Reactieturbine is een soort hydraulische machine die hydraulische energie omzet in mechanische energie door de druk van de waterstroom te gebruiken.
(1) Structuur.De belangrijkste structurele componenten van de reactieturbine zijn onder meer de runner, de headrace-kamer, het watergeleidingsmechanisme en de trekbuis.
1) Loper.Runner is een onderdeel van een hydraulische turbine die de energie van de waterstroom omzet in roterende mechanische energie.Volgens verschillende richtingen voor de omzetting van waterenergie zijn de runnerstructuren van verschillende reactieturbines ook verschillend.Francis turbine runner is samengesteld uit gestroomlijnde gedraaide bladen, wielkroon en onderste ring;De loper van de turbine met axiale stroming bestaat uit bladen, het loperlichaam, de afvoerkegel en andere hoofdcomponenten: de structuur van de loper van de geneigde stromingsturbine is complex.De plaatsingshoek van het blad kan veranderen met de werkomstandigheden en overeenkomen met de opening van de leischoepen.De hartlijn van de bladrotatie vormt een schuine hoek (45 ° ~ 60 °) met de as van de turbine.
2) Headrace-kamer.Zijn functie is om het water gelijkmatig naar het watergeleidingsmechanisme te laten stromen, energieverlies te verminderen en de efficiëntie van de hydraulische turbine te verbeteren.Voor grote en middelgrote hydraulische turbines met een opvoerhoogte van meer dan 50 m wordt vaak een metalen spiraalhuis met een cirkelvormig gedeelte gebruikt, en een betonnen spiraalhuis met een trapeziumvormig gedeelte wordt vaak gebruikt voor turbines met een opvoerhoogte van minder dan 50 m.
3) Watergeleidingsmechanisme.Het is over het algemeen samengesteld uit een bepaald aantal gestroomlijnde leischoepen en hun roterende mechanismen die uniform zijn gerangschikt op de omtrek van de loper.Zijn functie is om de waterstroom gelijkmatig naar de loper te leiden en de doorstroom van de hydraulische turbine te veranderen door de opening van de leischoepen aan te passen, om te voldoen aan de belastingsvereisten van de generatoreenheid.Het speelt ook de rol van waterafdichting wanneer het volledig gesloten is.
4) Trekbuis.Een deel van de resterende energie in de waterstroom bij de loperuitlaat is niet benut.De functie van de trekbuis is om deze energie terug te winnen en het water benedenstrooms af te voeren.Trekbuis kan worden onderverdeeld in rechte kegelvorm en gebogen vorm.De eerste heeft een grote energiecoëfficiënt en is over het algemeen geschikt voor kleine horizontale en buisvormige turbines;Hoewel de hydraulische prestaties van de laatste niet zo goed zijn als die van de rechte kegel, is de uitgravingsdiepte klein en wordt deze veel gebruikt in grote en middelgrote reactieturbines.
,
(2) Classificatie.De reactieturbine is verdeeld in Francisturbine, diagonale turbine, axiale turbine en buisturbine volgens de richting van de waterstroom die door het asoppervlak van de loper gaat.
1) Francisturbine.Francis (radiale axiale stroom of Francis) turbine is een soort reactieturbine waarin water radiaal rond de loper stroomt en axiaal stroomt.Dit soort turbine heeft een breed scala aan toepasbare kop (30 ~ 700 m), eenvoudige structuur, klein volume en lage kosten.De grootste Francis-turbine die in China in gebruik is genomen, is de turbine van Ertan Hydropower Plant, met een nominaal uitgangsvermogen van 582 mW en een maximaal uitgangsvermogen van 621 MW.
2) Axiale stromingsturbine.Axiale stroomturbine is een soort reactieturbine waarin water axiaal in en uit de runner stroomt.Dit soort turbine is onderverdeeld in het type vaste propeller (type schroefpropeller) en type roterende propeller (type Kaplan).De bladen van de eerste zijn vast en de bladen van de laatste kunnen roteren.De afvoercapaciteit van een axiale stromingsturbine is groter dan die van een Francisturbine.Omdat de bladpositie van de rotorturbine kan veranderen met de belastingverandering, heeft deze een hoog rendement in een groot bereik van belastingverandering.De cavitatieweerstand en mechanische sterkte van een axiale-stroomturbine zijn slechter dan die van Francis-turbine, en de structuur is ook complexer.Op dit moment heeft de toepasselijke kop van dit soort turbine meer dan 80 meter bereikt.
3) Buisturbine.De waterstroom van dit soort turbine stroomt axiaal van de axiale stroom naar de loper, en er is geen rotatie voor en na de loper.Het bereik van de gebruikskop is 3 ~ 20. Het heeft de voordelen van een kleine romphoogte, goede waterstroomomstandigheden, hoog rendement, lage civieltechnische hoeveelheid, lage kosten, geen slakkenhuis en gebogen trekbuis, en hoe lager de waterkop, de duidelijker zijn voordelen.
Volgens de verbindings- en transmissiemodus van de generator, is de buisvormige turbine verdeeld in een volledig buisvormig type en een semi-buisvormig type.Het semi-buisvormige type is verder onderverdeeld in boltype, schachttype en schachtverlengingstype, waaronder het schachtverlengingstype is verdeeld in schuine schacht en horizontale schacht.Op dit moment zijn de meest gebruikte bolbuistypes, het type asverlenging en het astype, die meestal worden gebruikt voor kleine eenheden.De laatste jaren wordt het schachttype ook gebruikt voor grote en middelgrote units.
De generator van de buisvormige eenheid met axiale verlenging is buiten het waterkanaal geïnstalleerd en de generator is verbonden met de waterturbine met een lange schuine as of horizontale as.De structuur van dit type schachtverlenging is eenvoudiger dan die van het lamptype.
4) Diagonale stroomturbine.De structuur en grootte van diagonale stroming (ook bekend als diagonale) turbine tussen Francis en axiale stroming.Het belangrijkste verschil is dat de hartlijn van het runnerblad in een bepaalde hoek staat met de hartlijn van de turbine.Vanwege de structurele kenmerken mag de eenheid tijdens bedrijf niet zinken, dus de signaalbeveiliging voor axiale verplaatsing is in de tweede structuur geïnstalleerd om botsing tussen het blad en de loopkamer te voorkomen.Het gebruiksbereik van de diagonale stroomturbine is 25 ~ 200m.
Op dit moment is het grootste nominale uitgangsvermogen van een enkele eenheid van een hellende druppelturbine ter wereld 215 MW (voormalige Sovjet-Unie), en de hoogste gebruikshoogte is 136 m (Japan).
Posttijd: 01 sep-2021
