Հակահարձակման տուրբինային գեներատորի ջրի մուտքային հոսքի գործողության սկզբունքը և կառուցվածքային բնութագրերը

Հակահարձակման տուրբինը մի տեսակ հիդրավլիկ մեքենա է, որն օգտագործում է ջրի հոսքի ճնշումը՝ ջրի էներգիան մեխանիկական էներգիայի վերածելու համար:

(1) Կառուցվածք.Հակահարձակման տուրբինի հիմնական կառուցվածքային բաղադրիչներն են վազորդը, ջրի շեղման խցիկը, ջրի ուղղորդող մեխանիզմը և քաշող խողովակը:
1) վազորդ.Վազողը ջրային տուրբինի մի մասն է, որը ջրի հոսքի էներգիան վերածում է պտտվող մեխանիկական էներգիայի:Կախված ջրի էներգիայի փոխակերպման ուղղությունից՝ տարբեր հակագրոհային տուրբինների վազող կառուցվածքները նույնպես տարբեր են։Francis տուրբինային վազորդը կազմված է ճկուն ոլորված շեղբերից, պսակից և ստորին օղակից և այլ հիմնական ուղղահայաց բաղադրիչներից;առանցքային հոսքի տուրբինային վազորդը կազմված է սայրերից, վազող մարմնից և արտահոսքի կոնից և այլ հիմնական բաղադրիչներից. անկյունագծային հոսքով տուրբինի վազող կառուցվածքն ավելի բարդ է:Շեղբերի տեղադրման անկյունը կարող է փոփոխվել աշխատանքային պայմանների համաձայն և համապատասխանեցնել ուղեցույցի բացվածքին:Շեղբերի պտտման կենտրոնական գիծը գտնվում է տուրբինի առանցքի նկատմամբ թեք անկյան տակ (45°-60°):
2) ջրատար խցիկ.Դրա գործառույթն է ստիպել ջուրը հավասարապես հոսել դեպի ջրի ուղղորդող մեխանիզմ, նվազեցնել էներգիայի կորուստը և բարելավել տուրբինի արդյունավետությունը:Խոշոր և միջին չափի տուրբիններում հաճախ օգտագործվում են 50 մ-ից բարձր գլխիկներով մետաղական շրջանաձև խաչմերուկ, իսկ 50 մ-ից ցածր գտնվողների համար՝ տրապեզոիդ խաչմերուկի բետոնե ծալքեր:
3) Ջրի ուղղորդող մեխանիզմ.Այն սովորաբար կազմված է որոշակի քանակությամբ պարզեցված ուղեցույցների և դրանց պտտվող մեխանիզմներից, որոնք հավասարապես դասավորված են վազորդի ծայրամասում:Դրա գործառույթն է ջրի հոսքը հավասարաչափ ուղղորդել դեպի վազող, և կարգավորելով ուղեցույցի բացվածքը, փոխել տուրբինի հոսքի արագությունը, որպեսզի բավարարի գեներատորի հավաքածուի բեռնվածության պահանջները, և այն նաև խաղում է ջրի փակման դերը: երբ այն ամբողջությամբ փակված է:
4) գծային խողովակ.Վազողի ելքի վրա ջրի հոսքը դեռևս ունի ավելցուկային էներգիայի մի մասը, որը չի օգտագործվել:Խողովակի դերը էներգիայի այս հատվածը վերականգնելն է և ջուրը հոսանքով իջնելը:Նախագծի խողովակը բաժանված է երկու տեսակի՝ ուղիղ կոն և կոր։Առաջինն ունի էներգիայի մեծ գործակից և ընդհանուր առմամբ հարմար է փոքր հորիզոնական և խողովակային տուրբինների համար.վերջինս ավելի ցածր հիդրավլիկ արտադրողականություն ունի, քան ուղիղ կոնները, բայց ունի փորման ավելի փոքր խորություն և լայնորեն օգտագործվում է մեծ և միջին չափի հակահարձակման տուրբիններում:

