Modangrebsturbinen er en slags hydraulisk maskineri, der bruger trykket fra vandstrømmen til at omdanne vandenergi til mekanisk energi.
(1) Struktur.De vigtigste strukturelle komponenter i modangrebsturbinen er løberen, vandafledningskammeret, vandføringsmekanismen og trækrøret.
1) Løber.Løberen er en del af vandturbinen, der omdanner vandstrømmens energi til roterende mekanisk energi.Afhængigt af retningen af vandenergiomdannelsen er løberstrukturerne for forskellige modangrebsturbiner også forskellige.Francis turbineløber er sammensat af strømlinede snoede vinger, krone og nedre ring og andre lodrette hovedkomponenter;aksial flow turbineløber er sammensat af vinger, løberlegeme og drænkegle og andre hovedkomponenter: diagonal flow turbineløberstruktur er mere kompleks.Vinklen for knivplacering kan ændres i forhold til arbejdsforholdene og matches med styreskovlens åbning.Vingens rotationscenterlinje er i en skrå vinkel (45°-60°) i forhold til turbinens akse.
2) Vandafledningskammer.Dens funktion er at få vandet til at strømme jævnt ind i vandføringsmekanismen, reducere energitab og forbedre turbinens effektivitet.Store og mellemstore turbiner bruger ofte metalspiraler med cirkulært tværsnit med hoveder over 50 m, og trapezformet tværsnitsspiraler af beton til dem under 50 m.
3) Vandføringsmekanisme.Den er generelt sammensat af et vist antal strømlinede ledeskovle og deres roterende mekanismer jævnt arrangeret i periferien af løberen.Dens funktion er at lede vandstrømmen jævnt ind i løberen og ved at justere åbningen af ledeskovlen at ændre turbinens strømningshastighed for at opfylde belastningskravene til generatorsættet, og det spiller også en rolle for at forsegle vand når den er helt lukket.
4) Trækrør.Vandstrømmen ved udløbet af løberen har stadig en del af overskudsenergien, som ikke er blevet brugt.Trækrørets rolle er at genvinde denne del af energien og udlede vandet nedstrøms.Trækrør er opdelt i to typer, lige kegle og buet.Førstnævnte har en stor energikoefficient og er generelt velegnet til små vandrette og rørformede turbiner;sidstnævnte har lavere hydraulisk ydeevne end lige kegler, men har en mindre gravedybde og er meget brugt i store og mellemstore modangrebsturbiner.
(2) Klassifikation.I henhold til den aksiale retning af vandstrømmen gennem løberen er slagturbinen opdelt i en Francis turbine, en diagonal flow turbine, en aksial flow turbine og en rørformet turbine.
1) Francis turbine.Francis (radial aksial flow eller Francis) turbine er en modangrebsturbine, hvori vand strømmer radialt fra løberens omkreds til den aksiale retning.Denne slags turbine har en bred vifte af anvendelige hoveder (30-700m), enkel struktur, lille volumen og lave omkostninger.Den største Francis-turbine, der er sat i drift i Kina, er Ertan Vandkraftværket med en nominel udgangseffekt på 582 MW og en maksimal udgangseffekt på 621 MW.
2) Aksialstrømsturbine.Aksialstrømsturbinen er en modangrebsturbine, hvor vand strømmer ind fra aksial retning og strømmer ud af løberen i aksial retning.Denne type turbine er opdelt i to typer: fastvingetype (skruetype) og roterende type (Kaplan-type).Førstnævntes knive er faste, og sidstnævntes knive kan drejes.Aksialstrømsturbinens vandgennemstrømningskapacitet er større end Francis-turbinens.Fordi skovlturbinens vinger kan ændre position med ændringer i belastningen, har de højere effektivitet i en lang række belastningsændringer.Anti-kavitationsydelsen og den mekaniske styrke af den aksiale flowturbine er værre end Francis-turbinens, og strukturen er også mere kompliceret.På nuværende tidspunkt har den gældende løftehøjde for denne slags turbine nået 80m eller mere.
3) Rørformet turbine.Vandstrømmen i denne slags vandturbine strømmer aksialt ud af løberen, og der er ingen rotation før og efter løberen.Udnyttelseshovedområdet er 3-20..Flykroppen har fordelene ved lille højde, gode vandstrømningsforhold, høj effektivitet, mindre anlægsarbejder, lave omkostninger, intet behov for volutter og buede trækrør, og jo lavere hovedet er, jo mere åbenlyse er fordelene.
Rørturbiner er opdelt i to typer: fuld-gennemstrømning og semi-gennemstrømning i henhold til generatorforbindelse og transmissionstilstand.Semi-through-flow turbiner er yderligere opdelt i pæretype, akseltype og akseludvidelsestype.Blandt dem er akselforlængertypen også opdelt i to typer.Der er skrå akser og vandrette akser.På nuværende tidspunkt bruges den mest udbredte rørformede pæretype, akselforlængertype og lodret akseltype for det meste i små enheder.I de senere år er skafttypen også blevet brugt i store og mellemstore enheder.
Generatoren til den rørformede akselforlængelse er installeret uden for vandvejen, og generatoren er forbundet med turbinen med en længere skrånende aksel eller vandret aksel.Denne akseludvidelsestypestruktur er enklere end pæretypen.
4) Diagonal flow turbine.Strukturen og størrelsen af den diagonale strømning (også kaldet diagonal) turbinen er mellem den blandede strømning og den aksiale strøm.Den væsentligste forskel er, at løbebladenes midterlinje er i en vis vinkel i forhold til turbinens midterlinje.På grund af de strukturelle egenskaber må enheden ikke synke under drift, så en aksial forskydningssignalbeskyttelsesanordning er installeret i den anden struktur for at forhindre ulykker, hvor knivene og løbekammeret kolliderer.Udnyttelseshovedområdet for en diagonal flowturbine er 25~200m.
Indlægstid: 19. oktober 2021
