Vastahyökkäysturbiini on eräänlainen hydraulikoneisto, joka käyttää vesivirran painetta muuntaakseen vesienergian mekaaniseksi energiaksi.
(1) Rakenne.Vastahyökkäysturbiinin päärakenneosat ovat juoksuputki, vedenpoistokammio, veden ohjausmekanismi ja vetoputki.
1) Juoksija.Juoksuputki on osa vesiturbiinia, joka muuttaa vesivirtauksen energian pyöriväksi mekaaniseksi energiaksi.Veden energian muuntamisen suunnasta riippuen myös erilaisten vastahyökkäysturbiinien juoksurakenteet ovat erilaisia.Francis-turbiinin juoksuputki koostuu virtaviivaisista kierretyistä siipistä, kruunusta ja alarenkaasta sekä muista pystysuuntaisista pääkomponenteista;aksiaalivirtausturbiinin juoksuputki koostuu lapoista, kanavan rungosta ja tyhjennyskartiosta ja muista pääkomponenteista: diagonaalivirtausturbiinin juoksuputki on monimutkaisempi.Terän sijoituskulmaa voidaan muuttaa työolosuhteiden mukaan ja sovittaa ohjaussiiven aukkoon.Lavan pyörimiskeskiviiva on vinossa kulmassa (45°-60°) turbiinin akseliin nähden.
2) Vedenpoistokammio.Sen tehtävänä on saada vesi virtaamaan tasaisesti veden ohjausmekanismiin, vähentää energiahävikkiä ja parantaa turbiinin hyötysuhdetta.Suuret ja keskikokoiset turbiinit käyttävät usein pyöreitä poikkileikkaukseltaan metallikierteitä, joiden korkeus on yli 50 m, ja puolisuunnikkaan poikkileikkaukseltaan betonikierukkaa alle 50 metrin pituisissa turbiineissa.
3) Veden ohjausmekanismi.Se koostuu yleensä tietystä määrästä virtaviivaisia ohjaussiipiä ja niiden pyörimismekanismeja, jotka on järjestetty tasaisesti kannattimen kehälle.Sen tehtävänä on ohjata vesivirtausta tasaisesti jakoputkeen ja säätämällä ohjaussiiven aukkoa muuttaa turbiinin virtausnopeutta generaattorisarjan kuormitusvaatimusten mukaisesti, ja sillä on myös tiivistysveden rooli. kun se on täysin kiinni.
4) Vetoputki.Juoksun ulostulon vesivirtauksessa on vielä osa ylimääräisestä energiasta, jota ei ole käytetty.Vetoputken tehtävänä on ottaa talteen tämä osa energiasta ja purkaa vesi alavirtaan.Vetoputki on jaettu kahteen tyyppiin, suora kartio ja kaareva.Ensin mainitulla on suuri energiakerroin ja se soveltuu yleensä pieniin vaakasuuntaisiin ja putkimaisiin turbiineihin;jälkimmäisen hydraulinen suorituskyky on pienempi kuin suorien kartioiden, mutta sen kaivusyvyys on pienempi, ja sitä käytetään laajalti suurissa ja keskikokoisissa vastahyökkäysturbiineissa.
(2) Luokitus.Juoksun läpi kulkevan veden aksiaalisuunnan mukaan iskuturbiini jaetaan Francis-turbiiniin, diagonaalivirtausturbiiniin, aksiaalivirtausturbiiniin ja putkiturbiiniin.
1) Francis-turbiini.Francis-turbiini (radiaalinen aksiaalinen virtaus tai Francis) on vastahyökkäysturbiini, jossa vesi virtaa säteittäisesti juoksuputken kehältä aksiaaliseen suuntaan.Tällaisessa turbiinissa on laaja valikoima soveltuvia päitä (30-700 m), yksinkertainen rakenne, pieni tilavuus ja alhaiset kustannukset.Suurin Kiinassa käyttöön otettu Francis-turbiini on Ertanin vesivoimalaitos, jonka nimellislähtöteho on 582 MW ja suurin lähtöteho 621 MW.
2) Aksiaalivirtausturbiini.Aksiaalivirtausturbiini on vastahyökkäysturbiini, jossa vesi virtaa sisään aksiaalisesta suunnasta ja virtaa ulos jakoputkesta aksiaalisuunnassa.Tämän tyyppiset turbiinit on jaettu kahteen tyyppiin: kiinteälapainen (ruuvityyppi) ja pyörivä tyyppi (Kaplan-tyyppi).Ensimmäisen terät ovat kiinteitä ja jälkimmäisen terät voidaan pyörittää.Aksiaalivirtausturbiinin vedenläpäisykyky on suurempi kuin Francis-turbiinin.Koska siipiturbiinin siivet voivat muuttaa asentoa kuormituksen muuttuessa, niillä on suurempi hyötysuhde monenlaisissa kuormituksen vaihteluissa.Aksiaalivirtausturbiinin antikavitaatiokyky ja mekaaninen lujuus ovat huonommat kuin Francis-turbiinin, ja rakenne on myös monimutkaisempi.Tällä hetkellä tällaisen turbiinin soveltuva korkeus on saavuttanut 80 metriä tai enemmän.
3) Putkimainen turbiini.Tällaisen vesiturbiinin vesivirtaus virtaa aksiaalisesti ulos jakoputkesta, eikä kiertokulkua ole ennen ja jälkeen juoksuputken.Käyttöpään vaihteluväli on 3-20..Rungon etuna on pieni korkeus, hyvät veden virtausolosuhteet, korkea hyötysuhde, vähemmän maa- ja vesirakentamista, alhainen hinta, ei tarvita kierteitä ja kaarevia vetoputkia, ja mitä matalampi pää, sitä ilmeisempiä etuja.
Putkimaiset turbiinit jaetaan kahteen tyyppiin: täysläpivirtaukseen ja puoliläpivirtaukseen generaattoriliitännän ja siirtotavan mukaan.Puoliläpivirtausturbiinit jaetaan edelleen polttimotyyppiin, akselityyppiin ja akselin jatketyyppiin.Niistä akselin jatketyyppi on myös jaettu kahteen tyyppiin.On vino akseli ja vaaka-akseli.Tällä hetkellä yleisimmin käytettyä polttimotyyppiä, akselin jatketyyppiä ja pystyakselityyppiä käytetään enimmäkseen pienissä yksiköissä.Viime vuosina akselityyppiä on käytetty myös suurissa ja keskikokoisissa yksiköissä.
Akselin jatkoputkiyksikön generaattori asennetaan vesiväylän ulkopuolelle ja generaattori liitetään turbiiniin pidemmällä kaltevalla akselilla tai vaaka-akselilla.Tämä akselin jatketyyppinen rakenne on yksinkertaisempi kuin polttimotyyppi.
4) Diagonaalivirtausturbiini.Diagonaalivirtauksen (kutsutaan myös diagonaaliksi) turbiinin rakenne ja koko ovat sekavirtauksen ja aksiaalivirtauksen välissä.Suurin ero on, että juoksuputkien keskiviiva on tietyssä kulmassa turbiinin keskiviivaan nähden.Rakenteellisista ominaisuuksista johtuen yksikkö ei pääse vajoamaan käytön aikana, joten toiseen rakenteeseen on asennettu aksiaalisiirtymän signaalisuoja, joka estää terien ja juoksukammion törmäyksen.Diagonaalivirtausturbiinin käyttökorkeus on 25–200 metriä.
Postitusaika: 19.10.2021
