[实用新型]一种提高水能利用率的泄水锥

说明书

本实用新型提供一种提高水能利用率的泄水锥，包括上大下小的锥形管和与锥形管下端连接的圆柱管，锥形管上端与转轮上冠底部连接，锥形管上设有若干通孔，圆柱管外侧设有螺旋引流槽。该泄水锥在降低水力损失，提高水轮机效率的同时，又能够减弱尾水管的压力脉动，提高中心补气效果，能够在一定程度上提高水轮机运行的稳定性。

技术领域

本实用新型属于水轮发电机设备领域，特别涉及一种提高水能利用率的泄水锥。

背景技术

转轮是水轮机中将水能转化成机械能的核心部件，在巨型混流式水轮发电机组中，转轮一般由上冠、下环、叶片和泄水锥构成，泄水锥一般通过焊接或螺栓把合的方式连接在上冠的下部的中心位置，用来引导转轮出水边的水流顺畅地导入尾水管，避免水流由转轮流出后，发生剧烈碰撞，进而导致水力损失。目前，在巨型水轮发电机组中，有短泄水锥和长泄水锥两大类别，其外表面均为光滑的结构，这两种泄水锥在使用过程中，在减小转轮出口水流碰撞，降低转轮出口水力损失的方面都存在一定程度的短板，如此，不利于提高水轮机的效率。同时，转轮出口水流的剧烈撞击也容易加剧水轮机的气蚀现象，不利于转轮长期稳定运行。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种提高水能利用率的泄水锥，在降低水力损失，提高水轮机效率的同时，又能够减弱尾水管的压力脉动，提高中心补气效果，能够在一定程度上提高水轮机运行的稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种提高水能利用率的泄水锥，包括上大下小的锥形管和与锥形管下端连接的圆柱管，锥形管上端与转轮上冠底部连接，锥形管上设有若干通孔，圆柱管外侧设有螺旋引流槽。

优选的方案中，所述锥形管上端的内壁设有连接架，连接架与转轮上冠通过螺栓连接。

优选的方案中，所述螺旋引流槽的截面为圆弧。

优选的方案中，所述通孔倾斜向下设置。

本实用新型提供的一种提高水能利用率的泄水锥，水流经通孔进入泄水锥内腔后，经泄水锥下端出口，可直接补充至转轮出口的真空区域，可消除或减弱尾水管涡带，进而达到降低压力脉动的目的。转轮出口的水流可由螺旋引流槽进行平滑引流，减少了因水流撞击引起的水利损失，可提高水轮机效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的安装示意图；

图中：锥形管1，圆柱管2，转轮上冠3，通孔4，螺旋引流槽5，连接架6，螺栓7。

具体实施方式

如图1~2所示，一种提高水能利用率的泄水锥，包括上大下小的锥形管1和与锥形管1下端连接的圆柱管2，锥形管1上端与转轮上冠3底部连接，实现与转轮的可靠连接，锥形管1及圆柱管2的回装中心线与转轮的回转中心线重合，锥形管1与转轮上冠3、锥形管1与圆柱管2之间采用圆弧过渡，可减小水力撞击引起的水力损失。

锥形管1上设有若干通孔4，转轮出口处的水流，沿泄水锥的锥形管1的外表面向下流动，遇通孔4后，分成两路，一路继续沿锥形管1的外表面向下流动，另一路经通孔4进入泄水锥的内腔后向下流动。经过锥形管1后，水流将沿圆柱管2向下流动，进而排入到尾水。

在水轮机在非最优工况运行时，在转轮出口处会形成一定程度的真空，进而引起尾水管压力脉动，采用该形式的长泄水锥结构，水流经通孔4进入泄水锥内腔后，经泄水锥下端出口，可直接补充至转轮出口的真空区域，可消除或减弱尾水管涡带，进而达到降低压力脉动的目的。同时，采用长泄水锥结构，在主轴中心补气系统补气动作时，可将空气直接引入真空区域，补气效果显著。