專利名稱：一種具有反吹化冰功能的冷卻塔用水輪機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及冷卻塔風機驅(qū)動水輪機，特別是一種具有反吹化冰功能的冷卻塔 用水輪機。
二背景技術(shù)：
常用的工業(yè)冷卻塔節(jié)能改造中，利用冷卻塔水系統(tǒng)一般留有的壓力余量，用一種 水輪機來驅(qū)動冷卻塔風機，可以替代原風機驅(qū)動電動機，達到節(jié)能與減少維護的目的。在我 國北方寒冷地區(qū)，冬季工作的冷卻塔，需要采取讓風機反吹的方式向下方吹熱空氣化掉冷 卻塔進風口處的大量結(jié)冰。但目前的水動力風機不具備反吹化冰功能，嚴重限制了水動力 風機在我國北方的應(yīng)用。如何解決水動力風機反吹化冰難題為眾所期待。
三
實用新型內(nèi)容針對上述情況，本實用新型之目的就是提供一種具有反吹化冰功能的冷卻塔用水 輪機，可有效解決水動力風機在寒冷季節(jié)不能化冰，影響使用的問題。本實用新型解決的技術(shù)方案是，包括蝸殼式引水室、水輪、水輪機主軸、風機和尾 水管，蝸殼式引水室裝在水輪室的進水口上，水輪置于水輪室內(nèi)，并裝在水輪室中心的水輪 機主軸上，風機裝在水輪機主軸上部，水輪室下部有尾水管，蝸殼式引水室與水輪室相連通 的流道(或稱水道，以下同)中，靠蝸殼式引水室出水口裝有斜向的座環(huán)支柱，座環(huán)支柱與 水輪進水口間在流道內(nèi)裝有可調(diào)式導(dǎo)水葉，可調(diào)式導(dǎo)水葉與拐臂相連，拐臂裝在蝸殼式引 水室和水輪室相連通的流道外壁上，水輪機主軸由具有雙向止推功能的組合軸承裝在水輪 室中心上部，水流經(jīng)蝸殼式引水室、座環(huán)支柱形成環(huán)量后進入可調(diào)式導(dǎo)水葉所在的流道內(nèi)。本實用新型使用不受季節(jié)影響，使用效果好，能有效實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)的水輪機來驅(qū)動 冷卻塔風機，這種水輪機在結(jié)構(gòu)上除了常規(guī)反擊式水輪機具有的蝸殼式引水室、導(dǎo)水機構(gòu)、 轉(zhuǎn)輪室、主軸、軸承和主軸密封外，水輪機的轉(zhuǎn)輪設(shè)計成適合雙向旋轉(zhuǎn)的葉片流道，并配有 可以在寒、暖季節(jié)以不同方式工作的活動式導(dǎo)水葉，導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)輪配合工作，可使水輪-風機 在暖季無冰期正轉(zhuǎn)向上抽風、寒季結(jié)冰期反轉(zhuǎn)向下壓風化冰，克服了現(xiàn)有水輪機在嚴寒季 節(jié)不能正常使用的問題。
四
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本實用新型的水輪機正轉(zhuǎn)時的蝸殼轉(zhuǎn)輪室水平截面圖。圖3為本實用新型的水輪機反轉(zhuǎn)時的蝸殼轉(zhuǎn)輪室水平截面圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。由圖1 圖3給出，本實用新型包括蝸殼式引水室、水輪、水輪機主軸、風機和尾水管，蝸殼式引水室1裝在水輪室10的進水口上，水輪5置于水輪室10內(nèi)，并裝在水輪室中 心的水輪機主軸6上，風機8裝在水輪機主軸6上部，水輪室10下部有尾水管9，蝸殼式引 水室1與水輪室10相連通的流道中，靠蝸殼式引水室1出水口裝有斜向的座環(huán)支柱2，座環(huán) 支柱2與水輪進水口間在流道內(nèi)裝有可調(diào)式導(dǎo)水葉3，可調(diào)式導(dǎo)水葉3與拐臂4相連，拐臂 4裝在蝸殼式引水室1和水輪室10相連通的流道外壁上，水輪機主軸6由具有雙向止推功 能的組合軸承裝7在水輪室中心上部，水流經(jīng)蝸殼式引水室、座環(huán)支柱形成環(huán)量后進入可 調(diào)式導(dǎo)水葉3所在的流道內(nèi)。