Reakcijas turbīna ir sava veida hidrauliskā iekārta, kas pārvērš hidraulisko enerģiju mehāniskajā enerģijā, izmantojot ūdens plūsmas spiedienu.
(1) Struktūra.Reakcijas turbīnas galvenās konstrukcijas sastāvdaļas ir skrejceļš, balsta kamera, ūdens vadīšanas mehānisms un vilkmes caurule.
1) Skrējējs.Runner ir hidrauliskās turbīnas sastāvdaļa, kas pārvērš ūdens plūsmas enerģiju rotējošā mehāniskajā enerģijā.Atbilstoši dažādiem ūdens enerģijas pārveidošanas virzieniem arī dažādu reakcijas turbīnu virzuļu struktūras ir atšķirīgas.Francis turbīnas sliede sastāv no racionalizētām savītām lāpstiņām, riteņa vainaga un apakšējā gredzena;Aksiālās plūsmas turbīnas skrējējs sastāv no lāpstiņām, sliedes korpusa, izplūdes konusa un citām galvenajām sastāvdaļām: slīpās plūsmas turbīnas sliedes struktūra ir sarežģīta.Asmeņu novietošanas leņķis var mainīties atkarībā no darba apstākļiem un atbilst virzošās lāpstiņas atvērumam.Lāpstiņas rotācijas centra līnija veido slīpu leņķi (45 ° ~ 60 °) ar turbīnas asi.
2) Headrace kamera.Tās funkcija ir panākt, lai ūdens vienmērīgi plūst uz ūdens vadīšanas mehānismu, samazinātu enerģijas zudumus un uzlabotu hidrauliskās turbīnas efektivitāti.Metāla spirālveida korpusu ar apļveida sekciju bieži izmanto lielām un vidēja izmēra hidrauliskām turbīnām ar ūdens augstumu virs 50 m, bet betona spirālveida korpusu ar trapecveida sekciju bieži izmanto turbīnām ar ūdens augstumu zem 50 m.
3) Ūdens vadīšanas mehānisms.Tas parasti sastāv no noteikta skaita racionalizētu virzošo lāpstiņu un to rotācijas mehānismiem, kas vienmērīgi izvietoti sliedes perifērijā.Tās funkcija ir vienmērīgi virzīt ūdens plūsmu uz skrējēju un mainīt hidrauliskās turbīnas caurplūdi, regulējot virzošās lāpstiņas atvērumu, lai tā atbilstu ģeneratora bloka slodzes prasībām.Tam ir arī ūdens blīvējuma loma, kad tas ir pilnībā aizvērts.
4) Iegrimes caurule.Daļa atlikušās enerģijas ūdens plūsmā pie sliedes izejas nav izmantota.Vilces caurules funkcija ir atgūt šo enerģiju un izvadīt ūdeni lejup pa straumi.Iegrimes cauruli var iedalīt taisnā konusa formā un izliektā formā.Pirmajam ir liels enerģijas koeficients, un tas parasti ir piemērots mazām horizontālām un cauruļveida turbīnām;Lai gan pēdējā hidrauliskā veiktspēja nav tik laba kā taisnā konusa, rakšanas dziļums ir mazs, un to plaši izmanto lielās un vidēja izmēra reakcijas turbīnās.
,
(2) Klasifikācija.Reakcijas turbīna ir sadalīta Francis turbīnā, diagonālajā turbīnā, aksiālajā turbīnā un cauruļveida turbīnā atbilstoši ūdens plūsmas virzienam, kas iet caur sliedes vārpstas virsmu.
1) Franciska turbīna.Francis (radiālā aksiālā plūsma jeb Francis) turbīna ir sava veida reakcijas turbīna, kurā ūdens plūst radiāli ap skrējēju un plūst aksiāli.Šāda veida turbīnai ir plašs pielietojamās galvas klāsts (30 ~ 700 m), vienkārša konstrukcija, mazs tilpums un zemas izmaksas.Lielākā Francis turbīna, kas ir nodota ekspluatācijā Ķīnā, ir Ertan hidroelektrostacijas turbīna ar nominālo izejas jaudu 582mw un maksimālo izejas jaudu 621MW.
