La turbina de contraatac és una mena de maquinària hidràulica que utilitza la pressió del flux d'aigua per convertir l'energia de l'aigua en energia mecànica.
(1) Estructura.Els principals components estructurals de la turbina de contraatac són el corredor, la cambra de desviació d'aigua, el mecanisme de guia de l'aigua i el tub d'aire.
1) Corredor.El corredor és una part de la turbina d'aigua que converteix l'energia del flux d'aigua en energia mecànica giratòria.Depenent de la direcció de la conversió de l'energia de l'aigua, les estructures del corredor de diverses turbines de contraatac també són diferents.El corredor de turbina Francis està format per fulles retorçades aerodinàmiques, corona i anell inferior i altres components verticals principals;El corredor de turbina de flux axial es compon de pales, cos del corredor i con de drenatge i altres components principals: l'estructura del corredor de turbina de flux diagonal és més complexa.L'angle de col·locació de la fulla es pot canviar amb les condicions de treball i es pot combinar amb l'obertura de la paleta guia.La línia central de rotació de la paleta forma un angle oblic (45°-60°) amb l'eix de la turbina.
2) Cambra de derivació d'aigua.La seva funció és fer que l'aigua flueixi uniformement al mecanisme de guia de l'aigua, reduir la pèrdua d'energia i millorar l'eficiència de la turbina.Les turbines grans i mitjanes sovint utilitzen volutes metàl·liques de secció transversal circular amb capçals superiors als 50 m, i volutes de formigó de secció transversal trapezoïdal per a les de menys de 50 m.
3) Mecanisme de guia de l'aigua.Generalment es compon d'un cert nombre de pales de guia aerodinàmiques i els seus mecanismes giratoris disposats uniformement a la perifèria del corredor.La seva funció és guiar el flux d'aigua de manera uniforme al corredor i, ajustant l'obertura de la paleta guia, canviar el cabal de la turbina per satisfer els requisits de càrrega del grup electrògen, i també té un paper de segellat d'aigua. quan estigui totalment tancat.
4) Tub de tirada.El cabal d'aigua a la sortida del corredor encara té una part de l'energia sobrant que no s'ha utilitzat.La funció del tub d'aire és recuperar aquesta part d'energia i abocar l'aigua aigües avall.El tub d'esborrany es divideix en dos tipus, con recte i corbat.El primer té un gran coeficient energètic i en general és adequat per a petites turbines horitzontals i tubulars;aquest últim té un rendiment hidràulic més baix que els cons rectes, però té una profunditat d'excavació menor i s'utilitza àmpliament en turbines de contraatac grans i mitjanes.
(2) Classificació.Segons la direcció axial del flux d'aigua a través del corredor, la turbina d'impacte es divideix en una turbina Francis, una turbina de flux diagonal, una turbina de flux axial i una turbina tubular.
1) Turbina Francis.La turbina Francis (flux radial axial o Francis) és una turbina de contraatac en la qual l'aigua flueix radialment des de la circumferència del corredor fins a la direcció axial.Aquest tipus de turbina té una àmplia gamma de capçals aplicables (30-700m), estructura senzilla, petit volum i baix cost.La turbina Francis més gran que s'ha posat en funcionament a la Xina és la central hidroelèctrica d'Ertan, amb una potència nominal de sortida de 582 MW i una potència de sortida màxima de 621 MW.
2) Turbina de flux axial.La turbina de flux axial és una turbina de contraatac en la qual l'aigua entra des de la direcció axial i surt del corredor en la direcció axial.Aquest tipus de turbina es divideix en dos tipus: tipus de fulla fixa (tipus de cargol) i tipus rotatiu (tipus Kaplan).Les fulles del primer són fixes, i les fulles del segon es poden girar.La capacitat de pas d'aigua de la turbina de flux axial és més gran que la de la turbina Francis.Com que les pales de la turbina de paletes poden canviar de posició amb els canvis de càrrega, tenen una major eficiència en una àmplia gamma de canvis de càrrega.El rendiment anticavitació i la resistència mecànica de la turbina de flux axial són pitjors que els de la turbina Francis, i l'estructura també és més complicada.Actualment, la capçalera aplicable d'aquest tipus de turbina ha arribat als 80 m o més.
3) Turbina tubular.El flux d'aigua d'aquest tipus de turbina d'aigua flueix axialment fora del corredor i no hi ha cap rotació abans i després del corredor.El rang de capçal d'utilització és de 3 a 20..El fuselatge té els avantatges d'una alçada reduïda, bones condicions de flux d'aigua, alta eficiència, menys enginyeria civil, baix cost, sense necessitat de volutes i tubs de tiratge corbats, i com més baix sigui el cap, més evidents són els avantatges.
Les turbines tubulars es divideixen en dos tipus: de flux total i de flux semi-passant segons la connexió del generador i el mode de transmissió.Les turbines de flux semi-passant es divideixen en tipus de bombeta, tipus d'eix i tipus d'extensió d'eix.Entre ells, el tipus d'extensió d'eix també es divideix en dos tipus.Hi ha eix oblic i eix horitzontal.Actualment, el tipus tubular de bombeta més utilitzat, el tipus d'extensió d'eix i el tipus d'eix vertical s'utilitzen principalment en unitats petites.En els últims anys, el tipus d'eix també s'ha utilitzat en unitats grans i mitjanes.
El generador de la unitat tubular d'extensió d'eix s'instal·la fora de la via fluvial i el generador està connectat a la turbina amb un eix inclinat més llarg o un eix horitzontal.Aquesta estructura de tipus d'extensió d'eix és més senzilla que la de bombeta.
4) Turbina de flux diagonal.L'estructura i la mida de la turbina de flux diagonal (també anomenada diagonal) es troben entre el flux mixt i el flux axial.La diferència principal és que la línia central de les pales del corredor es troba en un angle determinat amb la línia central de la turbina.A causa de les característiques estructurals, la unitat no es pot enfonsar durant el funcionament, de manera que s'instal·la un dispositiu de protecció del senyal de desplaçament axial a la segona estructura per evitar accidents que xoquen les fulles i la cambra del corredor.El rang de capçal d'utilització de la turbina de flux diagonal és de 25 ~ 200 m.
Hora de publicació: 19-octubre-2021