為了保證使用效果，所說的風機驅(qū)動用水輪5具有正、反轉(zhuǎn)功能，水輪按照正、反 轉(zhuǎn)的要求設(shè)計葉片流道的形狀，所說的水輪5的葉片進口為徑向，出口角為30° -40°， 使水輪機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時具有相近的輸出功率，并保證水輪機在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時均有較高的效 率；可調(diào)式導(dǎo)水葉3呈旋轉(zhuǎn)360°對稱的翼型裝在流道內(nèi)，當需要水輪_風機正轉(zhuǎn)時， 把導(dǎo)葉調(diào)整到圖2所示的圓周順時針切線方向成10-20度角的水流旋轉(zhuǎn)方向，水流經(jīng)過導(dǎo) 水葉調(diào)整后產(chǎn)生順時針方向的正環(huán)量，使水輪_風機正轉(zhuǎn)。當需要水輪_風機反轉(zhuǎn)時，把導(dǎo) 葉調(diào)整到圖3所示的圓周逆時針切線成10-20度角的水流旋轉(zhuǎn)方向，水流經(jīng)過導(dǎo)水葉調(diào)整 后產(chǎn)生逆時針方向的負環(huán)量，使水輪-風機反轉(zhuǎn)，導(dǎo)葉軸上的拐臂4可以方便地調(diào)整導(dǎo)水葉 的方向；所說的組合軸承7是由深溝球軸承與圓錐滾子軸承的組合構(gòu)成，水輪_風機正轉(zhuǎn) 時，靠圓錐滾子軸承承受水輪機與風機所產(chǎn)生的向下的軸向載荷；水輪-風機反轉(zhuǎn)時，靠深 溝球軸承承受水輪機與風機所產(chǎn)生的向上的軸向載荷。使用時，用拐臂調(diào)節(jié)可調(diào)式導(dǎo)水葉的方向，使水輪機正、反轉(zhuǎn)，引導(dǎo)水流以順時針 和逆時針不同的方向進入水輪機轉(zhuǎn)輪，使水輪機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，水輪機的轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生的功率經(jīng) 水輪機主軸直接驅(qū)動風機，當水輪機正轉(zhuǎn)時，驅(qū)動風機向冷卻塔上方抽風，冷卻循環(huán)水；當 水輪機反轉(zhuǎn)時，驅(qū)動風機向下壓風，使熱氣流從冷卻塔進風口流出，達到化冰的目的，做功 后的水流經(jīng)水輪機尾水管排入冷卻塔布水器；為了達到水輪機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的目的，在非結(jié)冰期，通過拐臂4把可調(diào)式導(dǎo)水葉3在 流道內(nèi)調(diào)整到圖2所示的圓周順時針切線方向成10-20度角的水流旋轉(zhuǎn)方向，水流經(jīng)過導(dǎo) 水葉的調(diào)節(jié)，以大的正環(huán)量進入水輪5，使水輪機正轉(zhuǎn)并驅(qū)動風機8正轉(zhuǎn)，在結(jié)冰期，通過拐 臂4把導(dǎo)水葉在流道內(nèi)調(diào)整到圖3所示的圓周逆時針切線成10-20度角的水流旋轉(zhuǎn)方向， 水流經(jīng)過導(dǎo)水葉的調(diào)節(jié)，以大的負環(huán)量進入水輪5，使水輪機反轉(zhuǎn)并驅(qū)動風機8反轉(zhuǎn)。由上述情況可以看出，本實用新型具有以下突出的特點一是適合雙向旋轉(zhuǎn)的水 輪機轉(zhuǎn)輪，使水輪機能夠在不改變管路的情況下方便地實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，并在正反轉(zhuǎn)時都有較 高的效率；其二是在寒、暖季節(jié)可以方便地進行工作方式切換的導(dǎo)水機構(gòu)；其三是具有雙 向止推功能的水輪-風機組合軸承適合機組正反轉(zhuǎn)的要求。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比， 具有1、本實用新型的水輪機轉(zhuǎn)輪5具有正、反轉(zhuǎn)功能，所說的轉(zhuǎn)輪5按照正、反轉(zhuǎn)的要 求設(shè)計葉片流道的形狀，如圖2示，葉片進口接近徑向，出口角為30° -40°，使水輪機正轉(zhuǎn) 和反轉(zhuǎn)時具有相近的輸出功率，并保證水輪機在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時均有較高的效率。