(2) Դասակարգում.Ըստ վազողով ջրի հոսքի առանցքային ուղղության՝ հարվածային տուրբինը բաժանվում է Ֆրենսիս տուրբինի, անկյունագծային հոսքի տուրբինի, առանցքային հոսքի տուրբինի և խողովակային տուրբինի։
1) Ֆրենսիս տուրբին.Ֆրենսիս (շառավղային առանցքային հոսք կամ Ֆրենսիս) տուրբին հակահարձակման տուրբին է, որում ջուրը շառավղով հոսում է վազողի շրջագծից դեպի առանցքային ուղղություն։Այս տեսակի տուրբինն ունի կիրառելի գլխիկների լայն տեսականի (30-700 մ), պարզ կառուցվածք, փոքր ծավալ և ցածր արժեքը:Չինաստանում գործարկված ամենամեծ Ֆրենսիս տուրբինը Էրթանի հիդրոէլեկտրակայանն է՝ 582 ՄՎտ անվանական ելքային հզորությամբ և 621 ՄՎտ առավելագույն ելքային հզորությամբ։
2) առանցքային հոսքի տուրբին.Սռնային հոսքի տուրբինը հակահարձակման տուրբին է, որտեղ ջուրը հոսում է առանցքային ուղղությամբ և դուրս է հոսում վազողից առանցքային ուղղությամբ:Տուրբինների այս տեսակը բաժանված է երկու տեսակի՝ ֆիքսված շեղբերով (պտուտակի տեսակ) և պտտվող տիպի (Կապլան տիպ):Առաջինի շեղբերները ամրացված են, իսկ երկրորդի շեղբերները կարող են պտտվել։Սռնային հոսքի տուրբինի ջրի անցման հզորությունը ավելի մեծ է, քան Ֆրենսիսի տուրբինի հզորությունը:Քանի որ թիավարման տուրբինի շեղբերները կարող են փոխել դիրքը բեռնվածքի փոփոխության հետ մեկտեղ, նրանք ավելի բարձր արդյունավետություն ունեն բեռնվածքի փոփոխության լայն շրջանակում:Առանցքային հոսքի տուրբինի հակակավիտացիոն կատարումը և մեխանիկական ուժը ավելի վատն են, քան Ֆրենսիսի տուրբինիը, և կառուցվածքը նույնպես ավելի բարդ է:Ներկայումս այս տեսակի տուրբինի կիրառական գլխիկը հասել է 80 մ կամ ավելի:
3) խողովակային տուրբին.Այս տեսակի ջրային տուրբինի ջրի հոսքը սռնային կերպով դուրս է հոսում վազորդից, և վազորդից առաջ և հետո պտույտ չկա:Օգտագործման գլխիկի միջակայքը 3-20 է:.Ֆյուզելյաժն ունի փոքր բարձրության, ջրի հոսքի լավ պայմանների, բարձր արդյունավետության, ավելի քիչ ինժեներական տեխնիկայի առավելությունները, ցածր գնով, փորվածքների և կոր նախագծային խողովակների կարիք չկա, և որքան ցածր է գլուխը, այնքան ավելի ակնհայտ են առավելությունները:
Խողովակային տուրբինները բաժանվում են երկու տեսակի՝ ամբողջական հոսքով և կիսաթափանցիկ հոսքով՝ ըստ գեներատորի միացման և փոխանցման ռեժիմի։Կիսամյակային հոսքի տուրբինները հետագայում բաժանվում են լամպի տեսակի, լիսեռի տեսակի և լիսեռի երկարացման տեսակի:Նրանց թվում լիսեռի երկարացման տեսակը նույնպես բաժանված է երկու տեսակի.Տարբերում են թեք և հորիզոնական առանցքներ։Ներկայումս առավել լայնորեն օգտագործվող լամպի խողովակային տեսակը, լիսեռի երկարացման տեսակը և ուղղահայաց լիսեռի տեսակը հիմնականում օգտագործվում են փոքր ագրեգատներում:Վերջին տարիներին լիսեռի տեսակը կիրառվում է նաև խոշոր և միջին չափի ագրեգատներում։
Լիսեռի երկարացման խողովակային միավորի գեներատորը տեղադրված է ջրատարից դուրս, իսկ գեներատորը միացված է տուրբինին ավելի երկար թեքված լիսեռով կամ հորիզոնական լիսեռով:Այս լիսեռի երկարացման տիպի կառուցվածքն ավելի պարզ է, քան լամպի տեսակը:
4) անկյունագծային հոսքի տուրբին.Շեղանկյուն հոսքի (նաև կոչվում է անկյունագծային) տուրբինի կառուցվածքը և չափը գտնվում են խառը հոսքի և առանցքային հոսքի միջև:Հիմնական տարբերությունն այն է, որ վազող շեղբերների կենտրոնական գիծը գտնվում է տուրբինի կենտրոնական գծի նկատմամբ որոշակի անկյան տակ:Կառուցվածքային բնութագրերի պատճառով ագրեգատը շահագործման ընթացքում չի թույլատրվում սուզվել, ուստի երկրորդ կառուցվածքում տեղադրվում է առանցքային տեղաշարժման ազդանշանի պաշտպանիչ սարք՝ շեղբերների և վազող խցիկի բախումը կանխելու համար:Շեղանկյուն հոսքի տուրբինի օգտագործման գլխիկի միջակայքը 25-200 մ է: