Postoji mnogo vrsta hidrogeneratora. Danas ćemo detaljno predstaviti aksijalne hidrogeneratore. Primjena aksijalnih hidrogeneratora posljednjih godina uglavnom se odnosi na razvoj visokih vodostaja i velikih dimenzija. Razvoj domaćih aksijalnih turbina također je brz. U izgrađenoj hidroelektrani Gezhouba instalirane su dvije vrste aksijalnih lopatica turbina, od kojih jedna ima promjer radnog kola od 11,3 m, što je promjer radnog kola sličnih turbina u svijetu. Ovdje su navedene prednosti i nedostaci srednje aksijalnih turbina.
Prednosti aksijalne turbine
U poređenju sa Francisovom turbinom, aksijalna turbina ima sljedeće glavne prednosti:
1. Visoka specifična brzina i dobre energetske karakteristike. Stoga su njena jedinična brzina i jedinični protok veći od onih kod Francisove turbine. Pod istim uslovima pritiska i izlaza, može značajno smanjiti veličinu hidraulične turbine-generatora, smanjiti težinu jedinice i uštedjeti potrošnju materijala, tako da ima velike ekonomske koristi.
2. Oblik površine i hrapavost površine lopatica aksijalne turbine lako se ispunjavaju u proizvodnji. Budući da se lopatice aksijalne propelerske turbine mogu okretati, prosječna efikasnost je veća nego kod Francisove turbine. Kada se opterećenje i pritisak promijene, efikasnost se malo mijenja.
3. Lopatice rotora aksijalne turbine mogu se rastaviti radi lakše proizvodnje i transporta.
Stoga, aksijalna turbina ostaje stabilna u širokom radnom rasponu, ima manje vibracija i visoku efikasnost i izlaz. U rasponu niskog vodenog pada, gotovo zamjenjuje Francisovu turbinu. U posljednjim decenijama doživjela je veliki razvoj i široku primjenu u smislu kapaciteta jedne jedinice i vodenog pada.
3. Nedostaci aksijalne turbine
Međutim, aksijalna turbina ima i nedostatke i ograničava njenu oblast primjene. Njeni glavni nedostaci su:
1. Broj lopatica je mali i konzolni, tako da je čvrstoća slaba i ne može se primijeniti na hidroelektrane srednjeg i visokog pritiska.
2. Zbog velikog protoka jedinice i velike brzine jedinice, ima manju visinu usisavanja od Francisove turbine pod istim vodenim stupcem, što rezultira velikom dubinom iskopa i relativno visokim ulaganjem u temelje elektrane.
U skladu s gore navedenim nedostacima aksijalnih turbina, visina primjene aksijalnih turbina se kontinuirano poboljšava usvajanjem novih materijala s visokom čvrstoćom i otpornošću na kavitaciju u proizvodnji turbina i poboljšanjem stanja naprezanja lopatica u dizajnu. Trenutno je raspon visine primjene aksijalnih propelernih turbina 3-90 m, što je ušlo u područje Francisovih turbina. Na primjer, izlazna snaga jedne strane aksijalne propelerne turbine je 181700 kW, visina je 88 m, a promjer radnog kola je 10,3 m. Izlazna snaga jedne aksijalne propelerne turbine proizvedene u Kini je 175000 kW, visina je 78 m, a promjer radnog kola je 11,3 m. Aksijalna turbina s fiksnim propelerom ima fiksne lopatice i jednostavnu strukturu, ali se ne može prilagoditi hidroelektranama s velikim promjenama visine i opterećenja. Za velike hidroelektrane sa stabilnom visinom i koje služe kao osnovno opterećenje ili više jedinica, može se razmotriti i nakon ekonomskog poređenja kada je sezonska električna energija obilna. Njen primjenjivi raspon vodenog pritiska je 3-50 m. Aksijalna propelerska turbina uglavnom koristi vertikalni uređaj, a njen radni proces je u osnovi isti kao i kod Francisove turbine. Razlika je u tome što kada se opterećenje promijeni, ne samo da reguliše rotaciju vodeće krilce, već i reguliše rotaciju lopatice rotora kako bi se održala visoka efikasnost.
Također smo ranije predstavili Francisovu turbinu. Među hidrogeneratorima, Francisova turbina se veoma razlikuje od aksijalne turbine. Na primjer, strukturni oblici njihovog rotora su različiti. Lopatice Francisove turbine su gotovo paralelne s glavnim vratilom, dok su lopatice aksijalne turbine gotovo okomite na glavno vratilo.
Vrijeme objave: 19. april 2022.
