1. مبدأ العمل
التوربين المائي هو طاقة تدفق الماء. التوربين المائي هو آلية توليد الطاقة التي تحوّل طاقة تدفق الماء إلى طاقة ميكانيكية دوارة. يُنقل الماء من الخزان العلوي إلى التوربين عبر أنبوب التحويل، مما يُحفّز دوران مُشغّل التوربين، ويُشغّل المولد لتوليد الكهرباء.
صيغة حساب طاقة خرج التوربين هي كما يلي:
P=9.81H·Q· η (P- القدرة من المولد الكهرومائي، كيلوواط؛ H- ارتفاع الماء، م؛ Q- التدفق عبر التوربين، م3/ث؛ η- كفاءة التوربين الهيدروليكي)
كلما زاد الرأس h وزاد التفريغ Q، زادت كفاءة التوربين η وكلما زادت القدرة، زادت القدرة الناتجة.
2. تصنيف ورأس التوربين المائي المطبق
تصنيف التوربينات
توربين رد الفعل: توربين فرانسيس، توربين التدفق المحوري، توربين التدفق المائل والتوربين الأنبوبي
توربين بيلتون: توربين بيلتون، توربين الشوط المائل، توربين الشوط المزدوج وتوربين بيلتون
التدفق المختلط الرأسي
التدفق المحوري الرأسي
التدفق المائل
الرأس المطبق
توربين رد الفعل:
توربين فرانسيس 20-700 متر
توربين التدفق المحوري 3 ～ 80 م
توربين تدفق مائل 25 ～ 200 متر
توربين أنبوبي 1 ～ 25 م
توربين نبضي:
توربين بيلتون 300-1700 متر (كبير)، 40-250 متر (صغير)
20 ～ 300 متر للتوربينات ذات التأثير المائل
توربين مزدوج النقر 5 ～ 100 متر (صغير)
يتم اختيار نوع التوربين حسب رأس العمل والسرعة المحددة
3. معلمات التشغيل الأساسية للتوربين الهيدروليكي
ويشمل بشكل أساسي الرأس h، والتدفق Q، والإخراج P، والكفاءة η، والسرعة n.
الرأس المميز H:
الحد الأقصى للرأس Hmax: الحد الأقصى للرأس الصافي الذي يُسمح للتوربين بتشغيله.
الحد الأدنى للرأس Hmin: الحد الأدنى للرأس الصافي للتشغيل الآمن والمستقر للتوربين الهيدروليكي.
متوسط الرأس المرجح (هكتار): متوسط القيمة المرجحة لجميع رؤوس المياه في التوربين.
رأس صافي مصنف HR: الحد الأدنى لرأس صافي المطلوب للتوربين لتوليد الناتج المقدر.
التفريغ س: حجم التدفق الذي يمر عبر قسم تدفق معين من التوربين في وحدة زمنية، والوحدة المستخدمة عادة هي م3 / ثانية.
السرعة n: عدد دورات محرك التوربين في وحدة الزمن، وتستخدم عادة بوحدة R/min.
المخرج P: طاقة الخرج لنهاية عمود التوربين، الوحدة المستخدمة عادة: كيلو وات.
الكفاءة η: نسبة طاقة الإدخال إلى طاقة الإخراج للتوربين الهيدروليكي تسمى كفاءة التوربين الهيدروليكي.
4. الهيكل الرئيسي للتوربين
المكونات الهيكلية الرئيسية للتوربين التفاعلي هي الحلزون، وحلقة التثبيت، وآلية التوجيه، والغطاء العلوي، والعداء، والعمود الرئيسي، ومحمل التوجيه، والحلقة السفلية، وأنبوب السحب، وما إلى ذلك. توضح الصور أعلاه المكونات الهيكلية الرئيسية للتوربين
5. اختبار المصنع للتوربين الهيدروليكي
فحص وتشغيل واختبار الأجزاء الرئيسية مثل الحلزون، والعداء، والعمود الرئيسي، ومحرك المؤازرة، ومحمل التوجيه والغطاء العلوي.
عناصر الفحص والاختبار الرئيسية:
1) فحص المواد؛
2) فحص اللحام؛
3) الاختبار غير المدمر؛
4) اختبار الضغط؛
5) التحقق من الأبعاد؛
6) تجميع المصنع؛
7) اختبار الحركة؛
8) اختبار التوازن الثابت للعداء، وما إلى ذلك.
وقت النشر: ١٠ مايو ٢٠٢١
