一种立式余压发电水轮机

本技术涉及水轮机，特别是一种立式余压发电水轮机。

背景技术：

1、工业循环水系统广泛应用于各类工业装置中，因系统中存在高位换热器和管网水力平衡的需要，系统回水压力除用于克服冷却塔布水需要外，普遍存在一定的富裕水头，这一部分富裕水头在上塔立管的阀门处被白白消耗，若能将富裕能量回收发电，则可以最大化的利用资源，也符合双碳战略，但是工业现场一般用地都比较紧张，特别是改造项目对设备占地面积条件多，传统轴伸贯流式水轮机的轴承室布置在设备外侧，导致主轴具有较大的悬臂段长度、径向跳动幅度偏大、轴承受力条件差，对轴承寿命不利。冷却塔的立管用于将水流向上输送至冷却塔布水高度，因此将水轮机的出水口朝上则有利于简化管道布置，有利于降低管路损失和施工难度，但至今未见公开报道。为了克服现有技术之不足，亟需研发占地面积小、结构紧凑、稳定高效的余压水轮机。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种立式余压发电水轮机，可有效解决工业现场设备布置受限的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型解决的技术方案是，一种立式余压发电水轮机，包括壳体、主轴和尾水管，所述的壳体出口处向上与尾水管相连通，壳体出口内均布装有导叶，导叶出口处的壳体内装有转轮，转轮经中心轴孔与主轴一端相连，壳体中心处沿垂向装有内轴承室，主轴经装在内轴承室内的内轴承装在内轴承室内，主轴另一端伸出内轴承室与位于壳体外面的外轴承室相连，主轴与外轴承室经外轴承室内的外轴承相连，外轴承室与外壳托架连接，外壳托架与底座固定连接。

3、本实用新型占地面积小、布置灵活、结构紧凑，水力和机械能性能优良，特别适用于冷却塔上塔立管处余压回收发电，节能环保，具有良好的经济和社会效益。

技术特征：

1.一种立式余压发电水轮机，包括壳体、主轴和尾水管，其特征在于，所述的壳体（4）出口处向上与尾水管（5）相连通，壳体（4）出口内均布装有导叶（2），导叶（2）出口处的壳体（4）内装有转轮（1），转轮（1）经中心轴孔与主轴（3）一端相连，壳体（4）中心处沿垂向装有内轴承室（4-2），主轴（3）经装在内轴承室（4-2）内的内轴承（8-1）装在内轴承室（4-2）内，主轴（3）另一端伸出内轴承室（4-2）与位于壳体（4）外面的外轴承室（10）相连，主轴（3）与外轴承室（10）经外轴承室（10）内的外轴承（8-2）相连，外轴承室（10）与外壳托架（4-4）连接，外壳托架（4-4）与底座固定连接。

2.根据权利要求1所述的立式余压发电水轮机，其特征在于，所述的转轮（1）出口朝上，转轮（1）包括均布的叶片（1-2）和装在叶片（1-2）一端的轮毂（1-1）。

3.根据权利要求2所述的立式余压发电水轮机，其特征在于，所述的叶片（1-2）一端与轮毂（1-1）相连，另一端与外环（1-3）相连。

4.根据权利要求1所述的立式余压发电水轮机，其特征在于，所述的内轴承室（4-2）为空心体，内轴承室（4-2）上端装有轴承密封盖（9），另一端与壳体（4）的壳体壁相连通，主轴（3）端部伸出轴承密封盖（9）与转轮（1）的中心轴孔固定相连，轴承密封盖（9）外的主轴（3）上依次装有机封函体（7）和机械密封（6），机封函体（7）与轴承密封盖（9）之间的腔体与排空管（11）一端相连通，排空管（11）另一端穿过壳体（4）伸出壳体（4）外。

5.根据权利要求1所述的立式余压发电水轮机，其特征在于，所述的壳体（4）为呈倒l型的弯管，壳体（4）出口朝上，导叶（2）进口处的壳体（4）内装有导流板（4-3）。

技术总结
一种立式余压发电水轮机，包括壳体、主轴和尾水管，所述的壳体出口处向上与尾水管相连通，壳体出口内均布装有导叶，导叶出口处的壳体内装有转轮，转轮经中心轴孔与主轴一端相连，壳体中心处沿垂向装有内轴承室，主轴经装在内轴承室内的内轴承装在内轴承室内，主轴另一端伸出内轴承室与位于壳体外面的外轴承室相连，主轴与外轴承室经外轴承室内的外轴承相连，外轴承室与外壳托架连接，外壳托架与底座固定连接。本技术占地面积小、布置灵活、结构紧凑，水力和机械能性能优良，特别适用于冷却塔上塔立管处余压回收发电，节能环保，具有良好的经济和社会效益。

技术研发人员：刘安然,李延频,陈德新,张自超,张利红,滕忠雪,张晓
受保护的技术使用者：华北水利水电大学
技术研发日：20230331
技术公布日：2024/1/13