管式水轮发电机的类型、优缺点

众所周知，水力发电利用河流、湖泊等高势能的水流到低处，将其中的势能转化为水轮机的动能，再以水轮机为动力推动发电机产生电能。即利用水力推动液压机械旋转，将水能转化为机械能，然后将另一种发电机连接到涡轮上，涡轮旋转时产生电能。中间的液压机械是涡轮。今天介绍一下管式涡轮机。

贯流式水轮机是一种水平轴式水轮机，即水流在流道内基本上沿水平轴运动。主要适用于1的水头~25米，是一种特殊类型的低水头大流量水电站。

1.灯泡贯流式水轮机

灯泡贯流式水轮发电机组是我厂生产的一套完整的水轮发电机组。发电机连接到水轮机的轮毂部分，形状像一个灯泡，所以它通常被称为灯泡流型。灯泡本体可以放置在进水管中，也可以放置在敞开式水箱中。灯泡管单元之间有两种连接方式，一种是直接连接，另一种是间接连接。直接结构简单，易于制造，但水轮机必须具有较高的转速，因此只能在具有一定水力条件的电厂中使用。当电站功率水头较低，流量较大时，水轮机转速远低于发电机转速，必须采用间接连接。间接连接通常通过齿轮加速系统连接涡轮轴和发电机轴。结构比较复杂，但涡轮的使用范围较大。

例如，某型水轮机，在密封球泡体中，有一个称为行星齿轮的增速系统，它将转速为357转/分钟的水轮机轴和转速为1000转/分钟的发电机轴连接在一起旋转。该装置安装在一个以工业废水建造的水电站上。该装置的设计水头为2.0米，设计流量为1.4立方米/秒。可以发现，它的结构确实比较简单。灯泡贯流式水轮发电机组的效率很高,水电站的水力结构非常简单,施工和安装非常方便,实践证明,水下操作性能也很好,水电站的主要部分是在水下,满足生产需求。但间接传动装置结构复杂，制造难度大。此外，发电机的密封、防潮和维护也很麻烦，这是它的主要缺点。

2.竖轴式汽轮机

轴延长型、轴型和齿轮箱型的共同特点是仍然保持横流型的基本结构。发电机设置在装置的水部，由传动带或齿轮间接驱动。与贯穿式水轮机相比，该型水轮机结构简单，易于制造，且发电机的通风、冷却、防潮、维修等问题都易于解决，这是其共同的优点。轴延伸的涡轮机必须通过一个弯曲的管道(进口管或通风管)，这是连接到发电机外面的管道。轴比较长，流道弯曲。旋转式主轴会使水流恶化，使水流效率略有降低，这是一个不利因素。

3.竖井贯流式水轮机

立轴式水轮机的特点是将发电机或传动带布置在混凝土轴上。如果轴位于涡轮机的前面，它被称为一个前轴，水流被分成两股水流从轴的外壁进入流道。如果轴位于涡轮机后面，它被称为后轴，水流被分成两股水流，进入导流管。显然，水轮机的水力损失比通风孔式大，但结构坚固，不易振动，水轮机轴短，运行平稳。

4.齿轮箱贯流式涡轮机

齿轮箱贯流式水轮机的特点是采用一对伞齿轮来传递动力。伞齿轮安装在齿轮箱，这是非常类似的灯泡型外观。该涡轮流道通畅，水力损失小，但锥齿轮的制造加工比较困难。

由于水流量在其流道内基本沿轴向运动，不转弯，可以提高机组的过水能力和水力效率。特别适用于潮汐发电厂。近年来，由于管式水轮机适用于低水头的应用，投资低、成本高