Reaktioturbiini on eräänlainen hydraulikoneisto, joka muuntaa hydraulisen energian mekaaniseksi energiaksi käyttämällä veden virtauksen painetta.
(1) Rakenne.Reaktioturbiinin tärkeimmät rakenneosat ovat juoksuputki, pääkammio, vedenohjausmekanismi ja vetoputki.
1) Juoksija.Runner on hydrauliturbiinin osa, joka muuntaa veden virtausenergian pyöriväksi mekaaniseksi energiaksi.Eri veden energian muunnossuuntien mukaan myös eri reaktioturbiinien juoksurakenteet ovat erilaisia.Francis-turbiinirunko koostuu virtaviivaisista kierretyistä siiveistä, pyörän kruunusta ja alemmasta renkaasta;Aksiaalivirtausturbiinin juoksuputki koostuu lapoista, kanavarungosta, purkauskartiosta ja muista pääkomponenteista: kaltevan virtauksen turbiinin juoksukanavan rakenne on monimutkainen.Terän sijoituskulma voi muuttua työolosuhteiden mukaan ja sovittaa ohjaussiiven aukkoon.Terän pyörimiskeskiviiva muodostaa vinon kulman (45° ~ 60°) turbiinin akselin kanssa.
2) Päänvarsikammio.Sen tehtävänä on saada vesi virtaamaan tasaisesti veden ohjausmekanismiin, vähentää energiahävikkiä ja parantaa hydrauliturbiinin tehokkuutta.Metallispiraalikoteloa pyöreällä osalla käytetään usein suurissa ja keskikokoisissa hydrauliturbiineissa, joiden vesikorkeus on yli 50 m, ja puolisuunnikkaan muotoista betonispiraalikoteloa käytetään usein turbiineissa, joiden vesikorkeus on alle 50 m.
3) Veden ohjausmekanismi.Se koostuu yleensä tietystä määrästä virtaviivaisia ohjaussiipiä ja niiden pyörimismekanismeja, jotka on järjestetty tasaisesti kannattimen kehälle.Sen tehtävänä on ohjata vesivirtausta juoksuputkeen tasaisesti ja muuttaa hydrauliturbiinin läpivirtausta säätämällä ohjaussiiven aukkoa siten, että se täyttää generaattoriyksikön kuormitusvaatimukset.Sillä on myös vesitiivistys, kun se on täysin suljettu.
4) Vetoputki.Osaa vesivirtauksen jäljellä olevasta energiasta juoksuputken ulostulossa ei ole käytetty.Vetoputken tehtävänä on ottaa tämä energia talteen ja poistaa vesi alavirtaan.Vetoputki voidaan jakaa suoraksi kartiomaiseksi ja kaarevaksi.Ensin mainitulla on suuri energiakerroin ja se soveltuu yleensä pieniin vaakasuuntaisiin ja putkimaisiin turbiineihin;Vaikka jälkimmäisen hydraulinen suorituskyky ei ole yhtä hyvä kuin suoran kartion, kaivossyvyys on pieni ja sitä käytetään laajalti suurissa ja keskikokoisissa reaktioturbiineissa.
,
(2) Luokitus.Reaktioturbiini on jaettu Francis-turbiiniin, diagonaaliturbiiniin, aksiaaliturbiiniin ja putkiturbiiniin juoksuputken akselipinnan läpi kulkevan veden virtaussuunnan mukaan.
1) Francis-turbiini.Francis (radiaalinen aksiaalivirtaus tai Francis) -turbiini on eräänlainen reaktioturbiini, jossa vesi virtaa säteittäisesti juoksuputken ympärillä ja virtaa aksiaalisesti.Tällaisessa turbiinissa on laaja valikoima soveltuvia korkeita (30 ~ 700 m), yksinkertainen rakenne, pieni tilavuus ja alhaiset kustannukset.Suurin Kiinassa käyttöön otettu Francis-turbiini on Ertanin vesivoimalan turbiini, jonka nimellislähtöteho on 582 mw ja suurin lähtöteho 621 MW.
2) Aksiaalivirtausturbiini.Aksiaalivirtausturbiini on eräänlainen reaktioturbiini, jossa vesi virtaa kanavaan ja sieltä ulos aksiaalisesti.Tällainen turbiini on jaettu kiinteään potkurityyppiin (ruuvipotkurityyppi) ja pyörivään potkurityyppiin (Kaplan-tyyppi).Ensimmäisen terät ovat kiinteitä ja jälkimmäisen terät voivat pyöriä.Aksiaalivirtausturbiinin purkauskapasiteetti on suurempi kuin Francis-turbiinin.Koska roottoriturbiinin siiven asento voi muuttua kuormituksen muutoksen myötä, sillä on korkea hyötysuhde laajalla kuormituksen vaihtelualueella.Aksiaalivirtausturbiinin kavitaatiovastus ja mekaaninen lujuus ovat huonommat kuin Francis-turbiinin, ja rakenne on myös monimutkaisempi.Tällä hetkellä tällaisen turbiinin soveltuva nostokorkeus on saavuttanut yli 80 metriä.
3) Putkimainen turbiini.Tämän tyyppisen turbiinin vesivirtaus virtaa aksiaalisesti aksiaalisesta virtauksesta jakoputkeen, eikä kiertokulkua ennen ja jälkeen ole.Käyttöpään alue on 3 ~ 20.. Sen etuna on pieni rungon korkeus, hyvät veden virtausolosuhteet, korkea hyötysuhde, alhainen maa- ja vesirakennusmäärä, alhainen hinta, ei kierukka ja kaareva vetoputki sekä mitä matalampi vesikorkeus, selvempiä sen etuja.
Generaattorin kytkennän ja siirtotavan mukaan putkimainen turbiini jaetaan täysputkityyppiseen ja puoliputkityyppiseen.Puoliputkimainen tyyppi jaetaan edelleen polttimotyyppiin, akselityyppiin ja akselin jatketyyppiin, joista akselin jatketyyppi on jaettu kaltevaan akseliin ja vaakasuoraan akseliin.Tällä hetkellä yleisimmin käytettyjä ovat polttimoputkimainen tyyppi, akselin jatketyyppi ja akselityyppi, joita käytetään enimmäkseen pienissä yksiköissä.Viime vuosina akselityyppiä on käytetty myös suurissa ja keskikokoisissa yksiköissä.
Aksiaalisen jatkoputkiyksikön generaattori asennetaan vesikanavan ulkopuolelle ja generaattori on liitetty vesiturbiiniin pitkällä kaltevalla akselilla tai vaaka-akselilla.Tämän akselin jatketyypin rakenne on yksinkertaisempi kuin polttimotyypin.
4) Diagonaalivirtausturbiini.Diagonaalivirtauksen (tunnetaan myös nimellä diagonaali) turbiinin rakenne ja koko ovat Francis- ja aksiaalivirtauksen välissä.Suurin ero on, että juoksuputken lavan keskilinja on tietyssä kulmassa turbiinin keskilinjan kanssa.Rakenteellisista ominaisuuksista johtuen yksikkö ei pääse vajoamaan käytön aikana, joten toiseen rakenteeseen asennetaan aksiaalisiirtymän signaalin suojalaite estämään terän ja juoksukammion välinen törmäys.Diagonaalivirtausturbiinin käyttökorkeus on 25 ~ 200 m.
Tällä hetkellä kaltevan pudotusturbiinin suurin yksittäinen yksikköteho on 215 MW (entinen Neuvostoliitto) ja suurin käyttökorkeus on 136 m (Japani).
Postitusaika: 01.09.2021
