Turbina de contraatac este un fel de mașină hidraulică care utilizează presiunea fluxului de apă pentru a transforma energia apei în energie mecanică.
(1) Structură.Principalele componente structurale ale turbinei de contraatac sunt ruloul, camera de deviere a apei, mecanismul de ghidare a apei și tubul de tiraj.
1) alergător.Runnerul este o parte a turbinei de apă care transformă energia fluxului de apă în energie mecanică rotativă.În funcție de direcția de conversie a energiei apei, structurile de rulare ale diferitelor turbine de contraatac sunt, de asemenea, diferite.Rotul turbinei Francis este compus din palete răsucite, coroană și inel inferior și alte componente verticale principale;Runnerul turbinei cu flux axial este compus din palete, corp și con de scurgere și alte componente principale: structura turbinei cu curgere diagonală este mai complexă.Unghiul de amplasare a lamei poate fi modificat în funcție de condițiile de lucru și asortat cu deschiderea paletei de ghidare.Linia centrală de rotație a lamei este la un unghi oblic (45°-60°) față de axa turbinei.
2) Camera de deviere a apei.Funcția sa este de a face ca apa să curgă uniform în mecanismul de ghidare a apei, de a reduce pierderile de energie și de a îmbunătăți eficiența turbinei.Turbinele mari și mijlocii folosesc adesea volute metalice cu secțiune transversală circulară cu capete de peste 50 m și volute de beton cu secțiune transversală trapezoidală pentru cele sub 50 m.
3) Mecanism de ghidare a apei.Este compusă, în general, dintr-un anumit număr de palete de ghidare aerodinamice și mecanismele lor de rotație dispuse uniform la periferia ghidajului.Funcția sa este de a ghida fluxul de apă în mod uniform în canal și, prin ajustarea deschiderii paletei de ghidare, de a modifica debitul turbinei pentru a îndeplini cerințele de sarcină ale grupului generator și joacă, de asemenea, un rol de etanșare a apei. când este complet închis.
4) Tub de tiraj.Debitul de apă de la ieșirea din rulotă mai are o parte din surplusul de energie care nu a fost folosit.Rolul tubului de tiraj este de a recupera această parte de energie și de a descărca apa în aval.Tubul de tiraj este împărțit în două tipuri, con drept și curbat.Primul are un coeficient energetic mare și este în general potrivit pentru turbine orizontale și tubulare mici;acesta din urmă are performanțe hidraulice mai mici decât conurile drepte, dar are o adâncime de săpare mai mică și este utilizat pe scară largă în turbinele de contraatac mari și mijlocii.
(2) Clasificare.În funcție de direcția axială a fluxului de apă prin canal, turbina de impact este împărțită într-o turbină Francis, o turbină cu curgere diagonală, o turbină cu flux axial și o turbină tubulară.
1) Turbina Francis.Turbina Francis (flux axial radial sau Francis) este o turbină de contraatac în care apa curge radial de la circumferința rotorului către direcția axială.Acest tip de turbină are o gamă largă de capete aplicabile (30-700m), structură simplă, volum mic și cost redus.Cea mai mare turbină Francis care a fost pusă în funcțiune în China este Centrala Hidroelectrică Ertan, cu o putere nominală de ieșire de 582 MW și o putere maximă de ieșire de 621 MW.
2) Turbină cu flux axial.Turbina cu flux axial este o turbină de contraatac în care apa curge din direcția axială și curge din canal pe direcția axială.Acest tip de turbină este împărțit în două tipuri: tip cu lamă fixă (tip șurub) și tip rotativ (tip Kaplan).Lamele primului sunt fixe, iar lamele celui din urmă pot fi rotite.Capacitatea de trecere a apei a turbinei cu flux axial este mai mare decât cea a turbinei Francis.Deoarece paletele turbinei cu palete își pot schimba poziția odată cu schimbările de sarcină, acestea au o eficiență mai mare într-o gamă largă de modificări de sarcină.Performanța anti-cavitație și rezistența mecanică a turbinei cu flux axial sunt mai slabe decât cele ale turbinei Francis, iar structura este, de asemenea, mai complicată.În prezent, înălțimea aplicabilă a acestui tip de turbină a ajuns la 80m sau mai mult.
3) Turbină tubulară.Debitul de apă al acestui tip de turbină de apă curge axial din canal și nu există nicio rotație înainte și după canal.Intervalul de utilizare este 3-20..Fuzelajul are avantajele unei înălțimi mici, condiții bune de curgere a apei, eficiență ridicată, mai puțină inginerie civilă, costuri reduse, fără nevoie de volute și tuburi de tiraj curbate, iar cu cât capul este mai jos, cu atât avantajele sunt mai evidente.
Turbinele tubulare sunt împărțite în două tipuri: full-through-flow și semi-through-flow, în funcție de conexiunea generatorului și modul de transmisie.Turbinele semi-curgere sunt împărțite în continuare în tip de bec, tip de arbore și tip de extensie a arborelui.Printre acestea, tipul de extensie a arborelui este, de asemenea, împărțit în două tipuri.Există axa oblică și axa orizontală.În prezent, cel mai utilizat tip tubular de bec, tipul de extensie a arborelui și tipul de arbore vertical sunt utilizate în principal în unități mici.În ultimii ani, tipul arborelui a fost folosit și în unitățile mari și mijlocii.
Generatorul unității tubulare de extensie a arborelui este instalat în afara căii navigabile, iar generatorul este conectat la turbină cu un arbore înclinat mai lung sau un arbore orizontal.Această structură de tip extensie a arborelui este mai simplă decât tipul de bec.
4) Turbină cu flux diagonal.Structura și dimensiunea turbinei cu curgere diagonală (numită și diagonală) sunt între fluxul mixt și fluxul axial.Principala diferență este că linia centrală a palelor de rulare este la un anumit unghi față de linia centrală a turbinei.Datorită caracteristicilor structurale, unitatea nu are voie să se scufunde în timpul funcționării, astfel încât în a doua structură este instalat un dispozitiv de protecție a semnalului de deplasare axială pentru a preveni accidentele de ciocnire a palelor și a camerei de rulare.Intervalul de utilizare al turbinei cu flux diagonal este de 25 ~ 200 m.
Ora postării: 19-oct-2021
