Ang turbine sa tubig usa ka makina nga nag-convert sa potensyal nga enerhiya sa tubig ngadto sa mekanikal nga enerhiya. Gamit kini nga makina aron pagpadagan sa generator, ang enerhiya sa tubig mahimong mabag-o ngadto sa
Elektrisidad Kini ang hydro-generator set.
Ang mga modernong hydraulic turbine mahimong bahinon sa duha ka kategorya sumala sa prinsipyo sa pag-agos sa tubig ug mga kinaiya sa istruktura.
Laing klase sa turbine nga naggamit sa kinetic energy ug potential energy sa tubig gitawag og impact turbine.
Kontra-atake
Ang tubig nga gikuha gikan sa ibabaw nga bahin sa reservoir unang moagos ngadto sa water diversion chamber (volute), ug dayon moagos ngadto sa kurbadong kanal sa runner blade agi sa guide vane.
Ang agos sa tubig nagpatunghag puwersa sa reaksyon sa mga blades, nga makapatuyok sa impeller. Niining panahona, ang enerhiya sa tubig mabag-o ngadto sa mekanikal nga enerhiya, ug ang tubig nga nagaagay gikan sa runner ipagawas pinaagi sa draft tube.
Paingon sa ubos sa suba.
Ang impact turbine kasagaran naglakip sa Francis flow, oblique flow ug axial flow. Ang pangunang kalainan mao nga lahi ang istruktura sa runner.
(1) Ang Francis runner kasagarang gilangkoban sa 12-20 ka streamlined twisted blades ug mga nag-unang sangkap sama sa wheel crown ug lower ring.
Ang pagsulod ug paggawas sa axial, kini nga klase sa turbine adunay daghang magamit nga mga ulo sa tubig, gamay nga gidaghanon ug barato, ug kaylap nga gigamit sa taas nga mga ulo sa tubig.
Ang axial flow gibahin sa propeller type ug rotary type. Ang una adunay fixed blade, samtang ang ikaduha adunay rotating blade. Ang axial flow runner kasagaran gilangkoban sa 3-8 ka blades, runner body, drain cone ug uban pang mga nag-unang components. Ang kapasidad sa pag-agi sa tubig niini nga klase sa turbine mas dako kaysa sa Francis flow. Para sa paddle turbine, tungod kay ang blade makausab sa posisyon niini uban sa load, kini adunay taas nga efficiency sa range sa dako nga load change. Ang anti-cavitation performance ug ang kusog sa turbine mas ubos kaysa sa mixed-flow turbine, ug ang istruktura mas komplikado usab. Kasagaran, kini angay alang sa low ug medium water head range nga 10.
(2) Ang gimbuhaton sa water diversion chamber mao ang paghimo sa tubig nga parehas nga moagos ngadto sa mekanismo sa paggiya sa tubig, pagpakunhod sa pagkawala sa enerhiya sa mekanismo sa paggiya sa tubig, ug pagpalambo sa ligid sa tubig.
kahusayan sa makina. Para sa dagko ug medium-kadako nga mga turbine nga adunay water head sa ibabaw, usa ka metal nga volute nga adunay lingin nga seksyon ang kanunay gigamit.
(3) Ang mekanismo sa giya sa tubig kasagarang gihan-ay nga parehas sa palibot sa runner, nga adunay piho nga gidaghanon sa mga streamlined guide vanes ug ang ilang mga mekanismo sa pagtuyok, ug uban pa.
Ang gimbuhaton sa komposisyon mao ang paggiya sa pag-agos sa tubig ngadto sa runner nga parehas, ug pinaagi sa pag-adjust sa pag-abli sa guide vane, aron mausab ang overflow sa turbine aron mohaom sa
Ang mga kinahanglanon sa pag-adjust ug pag-usab sa load sa generator mahimo usab nga magdula sa papel sa pagsilyo sa tubig kung silang tanan sirado.
