Реакционата турбина е вид на хидраулична машина која ја претвора хидрауличната енергија во механичка енергија користејќи го притисокот на протокот на вода.
(1) Структура. Главните структурни компоненти на реактивната турбина вклучуваат ротор, комора за довод, механизам за водење на вода и цевка за влечење.
1) Ролер. Ролерот е компонента на хидрауличната турбина која ја претвора енергијата на протокот на вода во ротирачка механичка енергија. Според различните насоки на конверзија на енергијата на водата, структурите на ролерите на различните реактивни турбини се исто така различни. Ролерот на Францис турбината е составен од аеродинамични извиткани лопатки, круна на тркалото и долен прстен; Ролерот на аксијалната турбина е составен од лопатки, тело на ролерот, конус за празнење и други главни компоненти: структурата на ролерот на наклонетата турбина за проток е комплексна. Аголот на поставување на лопатките може да се менува во зависност од условите на работа и да одговара на отворот на водилката. Централната линија на ротација на лопатките формира кос агол (45 ° ~ 60 °) со оската на турбината.
2) Комора за довод. Нејзината функција е да овозможи рамномерен проток на вода кон механизмот за водење на водата, да ги намали загубите на енергија и да ја подобри ефикасноста на хидрауличната турбина. Металното спирално куќиште со кружен пресек често се користи за големи и средни хидраулични турбини со воден притисок над 50 m, а бетонското спирално куќиште со трапезоиден пресек често се користи за турбини со воден притисок под 50 m.
3) Механизам за водење на вода. Генерално е составен од одреден број аеродинамични водилки и нивните ротирачки механизми рамномерно распоредени на периферијата на роторот. Неговата функција е рамномерно да го насочува протокот на вода кон роторот и да го менува протокот низ хидрауличната турбина со прилагодување на отворот на водилката, така што ќе ги задоволи барањата за оптоварување на генераторот. Исто така, игра улога на водоотпорно запечатување кога е целосно затворена.
4) Проточна цевка. Дел од преостанатата енергија во протокот на вода на излезот од роторот не е искористена. Функцијата на проточната цевка е да ја обнови оваа енергија и да ја испушти водата низводно. Проточната цевка може да се подели на праволиниски конусен облик и закривен облик. Првиот има голем коефициент на енергија и генерално е погоден за мали хоризонтални и цевчести турбини; иако хидрауличните перформанси на вториот не се толку добри како оние на праволинискиот конус, длабочината на ископување е мала и е широко користена во големи и средни реактивни турбини.
,
(2) Класификација. Реакционата турбина е поделена на Францис турбина, дијагонална турбина, аксијална турбина и цевчеста турбина според насоката на проток на вода што минува низ површината на вратилото на роторот.
1) Францис турбина. Францис (радијален аксијален тек или Францис) турбина е вид реактивна турбина во која водата тече радијално околу роторот и тече аксијално. Овој вид турбина има широк опсег на применлив пад (30 ~ 700 m), едноставна структура, мал волумен и ниска цена. Најголемата Францис турбина што е пуштена во работа во Кина е турбината на хидроцентралата Ертан, со номинална излезна моќност од 582 mW и максимална излезна моќност од 621 MW.
2) Аксијална турбина. Аксијалната турбина е вид на реактивна турбина во која водата аксијално тече во и надвор од роторот. Овој вид турбина е поделен на тип со фиксен пропелер (тип со заврткана елиса) и тип со ротациона елиса (тип Каплан). Сечилата на првата се фиксни, а сечилата на втората можат да ротираат. Капацитетот на празнење на аксијалната турбина е поголем од оној на Францис турбината. Бидејќи положбата на сечилата на роторската турбина може да се менува со промената на оптоварувањето, таа има висока ефикасност при голем опсег на промена на оптоварувањето. Отпорноста на кавитација и механичката цврстина на аксијалната турбина се полоши од оние на Францис турбината, а структурата е исто така посложена. Во моментов, применливиот пад на овој вид турбина достигна повеќе од 80 метри.
3) Тубуларна турбина. Протокот на вода кај овој вид турбина тече аксијално од аксијалниот тек до роторот, и нема ротација пред и зад роторот. Опсегот на искористување на напонот е 3 ~ 20. Има предности како мала висина на трупот, добри услови за проток на вода, висока ефикасност, низок обем на градежно инженерство, ниска цена, без навој и закривени цевки за влечење, а колку е помал притисокот на водата, толку се поочигледни нејзините предности.
Според начинот на поврзување и пренос на генераторот, цевчестата турбина е поделена на целосно цевчест тип и полуцевчест тип. Полуцевчестиот тип е понатаму поделен на тип со кружна форма, тип со вратило и тип со продолжеток на вратило, меѓу кои типот со продолжеток на вратило е поделен на наклонето вратило и хоризонтално вратило. Во моментов, најшироко користени се типот со кружна форма, типот со продолжеток на вратило и типот на вратило, кои најчесто се користат за мали единици. Во последниве години, типот со вратило се користи и за големи и средни единици.
Генераторот на аксијалната продолжна цевчеста единица е инсталиран надвор од водоводниот канал, а генераторот е поврзан со водената турбина со долго наклонето вратило или хоризонтално вратило. Структурата на овој тип на продолжеток на вратилото е поедноставна од онаа на типот со сијалица.
4) Турбина со дијагонален проток. Структурата и големината на турбината со дијагонален проток (исто така позната како дијагонален проток) се помеѓу Францисовата и аксијалната проток. Главната разлика е во тоа што централната линија на роторот е под одреден агол со централната линија на турбината. Поради структурните карактеристики, на единицата не ѝ е дозволено да потоне за време на работата, па затоа уредот за заштита од сигналот за аксијално поместување е инсталиран во втората структура за да се спречи судир помеѓу лопатката и комората на роторот. Опсегот на искористување на турбината со дијагонален проток е 25 ~ 200 m.
Во моментов, најголемата номинална излезна моќност на наклонета турбина со пад во светот по единечна единица е 215 MW (поранешен Советски Сојуз), а највисоката искористливост е 136 m (Јапонија).
Време на објавување: 01.09.2021
