轴流式水轮机的特点及适用范围？

　　【解答】轴流式水轮机，转轮区域内水流沿轴向流动，水流在导叶与转轮间由径向转为轴向。

　　定桨式结构简单，但它在偏离设计工况时效率会急剧下降，适用于功率不大及水头变化幅度较小的电站，一般水头范围3～50m.转桨式结构较复杂，水轮机生产商，它通过桨叶的转动与导叶的转动相互配合，实现导叶与桨叶的双重调节，扩大了***区的出力范围，有较好的运行稳定性。目前，应用水头范围从几米直到50～70m.

水轮机可分为反击式和冲击式两大类。

反击式水轮机包括混流式水轮机（HL）、轴流定桨式水轮机（ZD）、轴流转桨式水轮机（ZZ）、斜流式水轮机（XL）、贯流定奖式本轮机（GD）和贯流转桨式水轮机（GZ）六种型式。

冲击式水轮机包括水斗式（切击式）水轮机（CJ）、斜击式水轮机（XJ）和双击式水轮机（SJ）三种形式。

1.提升水泵的扬程

在设计中，镇江水轮机，从热水池把水提升到冷却塔配水系统所需要的扬程，是按计算所得理论值再加4～6m的富余水头确定的。常用的富余水头为4m左右。按表8-4的计算，此水头做功是达不到水轮机所需要的轴功率的，则转速、风量、冷却都无法达到设计的要求。因此提升水泵的扬程必须满足水轮机所需要的水头（H）值，那么水泵的扬程如何确定，可分以下两种情况讨论：

（1）不考虑设计需要的富余水头

不考虑设计需要的富余水头就是不另增加4～6m的水压，对水轮机来说，这4～6m的水头也用来推动水轮机做功了，则水泵需要的扬程用公式表示为：H扬=h净 Σh1 Σhf h机（m）（8-23）

式中H扬———水泵扬程（m）；

h净———水泵吸水池水位到冷却塔配水系统高度（m）；

Σh1———从水泵吸水管到塔配水系统管道中的沿程水头损失总和（m）；

Σhf———从水泵吸水管到塔配水系统的喇叭口、阀门、弯头等局部水头损失之和（m）；

h机———水轮机轴功率所需要的水头H（m）。

设计考虑的4～6m富余水头是因考虑可能产生的计算误差和今后管道粗糙度增加与沉淀物结垢，水头损失增加而设的安全系数。现选泵扬程中未考虑该因素（注：改造塔中原有多余水头全部利用了，也未考虑该因素）。从能量消耗来说，虽是节能了，但从运行、长期保持设计风量和水冷却效果来说，欠较安全。

（2）考虑设计需要的富余水头

考虑设计的富余水头是指水泵扬程达到水轮机轴功率所需要的水头之后，水轮机设备公司，还需增加4～6m扬程。用公式表示为：H扬=h净 Σh1 Σhf h机 （4～6）（m）（8-24）

水泵扬程比式（8-23）多了4～6m，考虑了可能产生的计算误差和今后的阻力增加，故是偏安全的。

以上两种选泵扬程方式中采用哪种方式为妥，要视具体情况而定。例如，水轮机公司，基本不大会产生多大误差的情况下，如果水泵提升系统的管道和配件采用的是塑料管和配件（PVC、UPVC、PE、ABS等）、钢塑、铝塑等复合管、玻璃钢管等，这可考虑采用前一种选择水泵扬程的方式。原因是上述水管内壁非常光滑，光洁度好，阻力很小，而且耐酸碱腐蚀、不易粗糙，也不易沉淀结垢而缩小过水断面，故基本上可不考虑富余水头或略考虑些即可。但如果管道系统采用的是铸铁管、钢管，甚至钢筋混凝管等，则要考虑今后阻力增大而消耗的水头损失，选择第二种水泵扬程的方式为妥。

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