A turbina di reazione hè un tipu di macchina idraulica chì cunverte l'energia idraulica in energia meccanica aduprendu a pressione di u flussu d'acqua.
(1) Struttura. I principali cumpunenti strutturali di a turbina di reazione includenu a girante, a camera di scarica, u mecanismu di guida di l'acqua è u tubu di tiraggio.
1) U corridore. U corridore hè un cumpunente di a turbina idraulica chì cunverte l'energia di u flussu d'acqua in energia meccanica rotante. Sicondu e diverse direzzione di cunversione di l'energia di l'acqua, e strutture di u corridore di e diverse turbine di reazione sò ancu diverse. U corridore di a turbina Francis hè cumpostu da pale ritorte aerodinamiche, corona di rota è anellu inferiore; U corridore di a turbina à flussu assiale hè cumpostu da pale, corpu di u corridore, conu di scarica è altri cumpunenti principali: a struttura di u corridore di a turbina à flussu inclinatu hè cumplessa. L'angulu di piazzamentu di a pale pò cambià cù e cundizioni di travagliu è currisponde à l'apertura di a paletta guida. A linea centrale di rotazione di a pale forma un angulu oblicu (45 ° ~ 60 °) cù l'asse di a turbina.
2) Camera di pompaggio. A so funzione hè di fà scorrere l'acqua uniformemente versu u mecanismu di guida di l'acqua, riduce a perdita di energia è migliurà l'efficienza di a turbina idraulica. A spirale metallica cù sezione circulare hè spessu aduprata per turbine idrauliche di grande è media dimensione cù una altezza d'acqua superiore à 50 m, è a spirale in cimentu cù sezione trapezoidale hè spessu aduprata per turbine cù una altezza d'acqua inferiore à 50 m.
3) Meccanismu di guida di l'acqua. Hè generalmente cumpostu da un certu numeru di palette guida aerodinamiche è i so meccanismi rotanti disposti uniformemente nantu à a periferia di u corridore. A so funzione hè di guidà u flussu d'acqua versu u corridore in modu uniforme, è di cambià u flussu di a turbina idraulica aghjustendu l'apertura di a palette guida, in modu da risponde à i requisiti di carica di l'unità generatrice. Ghjoca ancu u rolu di sigillatura di l'acqua quandu hè cumpletamente chjusa.
4) Tubu di tiraggio. Una parte di l'energia restante in u flussu d'acqua à a surtita di u runner ùn hè stata aduprata. A funzione di u tubu di tiraggio hè di recuperà sta energia è di scaricà l'acqua à valle. U tubu di tiraggio pò esse divisu in forma di conu drittu è forma curva. U primu hà un grande coefficientu energeticu è hè generalmente adattatu per e piccule turbine orizzontali è tubulari; Ancu s'è e prestazioni idrauliche di u secondu ùn sò micca cusì bone cum'è quelle di u conu drittu, a prufundità di scavu hè chjuca, è hè largamente adupratu in turbine di reazione di grande è media dimensione.
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(2) Classificazione. A turbina di reazione hè divisa in turbina Francis, turbina diagonale, turbina assiale è turbina tubulare secondu a direzzione di u flussu d'acqua chì passa per a superficia di l'asse di a girante.
1) Turbina Francis. A turbina Francis (flussu assiale radiale o Francis) hè un tipu di turbina à reazione in a quale l'acqua scorre radialmente intornu à u girante è scorre assialmente. Stu tipu di turbina hà una larga gamma di testa applicabile (30 ~ 700 m), struttura simplice, picculu vulume è bassu costu. A più grande turbina Francis chì hè stata messa in funzione in Cina hè a turbina di a Centrale Idroelettrica di Ertan, cù una putenza nominale di 582 mw è una putenza massima di 621 MW.
2) Turbina à flussu assiale. A turbina à flussu assiale hè un tipu di turbina à reazione in a quale l'acqua scorre in entrata è in uscita da u girante assialmente. Stu tipu di turbina hè divisu in tipu à elica fissa (tipu à elica a vite) è tipu à elica rotativa (tipu Kaplan). E pale di a prima sò fisse è e pale di a seconda ponu girà. A capacità di scarica di a turbina à flussu assiale hè più grande di quella di a turbina Francis. Siccome a pusizione di a pala di a turbina à rotore pò cambià cù u cambiamentu di carica, hà una alta efficienza in una larga gamma di cambiamenti di carica. A resistenza à a cavitazione è a resistenza meccanica di a turbina à flussu assiale sò peghju cà quelle di a turbina Francis, è a struttura hè ancu più cumplessa. Attualmente, a testa applicabile di stu tipu di turbina hà righjuntu più di 80 m.
3) Turbina tubulare. U flussu d'acqua di stu tipu di turbina scorre assialmente da u flussu assiale à u corridore, è ùn ci hè micca rotazione prima è dopu à u corridore. A gamma di testa d'utilizazione hè 3 ~ 20. Hà i vantaghji di una piccula altezza di fusoliera, bone cundizioni di flussu d'acqua, alta efficienza, bassa quantità di ingegneria civile, bassu costu, senza volute è tubu di tiraggio curvu, è più bassa hè a testa d'acqua, più evidenti sò i so vantaghji.
Sicondu u modu di cunnessione è di trasmissione di u generatore, a turbina tubulare hè divisa in tipu tubulare cumpletu è tipu semi-tubulare. U tipu semi-tubulare hè ancu divisu in tipu à bulbu, tipu à arbre è tipu à estensione di l'arbre, frà i quali u tipu à estensione di l'arbre hè divisu in arbre inclinatu è arbre urizzuntale. Attualmente, i più aduprati sò u tipu tubulare à bulbu, u tipu à estensione di l'arbre è u tipu à arbre, chì sò soprattuttu aduprati per unità chjuche. In l'ultimi anni, u tipu à arbre hè ancu adupratu per unità grande è media.
U generatore di l'unità tubulare di estensione assiale hè stallatu fora di u canale d'acqua, è u generatore hè cunnessu cù a turbina d'acqua cù un longu arbre inclinatu o un arbre urizzuntale. A struttura di stu tipu di estensione d'arbre hè più simplice chè quella di u tipu à bulbu.
4) Turbina à flussu diagonale. A struttura è a dimensione di a turbina à flussu diagonale (cunnisciuta ancu cum'è diagonale) sò trà Francis è u flussu assiale. A principale differenza hè chì a linea centrale di a pala di u corridore hè à un certu angulu cù a linea centrale di a turbina. A causa di e caratteristiche strutturali, l'unità ùn hè micca permessa di affundassi durante u funziunamentu, dunque u dispositivu di prutezzione di u signale di spustamentu assiale hè installatu in a seconda struttura per impedisce a collisione trà a pala è a camera di u corridore. A gamma di testa di utilizzazione di a turbina à flussu diagonale hè di 25 ~ 200 m.
Attualmente, a più grande putenza nominale di uscita unitaria di turbina à caduta inclinata in u mondu hè 215 MW (ex Unione Soviètica), è a più alta testa di utilizzazione hè 136 m (Giappone).
Data di publicazione: 01 settembre 2021
