Реакційна турбіна - це різновид гідравлічної машини, яка перетворює гідравлічну енергію в механічну за допомогою тиску потоку води.
(1) Структура.Основні конструктивні компоненти реакційної турбіни включають бігун, головну камеру, водопровідний механізм і тягову трубу.
1) Бігун.Бігун — це компонент гідравлічної турбіни, який перетворює енергію потоку води в обертову механічну енергію.Відповідно до різних напрямків перетворення енергії води, конструкції бігунів різних реакційних турбін також відрізняються.Бігун турбіни Френсіса складається з обтічних скручених лопатей, вінця колеса та нижнього кільця;Бегун осьової турбіни складається з лопатей, корпусу бігуна, нагнітального конуса та інших основних компонентів: конструкція бігуна похилої турбіни є складною.Кут розміщення леза може змінюватися в залежності від умов роботи та відповідати отвору напрямної лопатки.Середня лінія повороту лопатки утворює похилий кут (45 ° ~ 60 °) з віссю турбіни.
2) Головна камера.Його функція полягає в тому, щоб забезпечити рівномірний потік води до водонаправляючого механізму, зменшити втрати енергії та підвищити ефективність гідравлічної турбіни.Металевий спіральний корпус з круглим перерізом часто використовується для великих і середніх гідравлічних турбін з напором води вище 50 м, а бетонний спіральний корпус з трапецієподібним перетином часто використовується для турбін з напором води нижче 50 м.
3) Водопровідний механізм.Як правило, він складається з певної кількості обтічних напрямних лопаток та їх обертових механізмів, рівномірно розташованих по периферії полозу.Його функція полягає в тому, щоб направляти потік води до бігуна рівномірно, і змінювати наскрізний потік гідравлічної турбіни, регулюючи відкриття напрямної лопатки, щоб відповідати вимогам навантаження генераторного блоку.Він також відіграє роль гідрозатвору, коли він повністю закритий.
4) Труба тяга.Частина енергії, що залишилася у водяному потоці на виході бігуна, не була використана.Функція тягової труби полягає в тому, щоб відновити цю енергію та скинути воду за течією.Витяжну трубу можна розділити на пряму форму конуса і вигнуту форму.Перший має великий енергетичний коефіцієнт і, як правило, підходить для невеликих горизонтальних і трубчастих турбін;Хоча гідравлічні характеристики останнього не такі хороші, як у прямого конуса, глибина виїмки мала, і він широко використовується у великих і середніх реакційних турбінах.
,
(2) Класифікація.Реакційну турбіну поділяють на турбіну Френсіса, діагональну турбіну, осьову турбіну та трубчасту турбіну за напрямком потоку води, що проходить через поверхню вала бігуна.
1) Турбіна Френсіса.Турбіна Френсіса (радіальний осьовий потік або Френсіс) — це різновид реакційної турбіни, в якій вода радіально обтікає бігунок і тече в осьовому напрямку.Цей вид турбіни має широкий діапазон застосовуваного напору (30 ~ 700 м), просту конструкцію, невеликий обсяг і низьку вартість.Найбільшою турбіною Френсіса, яка була введена в експлуатацію в Китаї, є турбіна Ертанської гідроелектростанції з номінальною вихідною потужністю 582 МВт і максимальною вихідною потужністю 621 МВт.
2) Осьова проточна турбіна.Осьова проточна турбіна - це різновид реакційної турбіни, в якій вода надходить у бігунок і виходить з нього в осьовому напрямку.Цей вид турбіни поділяється на фіксований гвинт (тип гвинтового гвинта) і роторний пропелерний тип (тип Каплана).Лопаті першого закріплені, а леза другого можуть обертатися.Розрядна потужність осьової турбіни більша, ніж у турбіни Френсіса.Оскільки положення лопатей ротора турбіни може змінюватися зі зміною навантаження, вона має високу ефективність у широкому діапазоні зміни навантаження.Опір кавітації та механічна міцність турбіни з осьовим потоком гірші, ніж у турбіни Френсіса, і структура також є складнішою.На даний момент застосовуваний напор турбіни такого типу досягає більше 80 м.
3) Трубчаста турбіна.Потік води такого типу турбіни тече в осьовому напрямку від осьового потоку до бігуна, і немає обертання до і після бігуна.Діапазон напору використання становить 3 ~ 20. Він має переваги: невелику висоту фюзеляжу, хороші умови потоку води, високу ефективність, низьку кількість будівельних робіт, низьку вартість, відсутність закрученої та вигнутої тягової труби, а також чим нижче водяний напір, більш очевидні його переваги.
За способом підключення і передачі генератора трубчасті турбіни поділяються на повністю трубчасті та напівтрубні.Напівтрубчастий тип далі поділяється на тип колби, тип валу та тип розширення валу, серед яких тип розширення валу поділяється на похилий вал і горизонтальний вал.В даний час найбільш широко використовуються колба трубчастого типу, типу подовжувача валу і типу вала, які в основному використовуються для невеликих агрегатів.В останні роки валовий тип також використовується для великих і середніх агрегатів.
Генератор трубчастої установки осьового подовження встановлюється поза водяним каналом, а генератор з'єднується з водяною турбіною довгим похилим валом або горизонтальним валом.Конструкція такого типу подовжувача валу простіша, ніж у колбовидного типу.
4) Діагональна проточна турбіна.Структура і розмір діагонального потоку (також відомого як діагональна) турбіни знаходяться між Френсісом і осьовим потоком.Основна відмінність полягає в тому, що центральна лінія лопаті бігуна знаходиться під певним кутом до центральної лінії турбіни.Через конструктивні характеристики агрегат не допускає занурення під час роботи, тому в другій конструкції встановлено пристрій захисту сигналу осьового зміщення, щоб запобігти зіткненню лопаті з камерою бігуна.Діапазон напору використання діагональної турбіни становить 25 ~ 200 м.
На даний момент найбільша одинична номінальна вихідна потужність похилої турбіни в світі становить 215 МВт (колишній Радянський Союз), а найвищий напор - 136 м (Японія).
Час розміщення: 01.09.2021
