Vasturündeturbiin on omamoodi hüdrauliline masin, mis kasutab veevoolu survet veeenergia muundamiseks mehaaniliseks energiaks.
(1) Struktuur.Vasturündeturbiini peamised konstruktsioonikomponendid on jooksur, veesuunamiskamber, veejuhtmehhanism ja tõmbetoru.
1) Jooksja.Jooks on veeturbiini osa, mis muudab veevoolu energia pöörlevaks mehaaniliseks energiaks.Olenevalt vee energia muundamise suunast on erinevad ka erinevate vasturündeturbiinide jooksuristruktuurid.Francise turbiinijooks koosneb voolujoonelistest keerutatud labadest, kroonist ja alumisest rõngast ning muudest peamistest vertikaalsetest komponentidest;aksiaalvooluturbiini jooksur koosneb labadest, jooksja korpusest ja äravoolukoonusest ning muudest põhikomponentidest: diagonaalvooluturbiini jooksja struktuur on keerulisem.Tera paigutusnurka saab muuta vastavalt töötingimustele ja sobitada juhtlaba avaga.Laba pöörlemise keskjoon on turbiini telje suhtes kaldu (45°-60°) nurga all.
2) Vee ümbersuunamiskamber.Selle ülesanne on panna vesi ühtlaselt voolama veejuhtimismehhanismi, vähendada energiakadu ja parandada turbiini efektiivsust.Suured ja keskmise suurusega turbiinid kasutavad sageli ümmarguse ristlõikega metallkeelusid, mille kõrgus on üle 50 m, ja trapetsikujulise ristlõikega betoonkeelu, mille kõrgus on alla 50 m.
3) Vee juhtimismehhanism.Tavaliselt koosneb see teatud arvust voolujoonelistest juhtlabadest ja nende pöörlevatest mehhanismidest, mis on ühtlaselt paigutatud jooksja perifeeriasse.Selle ülesanne on juhtida veevoolu ühtlaselt jooksurisse ja reguleerides juhtlaba ava, muuta turbiini voolukiirust generaatorikomplekti koormusnõuete täitmiseks ning see täidab ka vee tihendamise rolli. kui see on täielikult suletud.
4) Tõmbetoru.Jooksja väljalaskeava veevoolus on veel osa energia ülejäägist, mis on kasutamata.Tõmbetoru ülesanne on see osa energiast taastada ja vesi allavoolu juhtida.Tõmbetoru jaguneb kahte tüüpi: sirge koonus ja kumer.Esimesel on suur energiakoefitsient ja see sobib üldiselt väikeste horisontaalsete ja torukujuliste turbiinide jaoks;viimasel on madalam hüdrauliline jõudlus kui sirgetel koonustel, kuid sellel on väiksem kaevamissügavus ning seda kasutatakse laialdaselt suurtes ja keskmise suurusega vasturünnaku turbiinides.
(2) Klassifikatsioon.Vastavalt jooksurit läbiva veevoolu aksiaalsele suunale jaguneb löökturbiin Francise turbiiniks, diagonaalvooluturbiiniks, aksiaalvooluturbiiniks ja toruturbiiniks.
1) Franciscuse turbiin.Francis (radial axial flow või Francis) turbiin on vasturünnaku turbiin, milles vesi voolab radiaalselt jooksja ümbermõõdult aksiaalsuunas.Seda tüüpi turbiinidel on lai valik kasutatavaid päid (30-700 m), lihtne struktuur, väike maht ja madal hind.Suurim Hiinas kasutusele võetud Francise turbiin on Ertani hüdroelektrijaam, mille nimiväljundvõimsus on 582 MW ja maksimaalne väljundvõimsus 621 MW.
2) Aksiaalvoolu turbiin.Aksiaalvooluturbiin on vasturündeturbiin, millesse vesi voolab telje suunast sisse ja jooksust välja aksiaalsuunas.Seda tüüpi turbiinid jagunevad kahte tüüpi: fikseeritud labaga (kruvitüüp) ja pöörleva tüüpi (Kaplani tüüp).Esimese labad on fikseeritud ja teise terad on pööratavad.Aksiaalvooluturbiini vee läbilaskevõime on suurem kui Francise turbiinil.Kuna labaturbiini labad võivad koormuse muutumisel asendit muuta, on neil suurem efektiivsus paljudes koormuse muutustes.Aksiaalvooluturbiini kavitatsioonivastane jõudlus ja mehaaniline tugevus on halvemad kui Francise turbiinil ning ka struktuur on keerulisem.Praegu on seda tüüpi turbiini kasutatav kõrgus ulatunud 80 meetrini või rohkem.
3) Torukujuline turbiin.Seda tüüpi veeturbiini veevool voolab telgsuunas jooksjast välja ning enne ega pärast jooksjat ei toimu pöörlemist.Kasutuskõrgus on 3-20..Kere eelisteks on väike kõrgus, head veevoolu tingimused, kõrge kasutegur, vähem tsiviilehitust, madal hind, ei vaja voluute ja kumeraid tõmbetorusid ning mida madalam on pea, seda ilmsemad on eelised.
Torukujulised turbiinid jagunevad generaatori ühenduse ja ülekanderežiimi järgi kahte tüüpi: täis- ja poolläbivooluga turbiinid.Poolläbivooluturbiinid jagunevad veel pirnitüüpideks, võllitüüpideks ja võllipikendustüüpideks.Nende hulgas on ka võlli pikendustüüp jagatud kahte tüüpi.Seal on kaldtelg ja horisontaaltelg.Praegu kasutatakse väikestes seadmetes enamasti kõige laialdasemalt kasutatavat torukujulist tüüpi, võlli pikendustüüpi ja vertikaalse võlli tüüpi pirni.Viimastel aastatel on võllitüüpi kasutatud ka suurtes ja keskmise suurusega agregaatides.
Võlli pikendustorustiku generaator paigaldatakse veeteest väljapoole ja generaator on turbiiniga ühendatud pikema kaldvõlli või horisontaalvõlliga.See võlli pikendustüüpi struktuur on lihtsam kui pirnitüüp.
4) Diagonaalvoolu turbiin.Diagonaalvoolu (nimetatakse ka diagonaalseks) turbiini struktuur ja suurus jäävad segavoolu ja aksiaalvoolu vahele.Peamine erinevus seisneb selles, et jooksja labade keskjoon on turbiini keskjoone suhtes teatud nurga all.Konstruktsiooniomaduste tõttu ei ole seadmel lubatud töötamise ajal vajuda, seetõttu paigaldatakse teise konstruktsiooni aksiaalse nihke signaali kaitseseade, et vältida õnnetusi, mis tekivad labade ja jooksukambri kokkupõrkes.Diagonaalvooluturbiini kasutuskõrgus on 25–200 m.
Postitusaeg: 19.10.2021
