[发明专利]一种液力透平

说明书

本发明属于流体机械领域，具体涉及一种壳体出口方向与叶轮出口方向相互垂直的液力透平。为了解决在壳体出口与叶轮出口相互垂直的液力透平中，流体流经叶轮出口与壳体出口之间部分时存在着水力效率损失严重的问题，本发明公开了一种液力透平。该液力透平，包括壳体、叶轮以及导流器，所述导流器与所述壳体固定连接，并且所述导流器的工作面与所述叶轮的出口端沿水平方向相向对应；在所述导流器的工作面上沿圆周方向均布有多个导流叶片，并且形成位于所述导流器中心位置的导流进口和位于所述导流器边缘位置的导流出口。该液力透平通过导流器中导流叶片对流体的导流作用，可以降低叶轮出口与壳体出口之间的阻力损失，提高液力透平的水力效率。

技术领域

本发明属于流体机械领域，具体涉及一种壳体出口方向与叶轮出口方向相互垂直的液力透平。

背景技术

液力透平是将液体流体工质中的压力能转换为机械能的机械设备，利用液力透平可以将工艺流程中的液体余压回收再利用，转换为机械能驱动机械设备，以达到节能。常规的液力透平主要包括壳体、叶轮以及主轴，其中叶轮位于壳体内部，并与主轴连接。流体所具有的能量在流动中，经过喷管时转换为动能，接着通过壳体的入口进入壳体并对叶轮内的叶片进行做功，推动叶轮转动，从而驱动主轴旋转，转换为机械能，完成做功的流体再通过壳体出口流出。

目前，根据液力透平的使用工况的不同，壳体出口的位置主要有两种设置形式，一种是沿水平方向设置，与叶轮出口方向相同，这样通过叶轮的流体从叶轮出口流出后，可以沿水平方向直接进入壳体出口，最终流出液力透平；另一种是沿竖直方向设置，与叶轮出口方向相互垂直，此时通过叶轮的流体从叶轮出口流出后，首先进行一个90度的转向，然后再进入壳体出口段，最终流出液力透平。由于流体在叶轮出口流出时，除了具有沿叶轮轴线方向的速度分量之外，还具有沿圆周方向的旋转分量。该圆周方向的旋转分量，不仅在流动过程中与壳体的内壁之间存在沿圆周方向的摩擦，进而产生附加水力损失，使液力透平水力效率降低，而且针对壳体出口与叶轮出口相互垂直的液力透平来说，在90度的拐角位置，该圆周方向的旋转分量与沿直线方向的速度分量对流体相互作用，使流体出现紊乱现象，进一步增加叶轮出口与壳体出口之间流体的阻力损失，使液力透平的水力效率降低。

发明内容

为了解决在壳体出口与叶轮出口相互垂直的液力透平中，流体流经叶轮出口与壳体出口之间部分时存在着水力效率损失严重的问题，本发明提出了一种采用全新结构的液力透平。该液力透平，包括壳体、叶轮以及导流器，所述导流器与所述壳体固定连接，并且所述导流器的工作面与所述叶轮的出口端沿水平方向相向对应；在所述导流器的工作面上沿圆周方向均布有多个导流叶片，并且形成位于所述导流器中心位置的导流进口和位于所述导流器边缘位置的导流出口。

优选的，所述导流叶片为弯曲型叶片，并且所述导流叶片的弯曲方向与所述叶轮的旋转方向相同。

进一步优选的，所述导流叶片的叶片进口安放角和出口安放角相等，并且与所述叶轮中叶片出口安放角相同。

进一步优选的，所述导流进口与所述叶轮出口位于同一水平直线上。

进一步优选的，所述导流器的导流进口直径尺寸不大于所述叶轮的出口直径尺寸。

优选的，所述导流器中的导流叶片数量与所述叶轮中叶片的数量相差一个。

优选的，所述导流叶片的宽度与所述叶轮进口宽度相等。

优选的，所述导流器与所述壳体采用螺栓连接。

本发明的液力透平与常规未设置导流器的液力透平相比较，具有以下有益效果：