(4) Draft pipe: Tungod kay ang ubang nahibiling enerhiya sa agos sa tubig sa outlet sa runner wala magamit, ang gimbuhaton sa draft pipe mao ang pagbawi sa
Kabahin sa enerhiya ug mopaagas sa tubig paubos sa suba. Ang gagmay nga mga turbine kasagaran mogamit og straight-cone draft tubes, nga adunay taas nga efficiency, apan ang dagko ug medium-sized nga mga turbine
Ang mga tubo sa tubig dili makalot og lawom kaayo, busa gigamit ang mga elbow-bend draft pipe.
Dugang pa, adunay mga tubular turbine, oblique flow turbine, reversible pump turbine, ug uban pa sa impact turbine.
Turbina sa epekto:
Kini nga matang sa turbina naggamit sa puwersa sa pagbangga sa kusog nga agos sa tubig aron patuyuon ang turbina, ug ang labing komon mao ang matang sa balde.
Ang mga bucket turbine kasagarang gigamit sa mga high-head hydropower plant sa ibabaw. Ang mga nagtrabaho nga parte niini naglakip sa mga aqueduct, nozzle, ug spray.
Ang dagom, ligid sa tubig ug volute, ug uban pa, adunay daghang solidong mga balde sa tubig nga porma og kutsara sa gawas nga ngilit sa ligid sa tubig. Ang kahusayan niini nga turbina managlahi depende sa karga.
Gamay ra ang kausaban, apan ang kapasidad sa pag-agos sa tubig limitado sa nozzle, nga mas gamay kay sa radial axial flow. Aron mapaayo ang kapasidad sa pag-agos sa tubig, dugangi ang output ug
Aron mapauswag ang kahusayan, ang large-scale water bucket turbine giusab gikan sa pinahigda nga axis ngadto sa bertikal nga axis, ug gipalambo gikan sa usa ka nozzle ngadto sa multi-nozzle.
3. Pasiuna sa istruktura sa turbine sa reaksyon
Ang gilubong nga bahin, lakip ang volute, ang seat ring, ang draft tube, ug uban pa, tanan gilubong sa konkretong pundasyon. Kabahin kini sa mga bahin sa yunit para sa pag-agi sa tubig ug pag-awas niini.
Volute
Ang volute gibahin sa konkretong volute ug metal nga volute. Ang mga yunit nga adunay water head sulod sa 40 metros kasagaran mogamit og konkretong volute. Para sa mga turbine nga adunay water head nga labaw sa 40 metros, ang metal nga volute kasagarang gigamit tungod sa panginahanglan sa kalig-on. Ang metal nga volute adunay mga bentaha sa taas nga kalig-on, sayon nga pagproseso, yano nga sibil nga konstruksyon ug dali nga koneksyon sa water diversion penstock sa power station.
Adunay duha ka klase sa metal volute, welded ug cast.
Para sa dagko ug medium-sized nga impact turbines nga adunay water head nga mga 40-200 metros, ang steel plate welded volute ang kasagarang gigamit. Para sa kasayon sa pag-welding, ang volute sagad gibahin sa daghang conical sections, ang matag section lingin, ug ang tail section sa volute tungod sa pagkagamay sa section, ug kini giusab ngadto sa oval nga porma para sa pag-welding gamit ang seat ring. Ang matag conical segment gi-roll form sa usa ka plate rolling machine.
Sa gagmay nga mga Francis turbine, ang mga cast iron volute nga gihulma sa tibuok nga porma ang kasagarang gigamit. Para sa mga high-head ug dagkong kapasidad nga mga turbine, ang cast steel volute kasagarang gigamit, ug ang volute ug ang seat ring gihulma ngadto sa usa.
Ang kinaubsang bahin sa volute adunay balbula sa pag-agas aron mahubas ang natipon nga tubig atol sa pagmentinar.
