Tua bin phản ứng là một loại máy móc thủy lực biến năng lượng thủy lực thành cơ năng bằng cách sử dụng áp lực của dòng nước.
(1) Cấu trúc.Các thành phần kết cấu chính của tuabin phản ứng bao gồm con chạy, buồng đầu, cơ cấu dẫn nước và ống dự thảo.
1) Người chạy.Runner là một thành phần của tuabin thủy lực có chức năng chuyển đổi năng lượng dòng nước thành cơ năng quay.Theo các hướng chuyển đổi năng lượng nước khác nhau, cấu trúc chạy của các tuabin phản ứng khác nhau cũng khác nhau.Người chạy tuabin Francis bao gồm các cánh xoắn sắp xếp hợp lý, núm vặn bánh xe và vòng dưới;Con chạy của tuabin dòng hướng trục được cấu tạo bởi các cánh, thân con chạy, nón phóng điện và các thành phần chính khác: cấu trúc của con chạy tuabin dòng nghiêng rất phức tạp.Góc đặt lưỡi cắt có thể thay đổi theo điều kiện làm việc và phù hợp với độ mở của cánh dẫn hướng.Đường tâm quay của cánh tạo thành một góc xiên (45 ° ~ 60 °) với trục của tuabin.
2) Buồng chụp đầu.Chức năng của nó là làm cho nước chảy đều đến cơ cấu dẫn nước, giảm tổn thất năng lượng và nâng cao hiệu suất của tuabin thủy lực.Vỏ xoắn bằng kim loại có tiết diện hình tròn thường được sử dụng cho các tuabin thủy lực cỡ lớn và vừa có đầu nước trên 50m, và vỏ xoắn bê tông có tiết diện hình thang thường được sử dụng cho các tuabin có đầu nước dưới 50m.
3) Cơ cấu dẫn nước.Nó thường bao gồm một số cánh dẫn hướng được sắp xếp hợp lý nhất định và các cơ cấu quay của chúng được bố trí đồng nhất ở ngoại vi của người chạy.Chức năng của nó là dẫn dòng nước đến bộ chạy một cách đồng đều và thay đổi dòng chảy qua của tuabin thủy lực bằng cách điều chỉnh độ mở của cánh dẫn hướng để đáp ứng yêu cầu tải của tổ máy phát điện.Nó cũng đóng vai trò làm kín nước khi nó được đóng hoàn toàn.
4) Ống nháp.Một phần năng lượng còn lại trong dòng nước ở đầu ra của người chạy chưa được sử dụng.Chức năng của ống dự thảo là thu hồi năng lượng này và xả nước xuống hạ lưu.Ống dự thảo có thể được chia thành hình nón thẳng và hình dạng cong.Loại trước đây có hệ số năng lượng lớn và thường thích hợp cho các tuabin nhỏ nằm ngang và hình ống;Mặc dù hiệu suất thủy lực của loại sau không tốt bằng loại côn thẳng, nhưng độ sâu đào nhỏ, và nó được sử dụng rộng rãi trong tuabin phản ứng cỡ lớn và vừa.
,
(2) Phân loại.Tuabin phản ứng được chia thành tuabin Francis, tuabin đường chéo, tuabin hướng trục và tuabin hình ống theo hướng của dòng nước đi qua bề mặt trục của người chạy.
1) Tua bin Francis.Tua bin Francis (dòng chảy dọc trục hay Francis) là một loại tua bin phản ứng trong đó nước chảy hướng tâm xung quanh người chạy và chảy theo hướng trục.Loại tuabin này có phạm vi đầu áp dụng rộng (30 ~ 700m), cấu trúc đơn giản, khối lượng nhỏ và giá thành thấp.Tuabin Francis lớn nhất đã được đưa vào vận hành ở Trung Quốc là tuabin của Nhà máy Thủy điện Ertan, với công suất đầu ra danh định là 582mw và công suất phát tối đa là 621 MW.
2) Tua bin dòng hướng trục.Tua bin dòng hướng trục là một loại tua bin phản ứng trong đó nước chảy vào và ra khỏi người chạy theo hướng trục.Loại tuabin này được chia thành kiểu chân vịt cố định (kiểu chân vịt trục vít) và kiểu chân vịt quay (kiểu Kaplan).Các cánh của cái trước được cố định và các cánh của cái sau có thể quay.Công suất phóng của tuabin hướng trục lớn hơn tuabin Francis.Do vị trí cánh của tuabin rôto có thể thay đổi khi tải thay đổi nên nó có hiệu suất cao trong phạm vi thay đổi phụ tải lớn.Khả năng chống xâm thực và độ bền cơ học của tuabin hướng trục kém hơn so với tuabin Francis, và cấu trúc cũng phức tạp hơn.Hiện tại, cột áp có thể áp dụng của loại tuabin này đã đạt hơn 80m.
3) Tua bin hình ống.Dòng nước của loại tuabin này chảy theo trục từ dòng dọc trục đến con chạy, và không có chuyển động quay trước và sau con chạy.Phạm vi đầu sử dụng là 3 ~ 20 .. Nó có ưu điểm là chiều cao thân máy bay nhỏ, điều kiện dòng nước tốt, hiệu suất cao, số lượng công trình dân dụng thấp, chi phí thấp, không có ống cong và cong, và đầu nước càng thấp, rõ ràng hơn những ưu điểm của nó.
Theo kết nối và chế độ truyền tải của máy phát, tuabin hình ống được chia thành loại hình ống đầy đủ và loại bán hình ống.Loại bán hình ống được chia thành loại bóng đèn, loại trục và loại mở rộng trục, trong đó loại mở rộng trục được chia thành trục nghiêng và trục ngang.Hiện nay, được sử dụng rộng rãi nhất là loại hình ống bóng đèn, loại kéo dài trục và loại trục, chủ yếu được sử dụng cho các đơn vị nhỏ.Trong những năm gần đây, kiểu trục còn được sử dụng cho các đơn vị có quy mô vừa và lớn.
Máy phát điện dạng ống kéo dài dọc trục được lắp đặt bên ngoài kênh dẫn nước và máy phát điện được kết nối với tuabin nước bằng trục nghiêng dài hoặc trục ngang.Kết cấu của loại kéo dài trục này đơn giản hơn so với loại bóng đèn.
4) Tua bin dòng chảy chéo.Cấu trúc và kích thước của tuabin dòng chảy chéo (hay còn gọi là đường chéo) nằm giữa dòng chảy dọc trục và dòng chảy dọc trục.Sự khác biệt chính là đường tâm của cánh chạy ở một góc nhất định với đường tâm của tuabin.Do đặc điểm cấu tạo, tổ máy không được phép chìm trong quá trình vận hành, do đó thiết bị bảo vệ tín hiệu dịch chuyển dọc trục được lắp đặt trong kết cấu thứ hai để ngăn sự va chạm giữa lưỡi cắt và buồng chạy.Phạm vi đầu sử dụng của tuabin dòng chéo là 25 ~ 200m.
Hiện tại, công suất đầu ra danh định một tổ máy lớn nhất của tuabin rơi nghiêng trên thế giới là 215MW (Liên Xô cũ) và cột sử dụng cao nhất là 136m (Nhật Bản).
Thời gian đăng: 09-01-2021
