Kao što svi znamo, generatorski agregat vodene turbine je osnovna i ključna mehanička komponenta hidroelektrane. Stoga je posebno važno osigurati stabilan rad cijele hidraulične turbine. Postoje mnogi faktori koji utiču na stabilnost hidraulične turbine, a koji postoje od samog projektovanja cijele hidraulične turbine.
U cijelom dizajnu hidraulične turbine, utjecaj hidrauličkog dizajna je mali. Kada vodna turbina radi pod normalnim uvjetima, protok vode na izlazu iz rotora jedinice će nastaviti teći, a protok vode na izlazu iz rotora se neće okretati. Kada turbina nije u optimalnom radnom stanju, protok na izlazu iz rotora će postepeno formirati kružni tok u usisnoj cijevi turbine. Kada je turbina pod djelimičnim opterećenjem od 40 ~ 70% niskog pritiska, protok na izlazu iz rotora će se okretati naprijed i postepeno formirati vrtlog u obliku trake, što će čak uzrokovati vibracije turbine.
U radu hidraulične turbine, najvažniji faktor koji uzrokuje vibracije hidraulične turbine je pulsiranje pritiska u cijevi za usisavanje, a ovaj faktor predstavlja prijetnju normalnom radu Francisove turbine. Osim toga, ako se Karmanov vrtložni niz generira na repu strujanja oko aeroprofila, to će također utjecati na normalan rad hidraulične turbine, jer će dovesti do prisilnih vibracija lopatica rotora hidraulične turbine. Kada frekvencija ovih prisilnih vibracija formira višestruki odnos s prirodnom frekvencijom vibracija lopatica rotora, to će dovesti do pukotina u lopaticama rotora hidraulične turbine, pa čak i do loma lopatica.
Pored toga, postoji još jedan faktor koji će također utjecati na stabilan rad turbine, a to je hidraulički faktor. Ako se radni uvjeti turbinske jedinice razlikuju od projektnog uvjeta turbine, doći će do fenomena odvajanja protoka na ulazu i izlazu lopatice. Zbog nestabilne frekvencije fenomena odvajanja protoka, stepen oštećenja je također različit. Hidraulički model hidraulične turbine je izvor energije cijele hidroelektrane.
Naučno i razumno strukturno projektovanje, obrada i proizvodnja vodene turbine mogu efikasno poboljšati stabilnost rada vodene turbine, a glavni faktori koji utiču na njen strukturni dizajn i proizvodnju su sljedeći:
① Kod komponenti protočnog kanala, kada pritisak protoka u protočnom kanalu djeluje na komponente protočnog kanala, to će proizvesti napon. S povećanjem napona, to će dovesti do elastične deformacije komponenti. Osim toga, kada je protok uznemiren, svaka komponenta će također proizvesti vibracije. Kada je frekvencija vibracija protoka vode jednaka prirodnoj frekvenciji komponenti, to će također proizvesti rezonancu, koja će ne samo proizvesti ozbiljno zagađenje bukom, već će utjecati i na normalan rad hidraulične turbine. Posebno kod vodenih turbina velikih dimenzija i male brzine, njihova prirodna frekvencija je vrlo blizu niskoj hidrauličnoj frekvenciji, tako da je lako pod utjecajem rezonancije.
② Utjecaj tehnologije obrade. Prilikom obrade i proizvodnje hidraulične turbine, ako obrada lopatica nije precizna ili postoje greške u procesu zavarivanja komponenti, vrijednosti ulaznog i izlaznog otvora lopatica bit će relativno neravnomjerne, što će na kraju dovesti do problema s vibracijama motora hidraulične turbine.
③ Prilikom obrade labirintnog prstena, velika ovalnost će također dovesti do problema s vibracijama uređaja.
Osim toga, kvalitet instalacije vodene turbine također će utjecati na stabilan rad vodene turbine. Među raznim komponentama hidraulične turbine, ako vodeći ležajevi nisu koncentrični jedan s drugim ili ako osa nije ispravna, to će uzrokovati hidraulične vibracije i vibracije komponenti ležaja.
Vrijeme objave: 22. septembar 2021.
