Reakční turbína je druh hydraulického stroje, který přeměňuje hydraulickou energii na mechanickou energii pomocí tlaku proudící vody.
(1) Struktura.Mezi hlavní konstrukční součásti reakční turbíny patří oběžné kolo, komora hlavního rotoru, mechanismus vedení vody a sací trubka.
1) Běžec.Runner je součást hydraulické turbíny, která přeměňuje energii proudění vody na rotační mechanickou energii.Podle různých směrů přeměny vodní energie se také liší konstrukce oběžného kola různých reakčních turbín.Oběžné kolo Francisovy turbíny se skládá z proudnicových kroucených lopatek, koruny kola a spodního prstence;Oběžné kolo turbíny s axiálním průtokem se skládá z lopatek, tělesa oběžného kola, výtlačného kužele a dalších hlavních součástí: konstrukce oběžného kola se šikmým průtokem je složitá.Úhel umístění čepele se může měnit s pracovními podmínkami a odpovídat otevření vodicí lopatky.Osa rotace lopatky svírá s osou turbíny šikmý úhel (45° ~ 60°).
2) Komora hlavy.Jeho funkcí je zajistit rovnoměrné proudění vody do mechanismu vedení vody, snížení energetických ztrát a zlepšení účinnosti hydraulické turbíny.Kovová spirálová skříň s kruhovým průřezem se často používá pro velké a středně velké hydraulické turbíny s vodní výškou nad 50 m a betonová spirálová skříň s lichoběžníkovým průřezem se často používá pro turbíny s vodní výškou pod 50 m.
3) Mechanismus vedení vody.Obecně se skládá z určitého počtu proudnicových vodicích lopatek a jejich rotačních mechanismů rovnoměrně uspořádaných na obvodu oběžného kola.Jeho funkcí je rovnoměrné vedení toku vody do oběžného kola a změna průtoku hydraulické turbíny nastavením otvoru vodicí lopatky tak, aby byly splněny požadavky na zatížení generátorové jednotky.Hraje také roli těsnění proti vodě, když je zcela uzavřen.
4) Sací trubice.Část zbývající energie v proudu vody na výstupu žlabu nebyla využita.Funkcí sací trubky je rekuperovat tuto energii a vypouštět vodu po proudu.Sací trubici lze rozdělit na rovný kuželový tvar a zakřivený tvar.První jmenovaný má velký energetický koeficient a je obecně vhodný pro malé horizontální a trubkové turbíny;Ačkoli hydraulický výkon druhého není tak dobrý jako u přímého kužele, hloubka výkopu je malá a je široce používán ve velkých a středně velkých reakčních turbínách.
,
(2) Klasifikace.Reakční turbína se dělí na Francisovu turbínu, diagonální turbínu, axiální turbínu a trubkovou turbínu podle směru proudění vody procházející hřídelovou plochou oběžného kola.
1) Francisova turbína.Francisova (radiální axiální proudění nebo Francis) turbína je druh reakční turbíny, ve které voda proudí radiálně kolem oběžného kola a proudí axiálně.Tento druh turbíny má široký rozsah použitelné hlavy (30 ~ 700 m), jednoduchou konstrukci, malý objem a nízkou cenu.Největší Francisovou turbínou, která byla uvedena do provozu v Číně, je turbína vodní elektrárny Ertan se jmenovitým výstupním výkonem 582 mw a maximálním výstupním výkonem 621 MW.
2) Axiální průtoková turbína.Axiální průtoková turbína je druh reakční turbíny, ve které voda proudí do a z oběžného kola axiálně.Tento druh turbíny se dělí na typ s pevnou vrtulí (typ šroubové vrtule) a typ s rotační vrtulí (typ Kaplan).Čepele prvního jsou pevné a čepele druhého se mohou otáčet.Výstupní kapacita axiálně průtokové turbíny je větší než u Francisovy turbíny.Protože se poloha lopatek rotorové turbíny může měnit se změnou zatížení, má vysokou účinnost ve velkém rozsahu změny zatížení.Odolnost proti kavitaci a mechanická pevnost axiálně průtokové turbíny jsou horší než u Francisovy turbíny a konstrukce je také složitější.V současné době dosahuje použitelný spád tohoto typu turbíny více než 80 m.
3) Trubková turbína.Proud vody tohoto druhu turbíny proudí axiálně z axiálního proudění do oběžného kola a nedochází k žádné rotaci před a za oběžným kolem.Rozsah použití hlavy je 3 ~ 20.. Má výhody malé výšky trupu, dobrých podmínek proudění vody, vysoké účinnosti, nízkého stavebního množství, nízkých nákladů, žádné spirály a zakřivené sací trubky a čím nižší je výška vody, zřetelnější jeho výhody.
Podle způsobu připojení a přenosu generátoru se trubková turbína dělí na plně trubkový typ a polotrubkový typ.Polotrubkový typ se dále dělí na typ žárovky, typ hřídele a typ prodloužení hřídele, mezi nimiž je typ prodloužení hřídele rozdělen na šikmou hřídel a horizontální hřídel.V současné době jsou nejrozšířenější žárovky trubkového typu, typu prodloužení hřídele a typu hřídele, které se většinou používají u malých jednotek.V posledních letech se hřídelový typ používá také pro velké a středně velké jednotky.
Generátor axiální výsuvné trubkové jednotky je instalován mimo vodní kanál a generátor je spojen s vodní turbínou dlouhou šikmou hřídelí nebo horizontální hřídelí.Konstrukce tohoto typu prodloužení hřídele je jednodušší než u typu žárovky.
4) Diagonální průtoková turbína.Struktura a velikost diagonální průtokové (také známé jako diagonální) turbíny jsou mezi Francisovým a axiálním průtokem.Hlavní rozdíl je v tom, že středová osa oběžného kola je v určitém úhlu se středovou osou turbíny.Kvůli konstrukčním charakteristikám se jednotka během provozu nesmí potopit, takže zařízení na ochranu signálu axiálního posunutí je instalováno ve druhé konstrukci, aby se zabránilo kolizi mezi lopatkou a komorou oběžného kola.Rozsah užitné hlavy diagonální průtokové turbíny je 25 ~ 200 m.
V současnosti je největší jmenovitý výstupní výkon jednoho bloku šikmé kapkové turbíny na světě 215 MW (bývalý Sovětský svaz) a nejvyšší spádová výška je 136 m (Japonsko).
Čas odeslání: září 01-2021
