反応タービンの構造と性能

反応タービンは、フランシス水車、軸流タービン、斜流水車、管状タービンに分けることができます。フランシス水車では、水は放射状に水ガイド機構に流れ込み、軸方向にランナーから出ます。軸流タービンでは、水はガイドベーンに半径方向に流れ込み、ランナーに軸方向に出入りします。ダイアゴナルフロータービンでは、水はガイドベーンに放射状に流れ込み、メインシャフトの特定の角度に傾いた方向にランナーに流れ込むか、ガイドベーンとランナーにメインシャフトに傾いた方向に流れ込みます。管状タービンでは、水は軸方向に沿ってガイドベーンとランナーに流れ込みます。軸流タービン、管状タービン、対角流タービンも、その構造に応じて固定プロペラタイプと回転プロペラタイプに分けることができます。固定パドルランナーブレードは固定されています。プロペラタイプのローターブレードは、運転中にブレードシャフトの周りを回転して、水頭と負荷の変化に適応することができます。

さまざまなタイプの反応タービンに水入口装置が装備されています。大型および中型の垂直シャフト反応タービンの給水装置は、一般に、渦巻き、固定ガイドベーン、および可動ガイドベーンで構成されています。ボリュートの機能は、ランナーの周りに水流を均等に分配することです。水頭が40m未満の場合、水車のスパイラルケースは通常、現場で鉄筋コンクリートによって鋳造されます。ウォーターヘッドが40mを超える場合は、突合せ溶接または一体型鋳造の金属スパイラルケースがよく使用されます。

反応タービンでは、水流がランナーチャネル全体を満たし、すべてのブレードが同時に水流の影響を受けます。したがって、同じヘッドの下では、ランナーの直径はインパルスタービンの直径よりも小さくなります。それらの効率もインパルスタービンよりも高いですが、負荷が変化すると、タービンの効率はさまざまな程度で影響を受けます。

すべてのリアクションタービンにはドラフトチューブが装備されており、ランナー出口での水の流れの運動エネルギーを回収するために使用されます。下流に水を排出します。ランナーの設置位置が下流の水位よりも高い場合、この位置エネルギーは回復のために圧力エネルギーに変換されます。ヘッドが低く流量が大きい水車の場合、ランナーの出口運動エネルギーは比較的大きく、ドラフトチューブの回復性能は水車の効率に大きな影響を与えます。