船用泵主要有:离心泵,如机舱中的冷却水泵、消 防泵、压载水泵和生活水泵等;活塞泵,常手 摇水泵和油泵。
1、随着机组负荷的变化,调节进入转轮的流量,改 变水轮机的出力,使其与机组外负荷的变化相适应。 是水轮机调节控制系统的执行装置。 2、形成在转轮前必须的速度环量,以符合转轮的需 要。 3、开关水轮机。导叶全部关闭,可以截住水流实现 停机。
电能:电能属于二次能源,必须从一次能源转 换而来,这个生产过程称为发电。
按一次能源的种类,构成了不同的发电方式。 目前常用的发电方式为火电、水电和核电。
火力发电:利用煤炭(石油、天然气)等燃料 燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温、 高压水蒸气,然后再由水蒸气推动发电机来发 电。 锅炉→汽轮机→发电机
2、尽可能保证沿导水部件的周围进水流量均匀,水流对称于轴, 以使转轮受力均衡,提高工作稳定性。 3、在进入导水部件前,使水流具有一定的环量。
能源:指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能 等)或可作功的物质的统称。 一次能源:即天然能源,指在自然界中自然存在的能源, 如煤炭、石油、煤层气、天然气、水能、核能、风能、 太阳能、地热能、生物质能等。 二次能源:由一次能源经过加工转换以后得到的能源, 例如:电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化 石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。
按液流相对于轴线的流动方向,分为离心式、 轴流式和混流式。 1.离心式 典型应用: 离心泵 离心风机
水利枢纽工程 防洪、抗旱 三峡水库:175米正常蓄水位高程,总库容393亿 立方米,其中防洪库容221.5亿立方米,形成总面积 达1000多平方公里的人工湖泊。 航运:长江三峡段水流湍急,宜昌至重庆之间仅 可通行三千吨级的船舶。三峡工程建成后,万吨 轮可从上海通达重庆。通过水库的放水,还可改 善长江中下游地区在枯水季节的航运条件,但通 过五级船闸缓慢。
泵工作装置简图 1—调节阀 2—排水管 3—压水室 4—叶轮 5—底阀 6—吸水管
对叶片泵性能产生关键影响的部件是叶片泵过流部分 的结构,在离心泵中,过流部件包括吸水室、叶轮和 压水室。 叶轮及其驱动轴系是转动件,其他都是静止件。
叶片泵的工作状况通常用性能参数来表示,其主 要性能参数有流量、扬程、转速、效率和空化余 量等,空化余量是表示叶片泵抗空化性能的主要 参数。
机100万千瓦。松花湖554平方公里,正常库容 81亿立方米,死库容27 81亿立方米。
5.3.2 东北最大的水电站 白山水电站 位于第二松花江上游的吉林桦甸市白山 镇,五台混流式机组。总装机170万千瓦, 年发电量20.37亿千瓦时
三峡水电站共安装32台70万千瓦水轮发电机组, 另外还有2台5万千瓦的电源机组,总装机容量 2250万千瓦,年平均发电量1000多亿千瓦时。约 占全国发电量的33分之一。
三峡水轮机转轮直径10米、高5米,总重量450 吨,水轮机总重3400吨。引水钢管直径12.3米。
扬程是泵出口截面(泵出口法兰处)和泵进口截面 (泵进口法兰处)单位重量液体的能量差值,也就是 单位重量液体通过泵获得的有效能量。 按扬程定义其单位是m,即被抽送液体的液柱高度, 习惯简称为米。
流体机械是以流体(气体或液体)为工 作介质,在流体所具有的能量与机械的机 械能之间进行相互能量转换的设备。
例如:水泵,输入机械能→输出流体能量 水轮机,输入流体能量→输出机械能 还有少量的流体机械是在具有不同能量的流 体之间进行能量的传递,如射流泵等。
取水(一级泵站)→水处理(水厂)→输送(二级泵 站) →管网→ 城市排水 污水泵站:采用离心式污水泵 雨水泵站:一般轴流泵。
采矿工业 在进行地下矿物开采时, 由于凿岩、 爆破、 装矿、 运矿和卸矿等作业环节, 使井下空气中混入矿尘和有毒气体。 氧化硅 粉尘被人们吸入肺部, 会引起矽肺病;井下有毒气 体有二氧化氮、 二氧化硫、 一氧化碳及硫化氢等;由于井 下坑木的腐朽和矿岩的氧化, 以及人们呼吸等原因, 井下 空气中的氧气含量会不断减少。如不能及时地更换或补充, 也将危及人们的健康, 以至生命安全。 这就需要向井下不断地输送足够量的新鲜空气, 补充井下氧 气的不足, 将有害气体及矿尘排出。
基本参数包括:水头H、流量Q、出力(功率)N、效率η, 机组转速n等。 一、水头H、
三、转速n(r/min) 水轮机与发电机直接连接, 因此转速取发电机转速。
5.3.2 水力发电站 巴西伊泰普水电站 20台发电机组,每台70万千瓦 总装机容量1400万千瓦
5.3.2 水力发电站 大古力水电站 60万和70万千瓦水轮机,装机容量648万kW
水轮机是将水能转换为机械能用于驱动其它机械的水力原动 机,从原理上看,水轮机和水泵是可逆机械。
容积式流体机械是靠容积变化工作的,主要应用流 体的压力能,机械和流体之间的作用以静压力为主。
叶片式流体机械主要应用流体的动能,靠叶轮叶片 带动流体高速旋转,使流体产生惯性离心力工作的。
大型引水提水工程: 大型高扬程(离心泵)、大型大流量可调泵 (轴流泵)
排水排涝: 低扬程大流量泵的应用。 节水灌溉技术,泵或其他形式的流体机械。
叶片式泵是国民经济各个部门都广泛应用的通 用机械。现在叶片泵应用范围非常广泛,其应用领 域涉及农田排灌、城市和工业给排水、发电、石油、 化工、钢铁、采矿、船舶、食品、医药、国防等等 各个领域。 技术水平也达到了相当的高度,其功率由几百 瓦到数万千瓦,转速最高达数万转每分,扬程可达 数千米,流量可达近百立方米每秒。
混流式水轮机过流部件有引水部件、导水部件、转轮和尾水 管。 (1)引水部件(蜗壳、引水室) 是水流进入水轮机所经过的第一个部件,通过它将水流引 向导水部件,然后进入转轮。 主要作用: 1、以最小的水力损失把水引入导水部件,从而提高水轮机的效 率。
叶片式泵在结构上区别于容积式泵的一个基本特点是,其高 压侧(压水室)与低压侧(吸水室)之间是通过叶轮流道相 互贯通的,而容积式泵的高、低压侧相互之间必须是严格密 封的。
1.大坝、厂房 等水工建筑 2.水轮机 3.发电机 (水轮发电机 组) 4.高压输变电
我国水力资源理论蕴藏量达到6亿9400万千瓦, 经济可开发容量为4亿零200万千瓦。
离心式用于相对高扬 程(压力)小流量,轴流 式适用于相对高扬程(压 力)小流量。
泵是以液体为工作介 质,把原动机的机械 能转换为液体能量的 机械。 在叶片式泵中,能量 转换是在带有叶片的 转子及连续绕流叶片 的液体介质之间进行 的,叶片与液体介质 之间的作用力是惯性 力。
水力资源最丰富的省为:四川、西藏、云南,可 开发装机容量分别约为1亿万千瓦。
三峡水利枢纽工程 长江三峡水利枢纽工程是当今世界上最大的水利 枢纽,由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部 分组成。 大坝为混凝土重力坝,大坝坝顶总长3035米,坝 高185米,设计正常蓄水水位为l75米,双线级船 闸和升船机。可通过万吨级船队。
按照水轮机转轮转换水流能量的方式不同, 水轮机可分为反击式和冲击式两大类。
反击式水轮机可利用水流的势能和动能,流动 是有压流动,包括转轮在内的整个流道是封闭的。 有混流式、轴流式、贯流式等。
冲击式仅利用水流的动能,流动是无压流动, 转轮是敞开的。水流势能通过喷嘴转换为高速射 流的动能,高速射流冲击水轮机转轮。 按照冲击转轮的方向不同,有切击式、斜击 式、双击式等。
水力发电:利用河流、湖泊等位于高处水的位能,通过 水轮机转换为机械能,水轮机驱动发电机产生电能。
我国水力发电总装机容量1.45亿kW(2007年),世界第一, 占总装机容量20%多。 (2010年发电量:火电80%,水电16.28%,核电1.77%, 其他为风电、太阳能等)