Turbin serangan balas adalah sejenis jentera hidraulik yang menggunakan tekanan aliran air untuk menukar tenaga air kepada tenaga mekanikal.
(1) Struktur.Komponen struktur utama turbin serangan balas ialah pelari, ruang lencongan air, mekanisme panduan air dan tiub draf.
1) Pelari.Pelari adalah sebahagian daripada turbin air yang menukar tenaga aliran air kepada tenaga mekanikal berputar.Bergantung pada arah penukaran tenaga air, struktur pelari pelbagai turbin serangan balas juga berbeza.Pelari turbin Francis terdiri daripada bilah berpintal yang diperkemas, mahkota dan cincin bawah serta komponen menegak utama yang lain;pelari turbin aliran paksi terdiri daripada bilah, badan pelari dan kon longkang dan komponen utama lain: struktur pelari turbin aliran pepenjuru adalah lebih kompleks.Sudut peletakan bilah boleh ditukar dengan keadaan kerja dan dipadankan dengan bukaan ram pemandu.Garis tengah putaran bilah berada pada sudut serong (45°-60°) kepada paksi turbin.
2) Ruang lencongan air.Fungsinya adalah untuk membuat aliran air sama rata ke dalam mekanisme panduan air, mengurangkan kehilangan tenaga, dan meningkatkan kecekapan turbin.Turbin bersaiz besar dan sederhana selalunya menggunakan volut logam keratan rentas bulat dengan kepala melebihi 50m, dan volut konkrit keratan rentas trapezoid untuk yang di bawah 50m.
3) Mekanisme panduan air.Ia biasanya terdiri daripada sebilangan ram pemandu yang diperkemas dan mekanisme putarannya diatur sama rata di pinggir pelari.Fungsinya adalah untuk membimbing aliran air sama rata ke dalam pelari, dan dengan melaraskan pembukaan ram pemandu, untuk menukar kadar aliran turbin untuk memenuhi keperluan beban set penjana, dan ia juga memainkan peranan mengedap air. apabila ia ditutup sepenuhnya.
4) Draf tiub.Aliran air di saluran keluar pelari masih mempunyai sebahagian daripada lebihan tenaga yang belum digunakan.Peranan tiub draf adalah untuk memulihkan bahagian tenaga ini dan mengeluarkan air ke hilir.Tiub draf terbahagi kepada dua jenis, kon lurus dan melengkung.Yang pertama mempunyai pekali tenaga yang besar dan umumnya sesuai untuk turbin mendatar dan tiub kecil;yang kedua mempunyai prestasi hidraulik yang lebih rendah daripada kon lurus, tetapi mempunyai kedalaman penggalian yang lebih kecil, dan digunakan secara meluas dalam turbin serangan balas bersaiz besar dan sederhana.
(2) Pengelasan.Mengikut arah paksi aliran air melalui pelari, turbin hentaman dibahagikan kepada turbin Francis, turbin aliran pepenjuru, turbin aliran paksi dan turbin tiub.
1) Turbin Francis.Turbin Francis (aliran paksi jejari atau Francis) ialah turbin serangan balas di mana air mengalir secara jejari dari lilitan pelari ke arah paksi.Turbin jenis ini mempunyai pelbagai jenis kepala yang boleh digunakan (30-700m), struktur ringkas, isipadu kecil dan kos rendah.Turbin Francis terbesar yang telah beroperasi di China ialah Loji Kuasa Hidro Ertan, dengan kuasa keluaran berkadar 582 MW dan kuasa keluaran maksimum 621 MW.
2) Turbin aliran paksi.Turbin aliran paksi ialah turbin serangan balas di mana air mengalir masuk dari arah paksi dan mengalir keluar dari pelari ke arah paksi.Jenis turbin ini terbahagi kepada dua jenis: jenis bilah tetap (jenis skru) dan jenis berputar (jenis Kaplan).Bilah yang pertama ditetapkan, dan bilah yang terakhir boleh diputar.Kapasiti laluan air bagi turbin aliran paksi adalah lebih besar daripada turbin Francis.Oleh kerana bilah turbin dayung boleh menukar kedudukan dengan perubahan dalam beban, ia mempunyai kecekapan yang lebih tinggi dalam pelbagai perubahan beban.Prestasi anti-peronggaan dan kekuatan mekanikal turbin aliran paksi adalah lebih buruk daripada turbin Francis, dan strukturnya juga lebih rumit.Pada masa ini, kepala yang digunakan untuk turbin jenis ini telah mencapai 80m atau lebih.
3) Turbin tiub.Aliran air turbin air jenis ini mengalir secara paksi keluar dari pelari, dan tiada putaran sebelum dan selepas pelari.Julat kepala penggunaan ialah 3-20..Fiuslaj mempunyai kelebihan ketinggian kecil, keadaan aliran air yang baik, kecekapan tinggi, kurang kejuruteraan awam, kos rendah, tidak memerlukan volutes dan tiub draf melengkung, dan semakin rendah kepala, semakin jelas kelebihannya.
Turbin tiub dibahagikan kepada dua jenis: aliran penuh-laluan dan aliran separa-laluan mengikut sambungan penjana dan mod penghantaran.Turbin separa-laluan dibahagikan lagi kepada jenis mentol, jenis aci dan jenis sambungan aci.Antaranya, jenis sambungan aci juga terbahagi kepada dua jenis.Terdapat paksi serong dan paksi mendatar.Pada masa ini, jenis tiub mentol yang paling banyak digunakan, jenis sambungan aci dan jenis aci menegak kebanyakannya digunakan dalam unit kecil.Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, jenis aci juga telah digunakan dalam unit bersaiz besar dan sederhana.
Penjana unit tiub sambungan aci dipasang di luar laluan air, dan penjana disambungkan ke turbin dengan aci condong atau aci mendatar yang lebih panjang.Struktur jenis sambungan aci ini lebih ringkas daripada jenis mentol.
4) Turbin aliran pepenjuru.Struktur dan saiz turbin aliran pepenjuru (juga dipanggil pepenjuru) adalah antara aliran campuran dan aliran paksi.Perbezaan utama ialah garis tengah bilah pelari berada pada sudut tertentu dengan garis tengah turbin.Disebabkan oleh ciri-ciri struktur, unit tidak dibenarkan tenggelam semasa operasi, jadi peranti perlindungan isyarat anjakan paksi dipasang pada struktur kedua untuk mengelakkan kemalangan apabila bilah dan ruang pelari berlanggar.Julat kepala penggunaan turbin aliran pepenjuru ialah 25～200m.
Masa siaran: 19-Okt-2021
