Turbina de reacție este un fel de mașini hidraulice care transformă energia hidraulică în energie mecanică folosind presiunea fluxului de apă.
(1) Structură.Principalele componente structurale ale turbinei de reacție includ canalul, camera de conductă, mecanismul de ghidare a apei și tubul de tiraj.
1) alergător.Runnerul este o componentă a turbinei hidraulice care transformă energia curgerii apei în energie mecanică rotativă.Conform diferitelor direcții de conversie a energiei apei, structurile de rulare ale diferitelor turbine de reacție sunt, de asemenea, diferite.Rotul turbinei Francis este compus din palete răsucite, coroana roții și inelul inferior;Sistemul de rulare al turbinei cu flux axial este compus din palete, corp de ghidaj, con de refulare și alte componente principale: structura turbinei cu curgere înclinată este complexă.Unghiul de amplasare a lamei se poate modifica în funcție de condițiile de lucru și se poate potrivi cu deschiderea paletei de ghidare.Linia centrală de rotație a lamei formează un unghi oblic (45 ° ~ 60 °) cu axa turbinei.
2) Camera de evacuare a capului.Funcția sa este de a face ca apa să curgă uniform către mecanismul de ghidare a apei, de a reduce pierderile de energie și de a îmbunătăți eficiența turbinei hidraulice.Carcasa spirală metalică cu secțiune circulară este adesea folosită pentru turbinele hidraulice mari și medii cu înălțimea apei peste 50m, iar carcasa spirală din beton cu secțiunea trapezoidală este adesea folosită pentru turbinele cu înălțimea apei sub 50m.
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 uniform fluxul de apă către canal și de a modifica fluxul de trecere al turbinei hidraulice prin reglarea deschiderii paletei de ghidare, astfel încât să îndeplinească cerințele de sarcină ale unității generatoare.De asemenea, joacă rolul de etanșare cu apă atunci când este complet închis.
4) Tub de tiraj.O parte din energia rămasă în fluxul de apă la ieșirea canalului nu a fost utilizată.Funcția tubului de tiraj este de a recupera această energie și de a descărca apa în aval.Tubul de aspirare poate fi împărțit în formă de con drept și formă curbă.Primul are un coeficient energetic mare și este în general potrivit pentru turbine orizontale și tubulare mici;Deși performanța hidraulică a acestuia din urmă nu este la fel de bună ca cea a conului drept, adâncimea de excavare este mică și este utilizată pe scară largă în turbinele de reacție mari și mijlocii.
,
(2) Clasificare.Turbina de reacție este împărțită în turbină Francis, turbină diagonală, turbină axială și turbină tubulară în funcție de direcția curgerii apei care trece prin suprafața arborelui rotorului.
1) Turbina Francis.Turbina Francis (flux axial radial sau Francis) este un fel de turbină cu reacție în care apa curge radial în jurul canalului și curge axial.Acest tip de turbină are o gamă largă de înălțimi aplicabile (30 ~ 700 m), structură simplă, volum mic și cost redus.Cea mai mare turbină Francis care a fost pusă în funcțiune în China este turbina Centralei Hidroelectrice 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 un fel de turbină cu reacție în care apa curge în și din canal axial.Acest tip de turbină este împărțit în tip elice fix (tip elice cu șurub) și tip elice rotative (tip Kaplan).Lamele primului sunt fixe, iar lamele celui din urmă se pot roti.Capacitatea de descărcare a turbinei cu flux axial este mai mare decât cea a turbinei Francis.Deoarece poziția paletei turbinei rotorului se poate modifica odată cu schimbarea sarcinii, aceasta are o eficiență ridicată într-o gamă largă de schimbare a sarcinii.Rezistența la cavitație și rezistența mecanică a turbinei cu flux axial sunt mai slabe decât cele ale turbinei Francis, iar structura este, de asemenea, mai complexă.În prezent, înălțimea aplicabilă a acestui tip de turbine a ajuns la mai mult de 80 m.
3) Turbină tubulară.Debitul de apă al acestui tip de turbină curge axial de la fluxul axial către canal și nu există nicio rotație înainte și după canal.Gama capului de utilizare este de 3 ~ 20 .. Are avantajele înălțimii mici a fuzelajului, condiții bune de curgere a apei, eficiență ridicată, cantitate redusă de inginerie civilă, cost redus, fără volute și tub de tiraj curbat și cu cât capul de apă este mai mic, mai evident avantajele sale.
În funcție de conexiunea și modul de transmisie al generatorului, turbina tubulară este împărțită în tip tubular complet și tip semitubular.Tipul semitubular este împărțit în continuare în tip de bec, tip de arbore și tip de extensie a arborelui, printre care tipul de extensie a arborelui este împărțit în arbore înclinat și arbore orizontal.În prezent, cele mai utilizate sunt tipul tubular cu bec, tipul cu extensie a arborelui și tipul arborelui, care sunt utilizate în principal pentru unitățile mici.În ultimii ani, tipul arborelui este folosit și pentru unitățile mari și mijlocii.
Generatorul unității tubulare de extensie axială este instalat în afara canalului de apă, iar generatorul este conectat la turbina de apă cu un arbore lung înclinat sau un arbore orizontal.Structura acestui tip de extensie a arborelui este mai simplă decât cea a tipului cu bec.
4) Turbină cu flux diagonal.Structura și dimensiunea turbinei cu curgere diagonală (cunoscută și ca diagonală) sunt între curgerea Francis și curgerea axială.Principala diferență este că linia centrală a lamei de rulare este la un anumit unghi cu linia centrală a turbinei.Datorită caracteristicilor structurale, unitatea nu are voie să se scufunde în timpul funcționării, astfel încât dispozitivul de protecție a semnalului de deplasare axială este instalat în a doua structură pentru a preveni coliziunea dintre lamă și camera de rulare.Intervalul de utilizare al turbinei cu flux diagonal este de 25 ~ 200 m.
În prezent, cea mai mare putere de ieșire nominală a unei singure unități a turbinei cu picătură înclinată din lume este de 215 MW (fosta Uniune Sovietică), iar cea mai mare putere de utilizare este de 136 m (Japonia).
Ora postării: 01-sept-2021