Singsing sa lingkuranan
Ang seat ring mao ang batakang bahin sa impact turbine. Gawas sa pagdala sa presyur sa tubig, kini usab ang nagdala sa gibug-aton sa tibuok unit ug sa konkreto sa seksyon sa unit, busa kini nanginahanglan ug igong kusog ug kalig-on. Ang batakang mekanismo sa seat ring gilangkoban sa usa ka upper ring, usa ka lower ring ug usa ka fixed guide vane. Ang fixed guide vane mao ang support seat ring, ang strut nga nagpadala sa axial load, ug ang flow surface. Sa samang higayon, kini usa ka pangunang reference part sa pag-assemble sa mga pangunang component sa turbine, ug kini usa sa mga pinakaunang na-install nga parte. Busa, kinahanglan kini adunay igong kusog ug kalig-on, ug sa samang higayon, kinahanglan kini adunay maayong hydraulic performance.
Ang seat ring kay usa ka load-bearing part ug flow-through part, busa ang flow-through surface kay streamlined nga porma aron masiguro ang minimal nga hydraulic loss.
Ang seat ring kasagaran adunay tulo ka estruktural nga porma: single pillar shape, semi-integral shape, ug integral shape. Para sa Francis turbines, usa ka integral structure seat ring ang kasagarang gigamit.
Draft pipe ug pundasyon nga singsing
Ang draft tube kabahin sa agianan sa agos sa turbine, ug adunay duha ka klase: tul-id nga conical ug kurbado. Ang kurbadong draft tube kasagarang gigamit sa dagko ug medium-sized nga mga turbine. Ang foundation ring mao ang batakang bahin nga nagkonektar sa seat ring sa Francis turbine ngadto sa inlet section sa draft tube, ug nasulod sa semento. Ang ubos nga singsing sa runner nagtuyok sa sulod niini.
Istruktura sa giya sa tubig
Ang gimbuhaton sa mekanismo sa giya sa tubig sa turbine sa tubig mao ang pagporma ug pag-usab sa gidaghanon sa sirkulasyon sa agos sa tubig nga mosulod sa runner. Ang rotary multi-guide vane control nga adunay maayong performance gigamit aron masiguro nga ang agos sa tubig mosulod nga parehas sa palibot nga adunay gamay nga pagkawala sa enerhiya ubos sa lainlaing mga rate sa agos. runner. Siguruha nga ang turbine adunay maayong hydraulic nga mga kinaiya, i-adjust ang agos aron mausab ang output sa unit, isira ang agos sa tubig ug pahunongon ang pagtuyok sa unit atol sa normal ug aksidente nga pagsira. Ang dagko ug medium-sized nga mekanismo sa giya sa tubig mahimong bahinon sa cylindrical, conical (bulb-type ug oblique-flow turbine) ug radial (full-penetrating turbine) sumala sa posisyon sa axis sa mga guide vane. Ang mekanismo sa giya sa tubig kasagaran gilangkoban sa mga guide vane, mekanismo sa pag-operate sa guide vane, mga annular component, mga shaft sleeves, mga seal ug uban pang mga sangkap.
Istruktura sa aparato sa giya nga vane.
Ang mga annular nga sangkap sa mekanismo sa paggiya sa tubig naglakip sa singsing sa ilawom, tabon sa ibabaw, tabon sa suporta, singsing sa kontrol, bracket sa bearing, thrust bearing bracket, ug uban pa. Kini adunay komplikado nga mga pwersa ug taas nga mga kinahanglanon sa paggama.
Singsing sa ubos
Ang singsing sa ubos usa ka patag nga annular nga bahin nga gitaod sa singsing sa lingkoranan, nga kadaghanan niini gi-cast-weld nga konstruksyon. Tungod sa limitasyon sa mga kondisyon sa transportasyon sa dagkong mga yunit, mahimo kini nga bahinon sa duha ka bahin o kombinasyon sa daghang mga petal. Alang sa mga power station nga adunay sediment wear, ang pipila ka mga lakang batok sa pagkaguba gihimo sa ibabaw sa agos. Sa pagkakaron, ang mga anti-wear plate kasagarang gibutang sa mga nawong sa tumoy, ug kadaghanan niini naggamit ug 0Cr13Ni5Mn stainless steel. Kung ang singsing sa ubos ug ang ibabaw ug ubos nga mga nawong sa giya nga vane giselyohan og goma, kinahanglan adunay tail groove o pressure plate type rubber seal groove sa singsing sa ubos. Ang among pabrika naggamit ug brass sealing platen. Ang lungag sa shaft sa giya nga vane sa singsing sa ubos kinahanglan nga concentric sa ibabaw nga tabon. Ang ibabaw nga tabon ug ang singsing sa ubos kanunay nga gigamit alang sa parehas nga boring sa medium ug gagmay nga mga yunit. Ang dagkong mga yunit karon direkta nga gibore gamit ang usa ka CNC boring machine sa among pabrika.
