Reaktionsturbinen lassen sich in Francis-Turbinen, Axialturbinen, Diagonalturbinen und Rohrturbinen unterteilen. Bei der Francis-Turbine fließt das Wasser radial in den Wasserleitmechanismus und axial aus dem Laufrad. Bei der Axialturbine fließt das Wasser radial in die Leitschaufel und axial in das Laufrad hinein und aus diesem heraus. Bei der Diagonalturbine fließt das Wasser radial in die Leitschaufel und in einer zur Hauptwelle geneigten Richtung in das Laufrad oder in eine zur Hauptwelle geneigte Richtung in die Leitschaufel und das Laufrad. Bei der Rohrturbine fließt das Wasser axial in die Leitschaufel und das Laufrad. Axial-, Rohr- und Diagonalturbinen lassen sich je nach Aufbau auch in Festpropeller- und Drehpropellerturbinen unterteilen. Die Rotorblätter eines Festpropellerläufers sind feststehend. Bei einem Propellerläufer können sich die Rotorblätter während des Betriebs um die Blattwelle drehen, um sich an Veränderungen von Wasserdruck und Belastung anzupassen.
Verschiedene Arten von Reaktionsturbinen sind mit Wassereinlassvorrichtungen ausgestattet. Die Wassereinlassvorrichtungen großer und mittelgroßer Reaktionsturbinen mit vertikaler Welle bestehen in der Regel aus einer Spirale, einer festen und einer beweglichen Leitschaufel. Die Spirale dient dazu, den Wasserstrom gleichmäßig um das Laufrad zu verteilen. Bei einer Wassersäule unter 40 m wird das Spiralgehäuse der Wasserturbine üblicherweise vor Ort aus Stahlbeton gegossen. Bei einer Wassersäule über 40 m wird häufig ein stumpfgeschweißtes oder integral gegossenes Metallspiralgehäuse verwendet.
Bei einer Reaktionsturbine füllt der Wasserstrom den gesamten Laufkanal, und alle Schaufeln werden gleichzeitig vom Wasserstrom beeinflusst. Daher ist der Laufraddurchmesser bei gleicher Fallhöhe kleiner als bei einer Impulsturbine. Ihr Wirkungsgrad ist ebenfalls höher als der einer Impulsturbine, jedoch wird der Wirkungsgrad der Turbine bei Laständerungen unterschiedlich stark beeinflusst.
Alle Reaktionsturbinen sind mit Saugrohren ausgestattet, die die kinetische Energie des Wasserstroms am Laufradauslass zurückgewinnen und das Wasser stromabwärts ableiten. Liegt die Einbauposition des Laufrads höher als der stromabwärts gelegene Wasserspiegel, wird diese potenzielle Energie zur Rückgewinnung in Druckenergie umgewandelt. Bei Wasserturbinen mit geringer Fallhöhe und großem Durchfluss ist die kinetische Energie am Laufradauslass relativ groß, und die Rückgewinnungsleistung des Saugrohrs hat einen erheblichen Einfluss auf den Wirkungsgrad der Wasserturbine.
Veröffentlichungszeit: 11. Mai 2022