2、本實用新型的可調(diào)式導(dǎo)水葉3采用對稱型翼型，并能旋轉(zhuǎn)360°，當需要水輪-風機組正轉(zhuǎn)時，把導(dǎo)葉調(diào)整到圖2所示的順時針水流旋轉(zhuǎn)方向，水流經(jīng)過導(dǎo)水葉調(diào)整后 產(chǎn)生順時針方向的正環(huán)量，使水輪_風機組正轉(zhuǎn)。當需要水輪_風機組反轉(zhuǎn)時，把導(dǎo)葉調(diào)整 到圖3所示的逆時針水流旋轉(zhuǎn)方向，水流經(jīng)過導(dǎo)水葉調(diào)整后產(chǎn)生逆時針方向的負環(huán)量，使 水輪_風機反轉(zhuǎn)。導(dǎo)葉軸上的拐臂4可以方便地調(diào)整導(dǎo)水葉的方向。3、本實用新型的水輪-風機的軸承7采用深溝球軸承與圓錐滾子軸承的組合，水 輪-風機正轉(zhuǎn)時，靠圓錐滾子軸承承受水輪機與風機所產(chǎn)生的向下的軸向載荷；水輪-風機 反轉(zhuǎn)時，靠深溝球軸承承受水輪機與風機所產(chǎn)生的向上的軸向載荷；總之，本實用新型有效解決了冷卻塔水輪-風機不能反轉(zhuǎn)進行反吹化冰的難題， 使水輪_風機在寒冷地區(qū)使用時，而不需要再設(shè)專備的化冰器，不僅可降低水動力風機冷 卻塔的成本，而且使其運行方便、可靠，無環(huán)境污染，經(jīng)濟和社會效益巨大。
權(quán)利要求一種具有反吹化冰功能的冷卻塔用水輪機，包括蝸殼式引水室、水輪、水輪機主軸、風機和尾水管，其特征在于，蝸殼式引水室(1)裝在水輪室(10)的進水口上，水輪(5)置于水輪室(10)內(nèi)，并裝在水輪室中心的水輪機主軸(6)上，風機(8)裝在水輪機主軸(6)上部，水輪室(10)下部有尾水管(9)，蝸殼式引水室(1)與水輪室(10)相連通的流道中，靠蝸殼式引水室(1)出水口裝有斜向的座環(huán)支柱(2)，座環(huán)支柱(2)與水輪進水口間在流道內(nèi)裝有可調(diào)式導(dǎo)水葉(3)，可調(diào)式導(dǎo)水葉(3)與拐臂(4)相連，拐臂(4)裝在蝸殼式引水室(1)和水輪室(10)相連通的流道外壁上，水輪機主軸(6)由具有雙向止推功能的組合軸承裝(7)在水輪室中心上部，水流經(jīng)蝸殼式引水室、座環(huán)支柱形成環(huán)量后進入可調(diào)式導(dǎo)水葉(3)所在的流道內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有反吹化冰功能的冷卻塔用水輪機，其特征在于，所說的 水輪(5)的葉片進口為徑向，出口角為30° -40°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有反吹化冰功能的冷卻塔用水輪機，其特征在于，所說的 可調(diào)式導(dǎo)水葉(3)呈旋轉(zhuǎn)360°對稱的翼型裝在流道內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有反吹化冰功能的冷卻塔用水輪機，其特征在于，所說的 組合軸承(7)是由深溝球軸承與圓錐滾子軸承的組合構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及具有反吹化冰功能的冷卻塔用水輪機，可有效解決水動力風機在寒冷季節(jié)不能化冰，影響使用的問題，結(jié)構(gòu)是，蝸殼式引水室裝在水輪室的進水口上，水輪裝在水輪室內(nèi)中心的水輪機主軸上，風機裝在水輪機主軸上部，水輪室下部有尾水管，蝸殼式引水室與水輪室相連通的流道中，靠引水室出水口裝有斜向的座環(huán)支柱，座環(huán)支柱與水輪進水口間在流道內(nèi)裝有可調(diào)式導(dǎo)水葉，導(dǎo)水葉與拐臂相連，拐臂裝在引水室和水輪室相連通的流道外壁上，水輪機主軸由具有雙向止推功能的組合軸承裝在水輪室中心上部，水流經(jīng)引水室、座環(huán)支柱形成環(huán)量后進入導(dǎo)水葉所在的流道內(nèi)，使水輪機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，本實用新型不受季節(jié)影響，使用效果好，在嚴寒季節(jié)能正常使用的問題。
文檔編號F03B3/12GK201739069SQ20102026421
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者龐輝春, 陳德新 申請人:河南新飛紀元科技有限公司