კონტრშეტევის ტურბინის გენერატორის წყლის შესასვლელი დინების მოქმედების პრინციპი და სტრუქტურული მახასიათებლები

კონტრშეტევის ტურბინა არის ერთგვარი ჰიდრავლიკური მანქანა, რომელიც იყენებს წყლის ნაკადის წნევას წყლის ენერგიის მექანიკურ ენერგიად გადაქცევისთვის.

(1) სტრუქტურა.კონტრშეტევის ტურბინის ძირითადი სტრუქტურული კომპონენტებია მორბენალი, წყლის გადამისამართების კამერა, წყლის გამტარი მექანიზმი და საწევი მილი.
1) მორბენალი.მორბენალი არის წყლის ტურბინის ნაწილი, რომელიც გარდაქმნის წყლის ნაკადის ენერგიას მბრუნავ მექანიკურ ენერგიად.წყლის ენერგიის გადაქცევის მიმართულებიდან გამომდინარე, სხვადასხვა კონტრშეტევის ტურბინების მორბენალი სტრუქტურებიც განსხვავებულია.ფრენსის ტურბინის მორბენალი შედგება გამარტივებული გრეხილი პირებისგან, გვირგვინი და ქვედა რგოლი და სხვა ძირითადი ვერტიკალური კომპონენტები;ღერძული ნაკადის ტურბინის მორბენალი შედგება პირებისგან, მორბენალის კორპუსის და სადრენაჟე კონუსისა და სხვა ძირითადი კომპონენტებისგან: დიაგონალური დინების ტურბინის მორბენის სტრუქტურა უფრო რთულია.დანის განლაგების კუთხე შეიძლება შეიცვალოს სამუშაო პირობების მიხედვით და შეესაბამებოდეს გიდის ფანჯრის გახსნას.დანის ბრუნვის ცენტრის ხაზი არის ირიბი კუთხით (45°-60°) ტურბინის ღერძთან.
2) წყლის სადერივაციო კამერა.მისი ფუნქციაა წყლის თანაბრად შემოდინება წყლის სახელმძღვანელო მექანიზმში, ენერგიის დანაკარგების შემცირება და ტურბინის ეფექტურობის გაუმჯობესება.დიდი და საშუალო ზომის ტურბინები ხშირად იყენებენ წრიულ განივი კვეთის მეტალის ხვრელებს თავით 50 მ ზემოთ და ტრაპეციული განივი კვეთის ბეტონის ხვრელები 50 მ-ზე ქვემოთ.
3) წყლის გამტარი მექანიზმი.ჩვეულებრივ, იგი შედგება გარკვეული რაოდენობის გამარტივებული სახელმძღვანელო ფლოტებისა და მათი მბრუნავი მექანიზმებისგან, რომლებიც თანაბრად არის განლაგებული მორბენალის პერიფერიაზე.მისი ფუნქციაა წყლის ნაკადის თანაბრად წარმართვა მორბენალში და გზამკვლევი ფანჯრის გახსნის რეგულირებით, შეცვალოს ტურბინის ნაკადის სიჩქარე გენერატორის კომპლექტის დატვირთვის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად და ასევე ასრულებს წყლის დალუქვის როლს. როდესაც ის მთლიანად დახურულია.
4) ამწევი მილი.მორბენალის გამოსასვლელში წყლის ნაკადს ჯერ კიდევ აქვს ზედმეტი ენერგიის ნაწილი, რომელიც არ არის გამოყენებული.სანიაღვრე მილის როლი არის ენერგიის ამ ნაწილის აღდგენა და წყლის გადინება ქვემოთ.ამწევი მილი იყოფა ორ ტიპად, სწორი კონუსური და მრუდი.პირველს აქვს დიდი ენერგიის კოეფიციენტი და ზოგადად შესაფერისია მცირე ჰორიზონტალური და მილაკოვანი ტურბინებისთვის;ამ უკანასკნელს აქვს უფრო დაბალი ჰიდრავლიკური მოქმედება, ვიდრე სწორი კონუსები, მაგრამ აქვს უფრო მცირე თხრის სიღრმე და ფართოდ გამოიყენება დიდი და საშუალო ზომის კონტრშეტევის ტურბინებში.

