自动调整水轮机补气室进风口流量装置

技术领域：

本发明是一种用于混流水轮机补气室上盖上自动调整流量减小补气阻力的装置。

背景技术：

当前，混流水轮机补气室供气方式都采用长距离补气管道为补气室提供空气，采用这种方式的主要原因就是为防止补气室中的补气阀在损坏时避免工作水上溢，出现水淹机组的现象。但由于补气管道过长，供给补气室的空气在补气管道中流动阻力很大，导致不能顺畅、及时给混流水轮机形成的真空区补入符合技术要求的足够空气，使混流水轮机发生有损害性的振动。为此，水力发电厂急需一种既能在补气阀损坏后防止出现水淹机组的情况，又能满足减小补气阻力的技术方案。

发明内容：

本发明所提供的技术方案就可以满足混流水轮机补气室的技术要求。其主要技术特征是：在补气室上有安装孔、法兰和法兰孔，由阀筒、转轴、固定件、阀盘、过孔、减速机和电机组成了电动蝶阀；带有法兰和法兰孔的电动蝶阀的阀筒放在上盖上面，在阀筒的上面装有轴流风机，上风口与进风口同心；内罩通过4个连接板固定在带有把合法兰的外罩里面，用螺栓并通过法兰、把合法兰及法兰孔将阀筒和外罩与进风口同心固定在上盖上、下两侧；通过固定板把真空传感器固定在上盖下面；轴流风机、电机和真空传感器分别用控制信号电缆与控制单元连接，控制单元上有电源电缆，上盖用螺栓固定在补气室的安装孔上面。由外罩和内罩形成的环型等压补风圈，等压补风圈主要是防止下面中心补气阀阀体对补风的影响，造成絮流的现象。阀盘的开度根据真空传感器监测当前的真空度数值与设定的真空度阈值比较大小进行调整，当真空传感器监测真空度数值大于设定真空度阈值时，电机通过减速机把阀盘的开度调大，增大补入空气量，使当前监测的真空度数值与设定的真空度阈值相等；如果阀盘开度达到最大状态时，真空传感器监测真空度数值仍然大于设定真空度阈值时，控制单元就启动轴流风机向补气室中补入空气，此时再通过控制单元调整阀盘开度控制风量，从而调整通过轴流风机补入的空气量，使真空传感器监测的数值与设定的真空度阈值相同；当真空传感器监测的真空度数值小于设定真空度阈值时，在轴流风机停止工作状态下，将阀盘的开度调小，减少补入的空气量，使真空传感器监测数值与设定真空度阈值相等，这样才能保证混流水轮机的效率不降低。设定的真空度阈值就是混流水轮机要求的合理真空度，补气时真空度必须满足补气所设定的真空度阈值，当前混流水轮机补气真空度值大于设定真空度阈值的原因是因为补气管道过长，导致补入的空气在流动时产生的阻力过大引起的，不能对混流水轮机进行合理补入空气，使混流水轮机产生振动和叶片裂纹。

本发明提供的技术方案所要达到的技术效果是这样实现的：当真空传感器监测到补气室中的真空度大于设定真空度阈值时，真空传感器监测的真空度数值必须等于设定真空度阈值，控制单元根据相关算法通过控制信号电缆控制电机驱动减速机调整阀盘的开度加大，来控制增加补入的空气量，以满足补气室内当前真空度与设定真空度阈值相等。增大的空气量通过轴流风机、上风口和进风口进入到由外罩和内罩组成的等压补风圈，就可以均匀通过补气阀圆周过流环带将空气补入混流水轮机真空区中，避免混流水轮机产生有害的异常振动和叶片产生裂纹；不能过量补入空气防止降低混流水轮机效率。当真空传感器监测到补气室中的真空度小于设定真空度阈值时，在停止轴流风机工作的前提下，控制单元通过电机和减速机把阀盘开度减小，从而减小了补入的空气量，也就提高了补气室内当前的真空度了，使补气室中的真空度与设定真空度阈值相等，通过轴流风机、阀筒、外罩和内罩组成的等压补风圈和补气阀补入混流水轮机产生的真空区的空气量就少，这样既可以保证混流水轮机的效率不降低，又可以不引起机组异常振动。如果混流水轮机上的补气阀出现故障时，控制单元就将阀盘关闭，避免工作水通过损坏的补气阀上升外溢，防止水淹机组情况出现。当真空传感器监测的真空度值大于设定真空度阈值时，控制单元就控制阀盘把开度调大，增大补入空气量降低真空度使之与设定真空度阈值相同，如果通过增大阀盘开度补气室中的真空度还没有降下来，控制单元就启动轴流风机向补气室中补入空气，再调整阀盘开度，使补气室中的真空度与设定真空度阈值相等。说明书只公开了本发明技术方案中的一种，根据本发明公开的内容，本领域普通技术人员在没有经过创造性劳动前提下获得的其它技术方案，皆属于本发明保护范围。

本发明公开的技术方案完美的解决了消除补气管道补气时空气流动的阻力，又避免了因补气阀损坏而漏水导致水淹机组的风险，本技术方案与现有技术相比具有新颖性、创造性和实用性，因本方案设计思路简捷，结构实用，将广泛应用于混流水轮机补气室领域和相关领域。

附图说明：

图1.自动调整水轮机补气室进风口流量装置主视图

图2.自动调整水轮机补气室进风口流量装置A-A视图

其中：

1、补气室2、螺孔3、法兰孔

4、螺栓5、上盖6、法兰

7、转轴8、轴孔9、阀筒

10、轴流风机 11、阀盘 12、进风口

13、固定件 14、上风口 15、固定架

16、过孔 17、减速机 18、电机

19、控制信号电缆 20、控制单元 21、电源电缆

22、固定板 23、真空传感器 24、补气管道

25、外罩 26、连接板 27、内罩

28、均风环口 29、把合法兰 30、安装孔

具体实施方式：

转轴7穿过阀筒9上两个同心轴孔8，阀盘11置于阀筒9中，通过两个固定件13用螺栓4把阀盘11固定在转轴7上，转轴7穿过固定在阀筒9外侧固定架15上的过孔16后，与固定在固定架15的减速机17输出孔连接在一起，减速机17上装有电机18；内罩27通过4个连接板26固定在带有把合法兰29的外罩25内部中心上。通过阀筒9上的法兰6、法兰孔3和外罩25上的把合法兰29，用螺栓4把阀筒9和外罩25与上盖5上的进风口12同心固定在上盖5上、下两侧。轴流风机10用螺栓4固定在阀筒9上面，轴流风机10通过阀筒9上面的上风口14和进风口12向外罩25和内罩27组成的均风环口28补入空气。真空传感器23通过固定板22用螺栓4固定在上盖5下面的补气室1内部。带有电源电缆21的控制单元20通过控制信号电缆19分别与轴流风机10、电机17和真空传感器23连通。通过法兰孔3和螺孔2用螺栓4把上盖5固定在补气室1安装孔30上面。补气室1侧面有补气管道24，下面有法兰6和法兰孔3。实施完毕。