- A+
在水泵水輪機(jī)設(shè)計(jì)和選擇時，主要考慮三個方面的力特性，即軸向水推力、徑向水推力、導(dǎo)葉水力矩。
1. 軸向水推力
軸向水推力主要由轉(zhuǎn)輪外側(cè)高壓面和低壓面上存在的水壓差所引起，除機(jī)組本身重量之外，影響軸向水推力的主要因素有：
（1）轉(zhuǎn)輪外緣和迷宮環(huán)上間隙大小、頂蓋與轉(zhuǎn)輪之間以及轉(zhuǎn)輪與下環(huán)之間的間隙與形狀。
（2）機(jī)組運(yùn)行時，機(jī)組運(yùn)行工況不同，轉(zhuǎn)輪兩側(cè)水壓力分布發(fā)生變化，引起軸向水推力也發(fā)生變化。
（3）轉(zhuǎn)輪平衡孔的位置與布置等。
為了減小水泵水輪機(jī)在穩(wěn)定工況及過渡過程中的軸向水推力，除了仔細(xì)研究計(jì)算各部件的間隙與布置位置外，還應(yīng)在轉(zhuǎn)輪上設(shè)置機(jī)組平壓管。一般情況下，機(jī)組只設(shè)置外均壓管，有些公司在機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用了兩套均壓管，外均壓管將轉(zhuǎn)輪上冠外緣與轉(zhuǎn)輪下環(huán)的空腔相連，內(nèi)均壓管將轉(zhuǎn)輪上冠的內(nèi)圈與尾水管的上部相連，外均壓管可以在不增加漏損的情況下顯著降低水推力，而內(nèi)均壓管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥以調(diào)節(jié)水推力的小及主軸密封前的壓力。
2.徑向水推力
由于轉(zhuǎn)輪周圍的水壓脈動、轉(zhuǎn)輪止漏環(huán)間隙中的流量變化和作用在葉片上不均勻作用力等會導(dǎo)致產(chǎn)生徑向水推力。水泵運(yùn)行時，由于渦殼中壓力分布比水輪機(jī)工況更加不均勻，而產(chǎn)生較大的向水推力，此徑向水推力隨運(yùn)行工況而改變，且有一定的隨機(jī)性。試驗(yàn)表明，在水輪機(jī)運(yùn)行工況中，水輪機(jī)空載和甩負(fù)荷過程中產(chǎn)生的徑向力最大，水泵工況運(yùn)行時機(jī)組壓水啟動過程和水泵斷電工況徑向力最大。
3.導(dǎo)葉水力矩
導(dǎo)葉水力矩直接影響水泵水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操作控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其變化規(guī)律對機(jī)組的穩(wěn)定性有一定影響。
常規(guī)機(jī)組的導(dǎo)葉設(shè)計(jì)，除要求滿足水流條件外，還要求作用在導(dǎo)葉上的力矩最小和具有自關(guān)閉趨勢。水泵水輪機(jī)是雙向的，它要求水輪機(jī)和水泵兩種工況下，導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)都能滿足這些要求，且盡量使用兩種工況下的最大力矩相接近。模型驗(yàn)收時，應(yīng)根據(jù)這些要求來檢查導(dǎo)葉力矩試驗(yàn)曲線。
常規(guī)機(jī)導(dǎo)葉矩的自關(guān)閉趨勢范圍較大，水泵水輪機(jī)兩種工況下的導(dǎo)葉自關(guān)閉趨勢范圍都比較小，隨著導(dǎo)葉開度的增加，逐漸由自關(guān)閉趨勢變?yōu)樽蚤_啟趨勢。
大家都在看:
