La turbina de reacció és una mena de maquinària hidràulica que converteix l'energia hidràulica en energia mecànica utilitzant la pressió del flux d'aigua.
(1) Estructura.Els components estructurals principals de la turbina de reacció inclouen el corredor, la cambra de capçalera, el mecanisme de guia de l'aigua i el tub de tir.
1) Corredor.El corredor és un component de la turbina hidràulica que converteix l'energia del flux d'aigua en energia mecànica giratòria.Segons les diferents direccions de conversió d'energia de l'aigua, les estructures del corredor de diverses turbines de reacció també són diferents.El corredor de turbina Francis es compon de fulles retorçades aerodinàmiques, corona de roda i anell inferior;El corredor de la turbina de flux axial es compon de pales, cos del corredor, con de descàrrega i altres components principals: l'estructura del corredor de turbina de flux inclinat és complexa.L'angle de col·locació de la fulla pot canviar amb les condicions de treball i coincidir amb l'obertura de la paleta guia.La línia central de rotació de la paleta forma un angle oblic (45 ° ~ 60 °) amb l'eix de la turbina.
2) Cambra de capçalera.La seva funció és fer que l'aigua flueixi uniformement al mecanisme de guia de l'aigua, reduir la pèrdua d'energia i millorar l'eficiència de la turbina hidràulica.La caixa espiral metàl·lica amb secció circular s'utilitza sovint per a turbines hidràuliques grans i mitjanes amb capçalera d'aigua per sobre de 50 m, i la caixa espiral de formigó amb secció trapezoïdal s'utilitza sovint per a turbines amb capçalera d'aigua per sota de 50 m.
3) Mecanisme de guia de l'aigua.Generalment es compon d'un cert nombre de pales de guia aerodinàmiques i els seus mecanismes giratoris disposats uniformement a la perifèria del corredor.La seva funció és guiar el flux d'aigua al corredor de manera uniforme i canviar el flux de pas de la turbina hidràulica ajustant l'obertura de la paleta guia, per tal de satisfer els requisits de càrrega de la unitat generadora.També fa el paper de segellat d'aigua quan està completament tancat.
4) Tub de tirada.Part de l'energia restant en el flux d'aigua a la sortida del corredor no s'ha utilitzat.La funció del tub d'aire és recuperar aquesta energia i abocar l'aigua aigües avall.El tub d'esborrany es pot dividir en forma de con recta i forma corba.El primer té un gran coeficient energètic i en general és adequat per a petites turbines horitzontals i tubulars;Tot i que el rendiment hidràulic d'aquest últim no és tan bo com el del con recte, la profunditat d'excavació és petita i s'utilitza àmpliament en turbines de reacció grans i mitjanes.
,
(2) Classificació.La turbina de reacció es divideix en turbina Francis, turbina diagonal, turbina axial i turbina tubular segons la direcció del flux d'aigua que passa per la superfície de l'eix del corredor.
1) Turbina Francis.La turbina Francis (flux radial axial o Francis) és una mena de turbina de reacció en la qual l'aigua flueix radialment al voltant del corredor i flueix axialment.Aquest tipus de turbina té una àmplia gamma de capçal aplicable (30 ~ 700 m), estructura senzilla, petit volum i baix cost.La turbina Francis més gran que s'ha posat en funcionament a la Xina és la turbina de la central hidroelèctrica d'Ertan, amb una potència de sortida nominal de 582 MW i una potència de sortida màxima de 621 MW.
2) Turbina de flux axial.La turbina de flux axial és una mena de turbina de reacció en la qual l'aigua entra i surt del corredor axialment.Aquest tipus de turbina es divideix en tipus d'hèlix fixa (tipus d'hèlix de cargol) i tipus d'hèlix rotatiu (tipus Kaplan).Les fulles de la primera són fixes i les de la segona poden girar.La capacitat de descàrrega de la turbina de flux axial és més gran que la de la turbina Francis.Com que la posició de les pales de la turbina del rotor pot canviar amb el canvi de càrrega, té una alta eficiència en una àmplia gamma de canvis de càrrega.La resistència a la cavitació i la resistència mecànica de la turbina de flux axial són pitjors que les de la turbina Francis, i l'estructura també és més complexa.Actualment, la capçalera aplicable d'aquest tipus de turbina ha arribat a més de 80m.
3) Turbina tubular.El flux d'aigua d'aquest tipus de turbina flueix axialment des del flux axial al corredor, i no hi ha cap rotació abans i després del corredor.El rang de capçal d'utilització és de 3 a 20 .. Té els avantatges d'una alçada petita del fuselatge, bones condicions de flux d'aigua, alta eficiència, poca quantitat d'enginyeria civil, baix cost, sense volutes i tubs de tiratge corbats i com més baix sigui el cap d'aigua, el més evidents els seus avantatges.
Segons el mode de connexió i transmissió del generador, la turbina tubular es divideix en tipus tubular complet i tipus semitubular.El tipus semitubular es divideix en tipus de bombeta, tipus d'eix i tipus d'extensió d'eix, entre els quals el tipus d'extensió d'eix es divideix en eix inclinat i eix horitzontal.Actualment, els més utilitzats són el tipus tubular de bulb, el tipus d'extensió d'eix i el tipus d'eix, que s'utilitzen principalment per a unitats petites.En els darrers anys, el tipus d'eix també s'utilitza per a unitats grans i mitjanes.
El generador de la unitat tubular d'extensió axial s'instal·la fora del canal d'aigua i el generador està connectat amb la turbina d'aigua amb un eix inclinat llarg o eix horitzontal.L'estructura d'aquest tipus d'extensió d'eix és més senzilla que la del tipus de bombeta.
4) Turbina de flux diagonal.L'estructura i la mida de la turbina de flux diagonal (també coneguda com a diagonal) es troben entre Francis i el flux axial.La diferència principal és que la línia central de la pala del corredor es troba en un angle determinat amb la línia central de la turbina.A causa de les característiques estructurals, la unitat no es pot enfonsar durant el funcionament, de manera que el dispositiu de protecció del senyal de desplaçament axial s'instal·la a la segona estructura per evitar la col·lisió entre la fulla i la cambra del corredor.El rang de capçal d'utilització de la turbina de flux diagonal és de 25 ~ 200 m.
En l'actualitat, la potència de sortida nominal d'una sola unitat de turbina de gota inclinada més gran del món és de 215 MW (antiga Unió Soviètica), i la capçalera d'utilització més alta és de 136 m (Japó).
Hora de publicació: 01-set-2021
