Reakcijska turbina je vrsta hidrauličkog stroja koji pretvara hidrauličku energiju u mehaničku pomoću pritiska protoka vode.
(1) Struktura.Glavne strukturne komponente reakcijske turbine uključuju klizač, vodnu komoru, mehanizam za vođenje vode i cijev za nacrt.
1) Trkač.Runner je komponenta hidrauličke turbine koja pretvara energiju protoka vode u rotirajuću mehaničku energiju.U skladu s različitim smjerovima pretvorbe vodene energije, strukture vodilica različitih reakcijskih turbina također su različite.Francisova turbina se sastoji od aerodinamičnih tordiranih lopatica, krune kotača i donjeg prstena;Vodač turbine s aksijalnim protokom sastoji se od lopatica, tijela trkača, ispusnog konusa i drugih glavnih komponenti: struktura trkača turbine s kosim protokom je složena.Kut postavljanja oštrice može se mijenjati s radnim uvjetima i odgovarati otvaranju vodeće lopatice.Središnja linija rotacije lopatice čini kosi kut (45 ° ~ 60 °) s osi turbine.
2) Headrace komora.Njegova je funkcija osigurati da voda ravnomjerno teče do mehanizma za vođenje vode, smanji gubitak energije i poboljša učinkovitost hidraulične turbine.Metalno spiralno kućište kružnog presjeka često se koristi za velike i srednje hidraulične turbine s vodom iznad 50m, a betonsko spiralno kućište s trapezoidnim presjekom često se koristi za turbine s vodom ispod 50m.
3) Vodeći mehanizam za vodu.Općenito se sastoji od određenog broja aerodinamičnih vodilica i njihovih rotirajućih mehanizama jednoliko raspoređenih na periferiji vodilice.Njegova je funkcija ravnomjerno usmjeravati protok vode do vode i mijenjati prolazni protok hidrauličke turbine podešavanjem otvora vodeće lopatice kako bi se zadovoljile zahtjeve opterećenja generatorske jedinice.Također igra ulogu brtvljenja vode kada je potpuno zatvoren.
4) Cijev za nacrt.Dio preostale energije u protoku vode na izlazu vode nije iskorišten.Funkcija cijevi za vuču je povrat te energije i ispuštanje vode nizvodno.Nacrtna cijev se može podijeliti na ravni oblik konusa i zakrivljeni oblik.Prvi ima veliki energetski koeficijent i općenito je prikladan za male horizontalne i cjevaste turbine;Iako hidraulički učinak potonjeg nije tako dobar kao onaj ravnog konusa, dubina iskopa je mala i široko se koristi u velikim i srednjim reakcijskim turbinama.
,
(2) Klasifikacija.Reakcijska turbina se dijeli na Francisovu turbinu, dijagonalnu turbinu, aksijalnu turbinu i cjevastu turbinu prema smjeru strujanja vode koja prolazi kroz površinu osovine trkača.
1) Franjeva turbina.Francis (radijalni aksijalni tok ili Francis) turbina je vrsta reakcijske turbine u kojoj voda radi radijalno struji oko trkača i teče aksijalno.Ova vrsta turbine ima širok raspon primjenjivih glava (30 ~ 700m), jednostavnu strukturu, mali volumen i nisku cijenu.Najveća Francisova turbina koja je puštena u rad u Kini je turbina hidroelektrane Ertan, s nazivnom izlaznom snagom od 582 MW i maksimalnom izlaznom snagom od 621 MW.
2) Aksijalna protočna turbina.Aksijalna protočna turbina je vrsta reakcijske turbine u kojoj voda struji u i iz vodilice aksijalno.Ova vrsta turbine dijeli se na tip fiksnog propelera (tip vijčanog propelera) i tip rotacionog propelera (tip Kaplan).Oštrice prvog su fiksne, a oštrice potonjeg se mogu rotirati.Kapacitet pražnjenja turbine s aksijalnim protokom veći je od kapaciteta Francisove turbine.Budući da se položaj lopatice turbine rotora može mijenjati s promjenom opterećenja, ima visoku učinkovitost u velikom rasponu promjene opterećenja.Otpor kavitacije i mehanička čvrstoća turbine s aksijalnim strujanjem lošiji su od Francisove turbine, a struktura je također složenija.Trenutno je primjenjiva glava ove vrste turbine dosegla više od 80m.
3) Cjevasta turbina.Strujanje vode ove vrste turbine teče aksijalno od aksijalnog toka do trkača, te nema rotacije prije i poslije trkača.Raspon iskorištavanja je 3 ~ 20. Prednosti su male visine trupa, dobrih uvjeta protoka vode, visoke učinkovitosti, niske količine građevinarstva, niske cijene, bez spiralne i zakrivljene cijevi za nacrt i što je niža glava vode, očitije njegove prednosti.
Prema načinu spajanja i prijenosa generatora, cijevna turbina se dijeli na potpuno cijevni tip i polucijevni tip.Polucijevni tip se dalje dijeli na tip bulb, tip osovine i tip produžetka osovine, među kojima se tip produžetka osovine dijeli na nagnutu osovinu i horizontalnu osovinu.Trenutačno su najšire korišteni cijevni tip žarulje, tip produžetka osovine i tip osovine, koji se uglavnom koriste za male jedinice.Posljednjih godina, tip osovine se također koristi za velike i srednje jedinice.
Generator aksijalne produžne cjevaste jedinice ugrađuje se izvan vodenog kanala, a generator je povezan s vodenom turbinom dugim kosim vratilom ili horizontalnim vratilom.Struktura ovog tipa produžetka osovine je jednostavnija od strukture tipa bulb.
4) Dijagonalna protočna turbina.Struktura i veličina dijagonalnog protoka (također poznatog kao dijagonalna) turbine su između Francisovog i aksijalnog strujanja.Glavna razlika je u tome što je središnja linija lopatice trkača pod određenim kutom sa središnjom linijom turbine.Zbog strukturnih karakteristika, jedinica ne smije potonuti tijekom rada, pa je u drugu konstrukciju ugrađen zaštitni uređaj za signal aksijalnog pomaka kako bi se spriječio sudar između oštrice i vodene komore.Raspon glave korištenja dijagonalne turbine je 25 ~ 200 m.
Trenutačno, najveća pojedinačna nazivna izlazna snaga turbine s kosim padanjem na svijetu je 215 MW (bivši Sovjetski Savez), a najveća visina iskorištenja je 136 m (Japan).
Vrijeme objave: 01.09.2021
