A turbina di contraattaccu hè un tipu di macchina idraulica chì usa a pressione di u flussu d'acqua per cunvertisce l'energia di l'acqua in energia meccanica.
(1) Struttura. I principali cumpunenti strutturali di a turbina di contrattaccu sò u girante, a camera di deviazione di l'acqua, u mecanismu di guida di l'acqua è u tubu di tiraggio.
1) Ruota. A rota hè una parte di a turbina idrica chì cunverte l'energia di u flussu d'acqua in energia meccanica rotativa. Sicondu a direzzione di a cunversione di l'energia di l'acqua, e strutture di e rota di e diverse turbine di contrattaccu sò ancu diverse. A rota di a turbina Francis hè cumposta da pale ritorte aerodinamiche, corona è anellu inferiore è altri cumpunenti verticali principali; a rota di a turbina à flussu assiale hè cumposta da pale, corpu di a rota è conu di drenaggiu è altri cumpunenti principali: a struttura di a rota di a turbina à flussu diagonale hè più cumplessa. L'angulu di piazzamentu di e pale pò esse cambiatu cù e cundizioni di travagliu è currispunditu à l'apertura di a paletta guida. A linea centrale di rotazione di e pale hè à un angulu oblicu (45°-60°) rispettu à l'asse di a turbina.
2) Camera di deviazione di l'acqua. A so funzione hè di fà scorrere l'acqua uniformemente in u mecanismu di guida di l'acqua, riduce a perdita di energia è migliurà l'efficienza di a turbina. E turbine di grande è media dimensione utilizanu spessu volute metalliche di sezione trasversale circulare cù teste superiori à 50 m, è volute di cimentu di sezione trapezoidale per quelle sottu à 50 m.
3) Meccanismu di guida di l'acqua. Hè generalmente cumpostu da un certu numeru di palette guida aerodinamiche è i so meccanismi rotanti disposti uniformemente nantu à a periferia di u corridore. A so funzione hè di guidà u flussu d'acqua uniformemente in u corridore, è aghjustendu l'apertura di a palette guida, di cambià a portata di a turbina per risponde à i requisiti di carica di u gruppu generatore, è ghjoca ancu un rolu di sigillatura di l'acqua quandu hè cumpletamente chjusu.
4) Tubu di tiraggio. U flussu d'acqua à l'uscita di u runner hà sempre una parte di l'energia in eccessu chì ùn hè stata aduprata. U rolu di u tubu di tiraggio hè di recuperà sta parte di l'energia è di scaricà l'acqua à valle. U tubu di tiraggio hè divisu in dui tipi, à conu drittu è curvu. U primu hà un grande coefficientu energeticu è hè generalmente adattatu per e piccule turbine orizzontali è tubulari; u secondu hà prestazioni idrauliche più basse cà i coni dritti, ma hà una prufundità di scavu più chjuca, è hè largamente adupratu in turbine di contrattaccu di grande è media dimensione.
(2) Classificazione. Sicondu a direzzione assiale di u flussu d'acqua attraversu u runner, a turbina d'impattu hè divisa in una turbina Francis, una turbina à flussu diagonale, una turbina à flussu assiale è una turbina tubulare.
1) Turbina Francis. A turbina Francis (à flussu assiale radiale o Francis) hè una turbina di contraattaccu in a quale l'acqua scorre radialmente da a circunferenza di u girante à a direzzione assiale. Stu tipu di turbina hà una larga gamma di teste applicabili (30-700 m), una struttura simplice, un picculu vulume è un costu bassu. A più grande turbina Francis chì hè stata messa in funzione in Cina hè a Centrale Idroelettrica di Ertan, cù una putenza nominale di 582 MW è una putenza massima di 621 MW.
2) Turbina à flussu assiale. A turbina à flussu assiale hè una turbina di contraattaccu in a quale l'acqua scorre da a direzzione assiale è scorre da u girante in a direzzione assiale. Stu tipu di turbina hè divisu in dui tipi: tipu à lama fissa (tipu à vite) è tipu rotativu (tipu Kaplan). E lame di a prima sò fisse, è e lame di a seconda ponu esse girate. A capacità di passaghju di l'acqua di a turbina à flussu assiale hè più grande di quella di a turbina Francis. Siccome e lame di a turbina à pale ponu cambià pusizione cù i cambiamenti di carica, anu una efficienza più alta in una vasta gamma di cambiamenti di carica. E prestazioni anti-cavitazione è a resistenza meccanica di a turbina à flussu assiale sò peghju cà quelle di a turbina Francis, è a struttura hè ancu più cumplicata. Attualmente, a testa applicabile di stu tipu di turbina hà righjuntu 80 m o più.
3) Turbina tubulare. U flussu d'acqua di stu tipu di turbina idrica scorre assialmente fora di u corridore, è ùn ci hè micca rotazione prima è dopu à u corridore. A gamma di testa d'utilizazione hè 3-20. A fusoliera hà i vantaghji di una piccula altezza, bone cundizioni di flussu d'acqua, alta efficienza, menu ingegneria civile, bassu costu, nisuna necessità di volute è tubi di tiraggio curvi, è più bassa hè a testa, più evidenti sò i vantaghji.
E turbine tubulari sò divise in dui tipi: à flussu cumpletu è à flussu semi-passante secondu a cunnessione di u generatore è u modu di trasmissione. E turbine à flussu semi-passante sò ancu divise in tipu à bulbu, tipu à arbre è tipu à estensione di l'arbre. Frà elle, u tipu à estensione di l'arbre hè ancu divisu in dui tipi. Ci sò l'asse oblicu è l'asse orizzontale. Attualmente, u tipu tubulare à bulbu, u tipu à estensione di l'arbre è u tipu à arbre verticale più utilizatu sò principalmente utilizati in piccule unità. In l'ultimi anni, u tipu à arbre hè statu ancu utilizatu in unità di grande è media dimensione.
U generatore di l'unità tubulare di estensione di l'arbre hè stallatu fora di a via navigabile, è u generatore hè cunnessu à a turbina cù un arbre inclinatu più longu o un arbre urizzuntale. Questa struttura di tipu estensione di l'arbre hè più simplice chè u tipu à bulbu.
4) Turbina à flussu diagonale. A struttura è a dimensione di a turbina à flussu diagonale (chjamata ancu diagonale) sò trà u flussu mischiatu è u flussu assiale. A principale differenza hè chì a linea centrale di e pale di u corridore hè à un certu angulu rispettu à a linea centrale di a turbina. A causa di e caratteristiche strutturali, l'unità ùn hè micca permessa di affundassi durante u funziunamentu, dunque un dispositivu di prutezzione di u signale di spustamentu assiale hè installatu in a seconda struttura per impedisce incidenti chì e pale è a camera di u corridore si scontranu. A gamma di testa di utilizzazione di a turbina à flussu diagonale hè di 25 ~ 200 m.
Data di publicazione: 19 d'ottobre 2021
