Com tots sabem, el grup electrogen de turbina d'aigua és el component mecànic principal i clau de la central hidroelèctrica. Per tant, és particularment important garantir el funcionament estable de tota la unitat de turbina hidràulica. Hi ha molts factors que afecten l'estabilitat de la unitat de turbina hidràulica, que han existit des del disseny de tota la unitat de turbina hidràulica.
En tot el disseny de la unitat de turbina hidràulica, la influència del disseny hidràulic és petita. Quan la unitat de turbina d'aigua funciona en condicions normals, el flux d'aigua a la sortida del col·lector de la unitat continuarà fluint cap a fora i el flux d'aigua a la sortida del col·lector no girarà. Quan la turbina no es troba en l'estat òptim de funcionament, el flux a la sortida del col·lector formarà gradualment un flux circular al tub de tirada de la turbina. Quan la turbina té una càrrega parcial del 40 ~ 70% de baixa altura, el flux a la sortida del col·lector girarà cap endavant i formarà gradualment un vòrtex de cinta, que fins i tot provocarà vibracions a la unitat de turbina.
En el funcionament d'una turbina hidràulica, el factor més important que causa la vibració de la unitat de turbina hidràulica és la pulsació de pressió del tub de tiratge, i aquest factor representarà una amenaça per al funcionament normal de la turbina Francis. A més, si es genera un tren de vòrtex de Karman a la cua del flux al voltant del perfil aerodinàmic, també afectarà el funcionament normal de la turbina hidràulica, ja que provocarà una vibració forçada de la pala del rodet de la turbina hidràulica. Quan la freqüència d'aquesta vibració forçada forma una relació múltiple amb la freqüència de vibració natural de la pala del rodet, provocarà esquerdes a la pala del rodet de la turbina hidràulica i fins i tot provocarà la fractura de la pala.
A més, hi ha un altre factor que també afectarà el funcionament estable de la turbina, és a dir, el factor hidràulic. Si les condicions de funcionament de la unitat de turbina es desvien de les condicions de disseny de la turbina, es produirà el fenomen de separació de flux a l'entrada i a la sortida de la pala. A causa de la freqüència inestable del fenomen de separació de flux, el grau de dany també és diferent. El model hidràulic de la turbina hidràulica és la font d'energia de tota la central hidroelèctrica.
El disseny estructural, el processament i la fabricació científics i raonables de la unitat de turbina d'aigua poden millorar eficaçment l'estabilitat del funcionament de la turbina d'aigua, i els principals factors que afecten el seu disseny estructural i fabricació són els següents:
① Per als components del conducte de flux, quan la pressió del flux al conducte de flux actua sobre els components del conducte de flux, es produirà una tensió. Amb l'augment de la tensió, es produirà una deformació elàstica dels components. A més, quan el flux s'agita, cada component també produirà vibracions. Quan la freqüència de vibració del flux d'aigua és la mateixa que la freqüència natural dels components, també es produirà ressonància, que no només produirà una contaminació acústica greu, sinó que també afectarà el funcionament normal de la unitat de turbina hidràulica. Especialment per a la unitat de turbina d'aigua de gran mida i baixa velocitat, la seva freqüència natural és molt propera a la baixa freqüència hidràulica, per la qual cosa és fàcil que es vegi afectada per la ressonància.
② La influència de la tecnologia de processament. En el processament i la fabricació de la unitat de turbina hidràulica, si el processament de les pales no és precís o hi ha errors en el procés de soldadura dels components, els valors d'obertura d'entrada i sortida de les pales seran relativament desiguals, cosa que eventualment provocarà problemes de vibració del motor de la unitat de turbina hidràulica.
③ Quan es processa l'anell laberíntic, la gran ovalació també provocarà problemes de vibració de la unitat.
A més, la qualitat de la instal·lació de la unitat de turbina hidràulica també afectarà el funcionament estable de la unitat de turbina hidràulica. Entre els diversos components de la unitat de turbina hidràulica, si els coixinets guia no són concèntrics entre si o l'eix no és correcte, es produirà vibració hidràulica i vibració dels components del coixinet.
Data de publicació: 22 de setembre de 2021
