一种用于低水头抽水蓄能电站的小型混流式水泵水轮机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103498749103498749A(43)申请公布日2014.01.08(21)申请号201310449603.5(22)申请日2013.09.27(71)申请人河海大学地址211100江苏省南京市江宁区佛城西路8号申请人南京河海科技有限公司(72)发明人郑源毛秀丽屈波(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼然(51)Int.Cl.F03B3/12(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图4页附图4页(54)发明名称一种用于低水头抽水蓄能电站的小型混流式水泵水轮机(57)摘要本发明涉及一种用于低水头抽水蓄能电站的小型混流式水泵水轮机，其特征是转轮叶片的包角为105°～124°，转轮叶片进水边与出水边的夹角为54°～86°，转轮叶片为空间三维扭曲曲面、在垂直骨线方向厚度相等，转轮叶片的型线为月牙形，转轮叶片厚度与水轮机工况下的转轮叶片进口高度B1比值为0.06～0.11，水轮机工况下的转轮叶片进口高度B1与导叶高度B2相等，导叶翼型为对称鲸形，上冠上设有三个均布的减压孔，蜗壳轴向截面为圆形截面，尾水管为弯肘型，其平直段轴向截面为圆形截面。本发明既可满足两次水流方向相反的水泵抽水工况和水轮机发电工况，又可满足水泵水轮机在两种运行工况下均能够高效运行。CN103498749ACN1034987ACN103498749A权利要求书1/2页1.一种用于低水头抽水蓄能电站的小型混流式水泵水轮机，它包括蜗壳(1)、尾水管(4)、转轮室（5）、导叶(6)、上盖（7）、转轮(9)、座环（12）和轴承端盖（13），其中：蜗壳(1)、导叶(6)、转轮(9)和尾水管(4)依次连接,转轮（9）包括转轮叶片(2)、下环（3）、上冠（8）和泄水锥（19），上盖（7）设置在转轮（9）上，轴承端盖（13）设置在上盖（7）上，其特征在于转轮叶片(2)的包角为105°～124°，转轮叶片(2)进水边(11)与出水边(10)的夹角为54°～86°，转轮叶片(2)为空间三维扭曲曲面、在垂直骨线方向厚度相等，转轮叶片(2)的型线为月牙形，转轮叶片(2)厚度与水轮机工况下的转轮叶片(2)进口高度B1比值为0.06～0.11，水轮机工况下的转轮叶片(2)进口高度B1与导叶(6)高度B2相等，导叶(6)翼型对称鲸形，上冠（8）上设有三个均布的减压孔（18），蜗壳(1)轴向截面为圆形截面，尾水管(4)为弯肘型，其平直段轴向截面为圆形截面。2.根据权利1要求所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于所述的转轮叶片（2）为空间三维扭曲曲面，是指在转轮叶片（2）高度方向位置上均分截取五个截面，该五个截面的十条曲线拟合后方程如下：截面1：A:；B:；截面2：C:；D:；截面3：E:；F:；截面4：G:；H:；截面5：I:；J:。3.根据权利要求1或2所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于转轮叶片（2）个数为5～8个。4.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于转轮(9)高度B3与水轮机工况下的转轮叶片(2)进水边（11）直径比值为0.366～0.407，水轮机工况下的转轮叶片(2)出水边（10）直径D4与进水边（11）直径D0比值为0.538～0.578。5.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于蜗壳(1)截面面积绕圆周方向变化趋势方程为：，蜗壳(1)包角为318°～337°。6.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于导叶(6)以单列环形方式均布在座环（12）中，导叶(6)分布圆直径与水轮机工况下的转轮叶片(2)进水边2CN103498749A权利要求书2/2页(11)直径比值为0.855～0.861，导叶(6)喉部直径与水轮机工况下的转轮叶片(2)进水边(11)直径比值为0.124～0.131，导叶(6)个数为21个，导叶(6)的型线方程为：。7.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于尾水管(4)的直锥段扩散角为13°。8.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于水轮机工况下的转轮叶片(2)出水边（10）直径D7与进水边（11）直径D4的比值为1.661～1.812。9.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于上冠（8）上设有三个均布的减压孔（18）的孔径为10mm。3CN103498749A说明书1/6页一种用于低水头抽水蓄能电站的小型混流式水泵水轮机技术领域[0001]本发明属于水力机械技术领域，特别是涉及一种用于低水头抽水蓄能电站的小型混流式水泵水轮机。背景技术[0002]随着电力系统的迅速扩大和发展，抽水蓄能电站在电力系统中所担任的调峰、调频、调相