(2) კლასიფიკაცია.მორბენალში წყლის ნაკადის ღერძული მიმართულების მიხედვით, დარტყმის ტურბინა იყოფა ფრენსის ტურბინად, დიაგონალური ნაკადის ტურბინად, ღერძული ნაკადის ტურბინად და მილისებურ ტურბინად.
1) ფრენსის ტურბინა.ფრენსის (რადიალური ღერძული ნაკადი ან ფრენსის) ტურბინა არის კონტრშეტევის ტურბინა, რომელშიც წყალი რადიალურად მიედინება მორბენალის გარშემოწერილობიდან ღერძულ მიმართულებით.ამ ტიპის ტურბინას აქვს გამოსაყენებელი თავების ფართო სპექტრი (30-700 მ), მარტივი სტრუქტურა, მცირე მოცულობა და დაბალი ღირებულება.ყველაზე დიდი ფრენსის ტურბინა, რომელიც ექსპლუატაციაში შევიდა ჩინეთში, არის ერტანის ჰიდროელექტროსადგური, რომლის ნომინალური გამომავალი სიმძლავრეა 582 მეგავატი და მაქსიმალური გამომავალი სიმძლავრე 621 მეგავატი.
2) ღერძული ნაკადის ტურბინა.ღერძული ნაკადის ტურბინა არის კონტრშეტევის ტურბინა, რომელშიც წყალი მიედინება ღერძული მიმართულებით და მიედინება სარბენიდან ღერძული მიმართულებით.ამ ტიპის ტურბინა იყოფა ორ ტიპად: ფიქსირებული პირის ტიპი (ხრახნიანი ტიპი) და მბრუნავი ტიპი (კაპლანის ტიპი).პირველის პირები ფიქსირდება, ხოლო მეორეს პირები შეიძლება შემობრუნდეს.ღერძული ნაკადის ტურბინის წყლის გამტარუნარიანობა აღემატება ფრენსის ტურბინას.იმის გამო, რომ პადლის ტურბინის პირებს შეუძლიათ შეცვალონ პოზიცია დატვირთვის ცვლილებებთან ერთად, მათ აქვთ უფრო მაღალი ეფექტურობა დატვირთვის ცვლილებების ფართო სპექტრში.ღერძული ნაკადის ტურბინის საწინააღმდეგო კავიტაციის მოქმედება და მექანიკური სიძლიერე უფრო უარესია ვიდრე ფრენსის ტურბინისა და სტრუქტურა ასევე უფრო რთული.ამჟამად, ამ ტიპის ტურბინის მოქმედი სათავე 80 მეტრს ან მეტს აღწევს.
3) ტუბულარული ტურბინა.ამ ტიპის წყლის ტურბინის წყლის ნაკადი ღერძულად მიედინება მორბენალიდან და არ არის როტაცია მორბენალამდე და მის შემდეგ.გამოყენების თავების დიაპაზონი არის 3-20..ფიუზელაჟს აქვს უპირატესობები: მცირე სიმაღლე, კარგი წყლის ნაკადის პირობები, მაღალი ეფექტურობა, ნაკლები სამშენებლო ინჟინერია, დაბალი ღირებულება, არ არის საჭირო ხვრელები და მოსახვევი მილები, და რაც უფრო დაბალია თავი, მით უფრო აშკარაა უპირატესობები.
ტუბულარული ტურბინები იყოფა ორ ტიპად: სრული გამტარი და ნახევრად გამტარი გენერატორის მიერთების და გადაცემის რეჟიმის მიხედვით.ნახევრად გამტარი ტურბინები შემდგომში იყოფა ნათურის ტიპად, ლილვის ტიპად და ლილვის გაფართოების ტიპებად.მათ შორის, ლილვის გაფართოების ტიპი ასევე იყოფა ორ ტიპად.არსებობს ირიბი ღერძი და ჰორიზონტალური ღერძი.ამჟამად, ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ნათურის მილისებური ტიპი, ლილვის გაფართოების ტიპი და ვერტიკალური ლილვის ტიპი ძირითადად გამოიყენება მცირე ერთეულებში.ბოლო წლებში ლილვის ტიპი ასევე გამოიყენება მსხვილ და საშუალო ზომის ერთეულებში.
ლილვის გაფართოების მილაკოვანი ერთეულის გენერატორი დამონტაჟებულია წყლის გზის გარეთ, ხოლო გენერატორი დაკავშირებულია ტურბინასთან უფრო გრძელი დახრილი ლილვით ან ჰორიზონტალური ლილვით.ამ ლილვის გაფართოების ტიპის სტრუქტურა უფრო მარტივია, ვიდრე ნათურის ტიპი.
4) დიაგონალური დინების ტურბინა.დიაგონალური ნაკადის (ასევე უწოდებენ დიაგონალურ) ტურბინის სტრუქტურა და ზომა არის შერეულ და ღერძულ ნაკადს შორის.მთავარი განსხვავება ისაა, რომ სარბენი პირების ცენტრალური ხაზი არის გარკვეული კუთხით ტურბინის ცენტრალურ ხაზთან.სტრუქტურული მახასიათებლების გამო, დანადგარის ჩაძირვა არ არის დაშვებული ექსპლუატაციის დროს, ამიტომ მეორე სტრუქტურაში დამონტაჟებულია ღერძული გადაადგილების სიგნალის დამცავი მოწყობილობა, რათა თავიდან იქნას აცილებული პირების და მორბენალი კამერის შეჯახება.დიაგონალური ნაკადის ტურბინის უტილიზაციის სათავე დიაპაზონი არის 25-200 მ.