Протунападна турбина је врста хидрауличне машинерије која користи притисак воденог тока за претварање водене енергије у механичку енергију.
(1) Структура.Главне структурне компоненте противнападне турбине су тркач, комора за одвод воде, механизам за вођење воде и цев за вучу.
1) Тркач.Тркач је део водене турбине који претвара енергију тока воде у ротирајућу механичку енергију.У зависности од правца конверзије водене енергије, различите су и структуре тркача различитих противнападних турбина.Францис турбина се састоји од аеродинамичних уврнутих лопатица, круне и доњег прстена и других главних вертикалних компоненти;Турбински тркач аксијалног протока се састоји од лопатица, тела тркача и одводног конуса и других главних компоненти: структура тркача турбине дијагоналног протока је сложенија.Угао постављања сечива може се променити са условима рада и ускладити са отвором водеће лопатице.Средишња линија ротације лопатица је под косим углом (45°-60°) у односу на осу турбине.
2) Комора за одвод воде.Његова функција је да вода равномерно тече у механизам за вођење воде, смањи губитак енергије и побољша ефикасност турбине.Велике и средње турбине често користе металне волуте кружног попречног пресека са главом изнад 50 м, а бетонске волуте трапезног попречног пресека за оне испод 50 м.
3) Механизам за вођење воде.Генерално се састоји од одређеног броја аеродинамичних водилица и њихових ротирајућих механизама равномерно распоређених на периферији клизника.Његова функција је да води ток воде равномерно у клизач, и подешавањем отварања водеће лопатице, да промени брзину протока турбине како би задовољила захтеве оптерећења генераторског сета, а такође игра улогу заптивања воде када је потпуно затворен.
4) Драфт цев.Проток воде на излазу из тркача и даље има део вишка енергије који није искоришћен.Улога цеви за вучу је да поврати овај део енергије и испусти воду низводно.Нацртна цев је подељена на два типа, равни конус и закривљени.Први има велики енергетски коефицијент и генерално је погодан за мале хоризонталне и цевасте турбине;потоњи има ниже хидрауличне перформансе од правих конуса, али има мању дубину копања и широко се користи у великим и средњим противнападним турбинама.
(2) Класификација.Према аксијалном правцу струјања воде кроз тркач, ударна турбина се дели на Францисову турбину, турбину дијагоналног тока, турбину аксијалног протока и цевну турбину.
1) Францисова турбина.Францис (радијални аксијални ток или Францис) турбина је протунападна турбина у којој вода радијално тече од обима тркача у аксијалном правцу.Ова врста турбине има широк спектар применљивих глава (30-700м), једноставну структуру, малу запремину и ниску цену.Највећа Францисова турбина која је пуштена у рад у Кини је хидроелектрана Ертан, са називном излазном снагом од 582 МВ и максималном излазном снагом од 621 МВ.
2) Аксијална проточна турбина.Аксијална проточна турбина је протунападна турбина у којој вода улази из аксијалног правца и излази из клизника у аксијалном правцу.Овај тип турбине се дели на два типа: тип са фиксном лопатицом (вијчани тип) и ротациони тип (тип Каплан).Оштрице првог су фиксиране, а лопатице другог се могу ротирати.Капацитет пропуштања воде турбине аксијалног протока је већи од капацитета Францисове турбине.Пошто лопатице турбине са лопатицама могу да мењају положај са променама оптерећења, оне имају већу ефикасност у широком опсегу промена оптерећења.Перформансе против кавитације и механичка чврстоћа турбине аксијалног тока су лошије од оне код Францисове турбине, а структура је такође компликованија.Тренутно је применљива глава ове врсте турбине достигла 80м или више.
3) Цеваста турбина.Проток воде ове врсте водене турбине тече аксијално из тркача и нема ротације пре и после тркача.Опсег искоришћења је 3-20..Труп има предности мале висине, добрих услова протока воде, високе ефикасности, мање грађевинарства, ниске цене, нема потребе за волутама и закривљеним цевима за нацрт, а што је глава нижа, то су предности очигледније.
Цевасте турбине се деле на два типа: пунопроточне и полупроточне према прикључку генератора и начину преноса.Полупроточне турбине се даље деле на тип сијалице, тип осовине и тип продужетка вратила.Међу њима, тип продужетка вратила је такође подељен на два типа.Постоје коса оса и хоризонтална оса.Тренутно се најчешће користе цевни тип сијалице, тип продужетка осовине и тип вертикалног вратила углавном се користе у малим јединицама.Последњих година, тип осовине се такође користи у великим и средњим јединицама.
Генератор цевасте јединице проширења вратила се поставља ван пловног пута, а генератор је повезан са турбином дужим косим вратилом или хоризонталним вратилом.Ова структура типа проширења осовине је једноставнија од типа сијалице.
4) Турбина дијагоналног тока.Структура и величина турбине дијагоналног протока (која се назива и дијагонална) су између мешовитог и аксијалног тока.Главна разлика је у томе што се средишња линија лопатица налази под одређеним углом у односу на средишњу линију турбине.Због конструктивних карактеристика, јединица не сме да тоне током рада, тако да је у другу конструкцију уграђен заштитни уређај за заштиту сигнала аксијалног померања како би се спречиле незгоде да се лопатице и комора клизника сударе.Опсег искоришћења турбине са дијагоналним протоком је 25～200м.
Време објаве: 19.10.2021
