水泵水輪機(jī)是一種轉(zhuǎn)輪正向旋轉(zhuǎn)時(shí)作為水輪機(jī)使用，反向旋轉(zhuǎn)時(shí)作為水泵使用的可逆式水力機(jī)械。是抽水蓄能電站的動(dòng)力設(shè)備。

外文名

pump turbine

出現(xiàn)時(shí)間

20世紀(jì)30年代

優(yōu)點(diǎn)

重量輕、造價(jià)低

分類

混流式

正文

水泵水輪機(jī)是20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的新型抽水蓄能機(jī)組，與水輪機(jī)和水泵串聯(lián)的蓄能機(jī)組相比，其重量大為減輕，造價(jià)降低，因而得到廣泛應(yīng)用。水泵水輪機(jī)與反擊式水輪機(jī)的適用水頭范圍基本一致。其通流部件的幾何形狀與水輪機(jī)有所不同，但是主要部件和結(jié)構(gòu)在許多方面是相仿的。為滿足水泵和水輪機(jī)兩種運(yùn)行工況的要求，水泵水輪機(jī)比相同水頭和容量的水輪機(jī)尺寸大。

水泵水輪機(jī)今后的趨向是擴(kuò)大單級(jí)轉(zhuǎn)輪的使用水頭，提高比轉(zhuǎn)速，增加單機(jī)容量和優(yōu)化水泵工況起動(dòng)方法。水泵水輪機(jī)的分類與反擊式水輪機(jī)相仿，按水流途徑分混流式、斜流式和貫流式三種。

混流式水泵水輪機(jī)?　水流沿徑向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，然后基本上沿軸向自轉(zhuǎn)輪流出的水泵水輪機(jī)。轉(zhuǎn)輪形狀類似水泵，適用水頭一般100～600m，超過600m水頭時(shí)一般采用兩只或兩只以上轉(zhuǎn)輪串聯(lián)組成多級(jí)式。日本已試驗(yàn)800m水頭段的單級(jí)轉(zhuǎn)輪，可望提高單級(jí)轉(zhuǎn)輪的適用水頭。混流式水泵水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用的水頭范圍廣，因此是應(yīng)用最多的機(jī)型。

斜流式水泵水輪機(jī)?　水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪葉片時(shí)傾斜于軸線某一角度的水泵水輪機(jī)。適用水頭30～140m，槳葉可調(diào)節(jié)，與混流式水泵水輪機(jī)相比平均效率高，可以調(diào)節(jié)水泵輸水量，水泵起動(dòng)力矩小。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，只適用于機(jī)組臺(tái)數(shù)少和水頭變幅大的抽水蓄能電站。中國(guó)在1972年制造了第一臺(tái)斜流式水泵水輪機(jī)在密云水庫電站運(yùn)行。

貫流式水泵水輪機(jī)?　流道呈直線狀的臥軸水泵水輪機(jī)。適用水頭3～20m，主要用于抽水蓄能型的潮汐電站，除要求機(jī)組具有單向發(fā)電、抽水功能外，有時(shí)還要求具有雙向發(fā)電、雙向抽水和雙向泄水六種功能。

以上各類水泵水輪機(jī)在發(fā)電水頭、單機(jī)容量方面的世界最高水平見表。

水泵水輪機(jī)

參考書目

梅祖彥：《抽水蓄能技術(shù)》，清華大學(xué)出版社，北京，1988。

深棲俊-著，徐樹斌譯：《水泵水輪機(jī)的特性》，水利電力出版社，北京，1977。（深棲俊-著：《ポンプ水車の特性》，工學(xué)図書株式會(huì)社，東京，1970。）