2) Aksiālās plūsmas turbīna.Aksiālās plūsmas turbīna ir sava veida reakcijas turbīna, kurā ūdens aksiāli ieplūst skrējienā un no tā.Šāda veida turbīnas iedala fiksētā dzenskrūves tipa (skrūves dzenskrūves tips) un rotācijas dzenskrūves tipa (Kaplan tips).Pirmo asmeņi ir fiksēti, un otrā asmeņi var griezties.Aksiālās plūsmas turbīnas izlādes jauda ir lielāka nekā Francis turbīnai.Tā kā rotora turbīnas lāpstiņas stāvoklis var mainīties, mainoties slodzei, tai ir augsta efektivitāte plašā slodzes izmaiņu diapazonā.Aksiālās plūsmas turbīnas kavitācijas pretestība un mehāniskā izturība ir sliktāka nekā Francis turbīnai, un arī struktūra ir sarežģītāka.Šobrīd šāda veida turbīnas piemērojamais augstums ir sasniedzis vairāk nekā 80 m.
3) Cauruļveida turbīna.Šāda veida turbīnas ūdens plūsma plūst aksiāli no aksiālās plūsmas uz sliedi, un pirms un pēc sliedes nav rotācijas.Izmantošanas galviņas diapazons ir no 3 līdz 20. Tā priekšrocības ir neliels fizelāžas augstums, labi ūdens plūsmas apstākļi, augsta efektivitāte, zems inženiertehniskais daudzums, zemas izmaksas, bez spirāles un izliektas iegrimes caurules, un jo zemāka ir ūdens augstums, acīmredzamākas tās priekšrocības.
Atbilstoši ģeneratora savienojumam un pārvades režīmam cauruļveida turbīna ir sadalīta pilnas cauruļveida un puscauruļveida tipa.Puscauruļveida tips ir sadalīts spuldzes, vārpstas un vārpstas pagarinājuma veidā, starp kuriem vārpstas pagarinājuma tips ir sadalīts slīpajā un horizontālajā vārpstā.Šobrīd visplašāk tiek izmantotas spuldžu cauruļveida, vārpstas pagarinājuma un vārpstas tipa spuldzes, kuras pārsvarā izmanto mazām vienībām.Pēdējos gados vārpstas tipu izmanto arī lieliem un vidējiem agregātiem.
Aksiālā pagarinājuma cauruļveida bloka ģenerators ir uzstādīts ārpus ūdens kanāla, un ģenerators ir savienots ar ūdens turbīnu ar garu slīpu vārpstu vai horizontālu vārpstu.Šī vārpstas pagarinājuma tipa struktūra ir vienkāršāka nekā spuldzes tipam.
4) Diagonālās plūsmas turbīna.Diagonālās plūsmas (pazīstama arī kā diagonālā) turbīnas struktūra un izmērs ir starp Francis un aksiālo plūsmu.Galvenā atšķirība ir tā, ka sliedes lāpstiņas viduslīnija atrodas noteiktā leņķī ar turbīnas viduslīniju.Strukturālo īpašību dēļ iekārtai nav ļauts nogrimt darbības laikā, tāpēc aksiālās nobīdes signāla aizsardzības ierīce ir uzstādīta otrajā konstrukcijā, lai novērstu asmeni un sliedes kameru sadursmi.Diagonālās plūsmas turbīnas izmantošanas galvas diapazons ir 25–200 m.
Patlaban lielākā slīpās nolaižamās turbīnas vienas vienības nominālā izejas jauda pasaulē ir 215MW (bijusī Padomju Savienība), bet augstākā noslodzes jauda ir 136m (Japāna).
Izlikšanas laiks: 01.09.2021
