A turbina de reacción é un tipo de maquinaria hidráulica que converte a enerxía hidráulica en enerxía mecánica mediante a presión do fluxo de auga.
(1) Estrutura.Os principais compoñentes estruturais da turbina de reacción inclúen o corredor, a cámara de cabeceira, o mecanismo de guía de auga e o tubo de tiro.
1) Corredor.O corredor é un compoñente da turbina hidráulica que converte a enerxía do fluxo de auga en enerxía mecánica xiratoria.Segundo as diferentes direccións de conversión de enerxía da auga, as estruturas dos corredores de varias turbinas de reacción tamén son diferentes.O corredor de turbina Francis está composto por láminas retorcidas aerodinámicas, coroa da roda e anel inferior;O corredor da turbina de fluxo axial está composto por láminas, corpo do corredor, cono de descarga e outros compoñentes principais: a estrutura do corredor de turbina de fluxo inclinado é complexa.O ángulo de colocación da lámina pode cambiar coas condicións de traballo e coincidir coa apertura da paleta guía.A liña central de rotación da folla forma un ángulo oblicuo (45 ° ~ 60 °) co eixe da turbina.
2) Cámara de cabeceira.A súa función é facer que a auga fluya uniformemente ao mecanismo de guía de auga, reducir a perda de enerxía e mellorar a eficiencia da turbina hidráulica.A caixa espiral metálica con sección circular utilízase a miúdo para turbinas hidráulicas grandes e medianas con cabeza de auga superior a 50 m, e a caixa espiral de formigón con sección trapezoidal úsase a miúdo para turbinas con cabeza de auga por debaixo de 50 m.
3) Mecanismo de guía de auga.En xeral, está composto por un certo número de álabes guía aerodinámicos e os seus mecanismos rotativos dispostos uniformemente na periferia do corredor.A súa función é guiar o fluxo de auga ao corredor de forma uniforme e cambiar o fluxo de paso da turbina hidráulica axustando a abertura da paleta guía, para cumprir os requisitos de carga da unidade xeradora.Tamén desempeña o papel de selado de auga cando está totalmente pechado.
4) Tubo de tiro.Non se utilizou parte da enerxía restante no fluxo de auga na saída do corredor.A función do tubo de tiro é recuperar esta enerxía e descargar a auga augas abaixo.O tubo de borrador pódese dividir en forma de cono recto e forma curva.O primeiro ten un gran coeficiente enerxético e xeralmente é adecuado para pequenas turbinas horizontais e tubulares;Aínda que o rendemento hidráulico deste último non é tan bo como o do cono recto, a profundidade de escavación é pequena e úsase amplamente en turbinas de reacción grandes e medianas.
,
(2) Clasificación.A turbina de reacción divídese en turbina Francis, turbina diagonal, turbina axial e turbina tubular segundo a dirección do fluxo de auga que pasa pola superficie do eixe do corredor.
1) Turbina Francis.A turbina Francis (fluxo radial axial ou Francis) é unha especie de turbina de reacción na que a auga flúe radialmente ao redor do corredor e flúe axialmente.Este tipo de turbina ten unha ampla gama de cabezas aplicables (30 ~ 700 m), estrutura sinxela, pequeno volume e baixo custo.A turbina Francis máis grande que se puxo en funcionamento en China é a turbina da central hidroeléctrica de Ertan, cunha potencia de saída nominal de 582 MW e unha potencia máxima de saída de 621 MW.
2) Turbina de fluxo axial.A turbina de fluxo axial é un tipo de turbina de reacción na que a auga entra e sae do corredor axialmente.Este tipo de turbina divídese en tipo de hélice fixa (tipo de hélice de parafuso) e tipo de hélice rotativa (tipo Kaplan).As aspas do primeiro son fixas e as aspas do segundo poden xirar.A capacidade de descarga da turbina de fluxo axial é maior que a da turbina Francis.Dado que a posición das palas da turbina do rotor pode cambiar co cambio de carga, ten unha alta eficiencia nunha ampla gama de cambios de carga.A resistencia á cavitación e a resistencia mecánica da turbina de fluxo axial son peores que as da turbina Francis, e a estrutura tamén é máis complexa.Na actualidade, a altura aplicable deste tipo de turbinas alcanzou máis de 80 m.
3) Turbina tubular.O fluxo de auga deste tipo de turbina flúe axialmente desde o fluxo axial ao corredor, e non hai rotación antes e despois do corredor.O rango da cabeza de utilización é de 3 ~ 20 .. Ten as vantaxes dunha pequena altura da fuselaxe, boas condicións de fluxo de auga, alta eficiencia, baixa cantidade de enxeñaría civil, baixo custo, sen voluta e tubo de tiro curvo, e canto máis baixa é a cabeza de auga, máis obvias as súas vantaxes.
Segundo o modo de conexión e transmisión do xerador, a turbina tubular divídese en tipo tubular completo e tipo semitubular.O tipo semitubular divídese ademais en tipo de bulbo, tipo de eixe e tipo de extensión de eixe, entre os que o tipo de extensión de eixe divídese en eixe inclinado e eixe horizontal.Na actualidade, os máis utilizados son o tipo tubular de bulbo, o tipo de extensión de eixe e o tipo de eixe, que se utilizan principalmente para unidades pequenas.Nos últimos anos, o tipo de eixe tamén se usa para unidades grandes e medianas.
O xerador da unidade tubular de extensión axial está instalado fóra da canle de auga e o xerador está conectado á turbina de auga cun eixe inclinado longo ou horizontal.A estrutura deste tipo de extensión do eixe é máis sinxela que a do tipo lámpada.
4) Turbina de fluxo diagonal.A estrutura e o tamaño da turbina de fluxo diagonal (tamén coñecida como diagonal) están entre Francis e o fluxo axial.A principal diferenza é que a liña central da pala do corredor está nun certo ángulo coa liña central da turbina.Debido ás características estruturais, non se permite que a unidade se afunda durante o funcionamento, polo que o dispositivo de protección do sinal de desprazamento axial está instalado na segunda estrutura para evitar a colisión entre a lámina e a cámara do corredor.O rango de utilización da turbina de fluxo diagonal é de 25 ~ 200 m.
Na actualidade, a maior potencia de saída nominal dunha turbina de caída inclinada do mundo é de 215 MW (antiga Unión Soviética) e a maior capacidade de utilización é de 136 m (Xapón).
Hora de publicación: 01-09-2021