Kontrol nga loop
Ang control ring usa ka annular nga bahin nga nagpadala sa puwersa sa relay ug nagpatuyok sa guide vane pinaagi sa mekanismo sa transmission.
Giya nga pala
Sa pagkakaron, ang mga guide vane kasagarang adunay duha ka standard nga porma sa dahon, simetriko ug asimetriko. Ang mga simetriko nga guide vane kasagarang gigamit sa mga high specific speed axial flow turbine nga adunay dili kompleto nga volute wrap angle; ang mga asimetriko nga guide vane kasagarang gigamit sa mga full wrap angle volute ug nagtrabaho nga adunay ubos nga specific speed axial flow nga adunay dako nga buho, mga turbine ug high ug medium specific speed Francis turbine. Ang (cylindrical) nga guide vane kasagarang gihulma sa tibuok, ug ang mga cast-welded nga istruktura gigamit usab sa dagkong mga yunit.
Ang guide vane usa ka importante nga bahin sa mekanismo sa giya sa tubig, nga adunay hinungdanong papel sa pagporma ug pag-usab sa gidaghanon sa sirkulasyon sa tubig nga mosulod sa runner. Ang guide vane gibahin sa duha ka bahin: ang lawas sa guide vane ug ang diametro sa shaft sa guide vane. Kasagaran, ang tibuok nga casting gigamit, ug ang mga dagkong yunit naggamit usab og casting welding. Ang mga materyales kasagaran ZG30 ug ZG20MnSi. Aron masiguro ang flexible nga pagtuyok sa guide vane, ang ibabaw, tunga ug ubos nga mga shaft sa guide vane kinahanglan nga concentric, ang radial swing dili kinahanglan nga molapas sa katunga sa tolerance sa diametro sa central shaft, ug ang gitugot nga error sa end face sa guide vane nga dili perpendicular sa axis dili kinahanglan nga molapas sa 0.15/1000. Ang profile sa flow surface sa guide vane direktang makaapekto sa gidaghanon sa sirkulasyon sa tubig nga mosulod sa runner. Ang ulo ug ikog sa guide vane kasagaran hinimo sa stainless steel aron mapaayo ang cavitation resistance.
Pang-ibabaw sa giya nga vane ug aparato sa pagduso sa giya nga vane
Ang guide vane sleeve usa ka component nga nag-ayo sa diametro sa central shaft sa guide vane, ug ang istruktura niini may kalabutan sa materyal, seal ug gitas-on sa top cover. Kasagaran kini anaa sa porma sa usa ka integral cylinder, ug sa dagkong mga yunit, kasagaran kini gibahin-bahin, nga adunay bentaha sa pag-adjust sa gintang nga maayo kaayo.
Ang thrust device sa guide vane makapugong sa guide vane nga mobuoyancy pataas ubos sa aksyon sa presyur sa tubig. Kung ang guide vane molapas sa gibug-aton sa guide vane, ang guide vane mopataas, mobangga sa ibabaw nga tabon ug makaapekto sa puwersa sa connecting rod. Ang thrust plate kasagaran aluminum bronze.
Selyo sa giya nga pala
Ang guide vane adunay tulo ka gimbuhaton sa pagsilyo, usa aron makunhuran ang pagkawala sa enerhiya, ang usa aron makunhuran ang pagtulo sa hangin atol sa operasyon sa phase modulation, ug ang ikatulo aron makunhuran ang cavitation. Ang mga seal sa guide vane gibahin sa elevation ug end seal.
Adunay mga selyo sa tunga ug ubos sa diametro sa shaft sa guide vane. Kung ang diametro sa shaft giselyohan, ang presyon sa tubig tali sa sealing ring ug sa diametro sa shaft sa guide vane hugot nga giselyohan. Busa, adunay mga lungag sa drainage sa sleeve. Ang selyo sa ubos nga diametro sa shaft panguna nga gituyo aron mapugngan ang pagsulod sa sediment ug ang pagkaguba sa diametro sa shaft.
Daghang klase sa mekanismo sa transmisyon sa guide vane, ug adunay duha nga kasagarang gigamit. Ang usa mao ang tipo sa fork head, nga adunay maayong kondisyon sa stress ug angay alang sa dagko ug medium nga gidak-on nga mga yunit. Ang usa mao ang tipo sa ear handle, nga kasagaran gihulagway sa usa ka yano nga istruktura ug mas angay alang sa gagmay ug medium nga gidak-on nga mga yunit.
Ang mekanismo sa transmisyon sa kuptanan sa dalunggan kasagaran gilangkoban sa guide vane arm, connecting plate, split half key, shear pin, shaft sleeve, end cover, ear handle, rotary sleeve connecting rod pin, ug uban pa. Dili maayo ang puwersa, apan simple ang istruktura, busa mas angay kini sa gagmay ug medium nga mga yunit.
Mekanismo sa pagmaneho sa tinidor
Ang mekanismo sa transmisyon sa fork head kasagaran gilangkoban sa guide vane arm, connecting plate, fork head, fork head pin, connecting screw, nut, half key, shear pin, shaft sleeve, end cover ug compensation ring, ug uban pa.
Ang bukton sa giya nga vane ug ang giya nga vane konektado gamit ang usa ka split key aron direktang ipadala ang operating torque. Usa ka end cover ang gibutang sa bukton sa giya nga vane, ug ang giya nga vane gibitay sa end cover gamit ang usa ka adjusting screw. Tungod sa paggamit sa split-half key, ang giya nga vane molihok pataas ug paubos kung gi-adjust ang gintang tali sa ibabaw ug ubos nga mga nawong sa lawas sa giya nga vane, samtang ang posisyon sa ubang mga bahin sa transmission wala maapektuhan.
Sa mekanismo sa transmisyon sa fork head, ang bukton sa guide vane ug ang connecting plate adunay mga shear pin. Kung ang mga guide vane nasangit tungod sa mga langyaw nga butang, ang kusog sa operasyon sa mga may kalabutan nga bahin sa transmission motaas pag-ayo. Kung ang stress motaas ngadto sa 1.5 ka pilo, ang mga shear pin una nga putlon. Panalipdi ang ubang mga bahin sa transmission gikan sa kadaot.
Dugang pa, sa koneksyon tali sa connecting plate o sa control ring ug sa fork head, aron magpabiling pinahigda ang connecting screw, mahimong butangan og compensation ring para sa pag-adjust. Ang mga hilo sa duha ka tumoy sa connecting screw kay wala ug tuo, aron ang gitas-on sa connecting rod ug ang buho sa guide vane ma-adjust atol sa pag-install.
Nagtuyok nga bahin
Ang nagtuyok nga bahin gilangkoban sa usa ka runner, usa ka main shaft, usa ka bearing ug usa ka sealing device. Ang runner gi-assemble ug gi-welding sa ibabaw nga korona, sa ubos nga singsing ug sa mga blades. Kadaghanan sa mga main shaft sa turbine gihulma. Daghang klase sa guide bearings. Sumala sa mga kondisyon sa pag-operate sa power station, adunay daghang klase sa bearings sama sa water lubrication, thin oil lubrication ug dry oil lubrication. Kasagaran, ang power station kasagaran naggamit og thin oil cylinder type o block bearing.
Francis runner
Ang Francis runner gilangkoban sa usa ka ibabaw nga korona, mga blade ug usa ka ubos nga singsing. Ang ibabaw nga korona kasagaran adunay singsing nga kontra-leakage aron makunhuran ang pagkawala sa pagtulo sa tubig, ug usa ka pressure-relief device aron makunhuran ang axial water thrust. Ang ubos nga singsing adunay usab usa ka aparato nga kontra-leakage.
Mga blade sa axial runner
Ang blade sa axial flow runner (ang pangunang sangkap para sa pag-convert sa enerhiya) gilangkoban sa duha ka bahin: ang lawas ug ang pivot. Gihulma nga gilain, ug gihiusa uban sa mga mekanikal nga bahin sama sa mga tornilyo ug mga pin human sa pagproseso. (Kasagaran, ang diametro sa runner sobra sa 5 metros) Ang produksiyon kasagaran ZG30 ug ZG20MnSi. Ang gidaghanon sa mga blade sa runner kasagaran 4, 5, 6, ug 8.
Lawas sa magdadagan
Ang lawas sa runner nasangkapan sa tanang blades ug mekanismo sa pag-operate, ang ibabaw nga bahin konektado sa pangunang shaft, ug ang ubos nga bahin konektado sa drain cone, nga adunay komplikado nga porma. Kasagaran ang lawas sa runner hinimo sa ZG30 ug ZG20MnSi. Ang porma kasagaran lingin aron makunhuran ang pagkawala sa volume. Ang piho nga istruktura sa lawas sa runner nagdepende sa posisyon sa paghan-ay sa relay ug sa porma sa mekanismo sa pag-operate. Sa koneksyon niini sa pangunang shaft, ang coupling screw nagdala lamang sa axial force, ug ang torque gidala sa cylindrical pins nga giapod-apod ubay sa radial nga direksyon sa joint surface.
Mekanismo sa operasyon
Tul-id nga sumpay uban sa operating frame:
1. Kon ang anggulo sa blade naa sa tunga nga posisyon, ang bukton pinahigda ug ang connecting rod bertikal.
2. Ang nagtuyok nga bukton ug ang blade naggamit ug cylindrical pins aron ipadala ang torque, ug ang radial nga posisyon gipahimutang sa snap ring.
3. Ang connecting rod gibahin sa sulod ug gawas nga connecting rod, ug ang puwersa parehas nga giapod-apod.
4. Adunay kuptanan sa dalunggan sa operation frame, nga sayon i-adjust atol sa pag-assemble. Ang magkatugma nga tumoy sa kuptanan sa dalunggan ug sa operation frame gilimitahan sa usa ka limit pin aron malikayan nga maipit ang connecting rod kung ayuhon ang kuptanan sa dalunggan.
5. Ang operation frame nagsagop sa porma nga "I". Kadaghanan niini gigamit sa gagmay ug medium nga gidak-on nga mga yunit nga adunay 4 hangtod 6 ka mga blade.
Mekanismo sa tul-id nga pagsumpay nga walay operating frame: 1. Ang operating frame gikansela, ug ang connecting rod ug ang nagtuyok nga bukton direktang gipadagan sa relay piston. sa dagkong mga yunit.
Mekanismo sa oblique linkage nga adunay operating frame: 1. Kung ang anggulo sa pagtuyok sa blade naa sa tunga nga posisyon, ang swivel arm ug ang connecting rod adunay dako nga anggulo sa pagkahilig. 2. Ang stroke sa relay modako, ug sa runner adunay daghang blades.
Kwarto sa mga runner
Ang runner chamber usa ka global steel plate welded nga istruktura, ug ang mga parte nga daling ma-cavitation sa tunga hinimo sa stainless steel aron mapaayo ang resistensya sa cavitation. Ang runner chamber adunay igo nga kalig-on aron matubag ang kinahanglanon sa parehas nga clearance tali sa mga runner blades ug sa runner chamber kung nagdagan ang unit. Ang among pabrika nakaporma og kompleto nga pamaagi sa pagproseso sa proseso sa paggama: A. Pagproseso sa CNC vertical lathe. B, pagproseso sa pamaagi sa profiling. Ang tul-id nga cone nga seksyon sa draft tube gilinya sa mga steel plate, giporma sa pabrika, ug gi-assemble sa site.
Oras sa pag-post: Sep-26-2022
