Kontraerasoko turbina ur-fluxuaren presioa erabiltzen duen uraren energia energia mekaniko bihurtzeko makina hidrauliko mota bat da.
(1) Egitura. Kontraerasoko turbinaren egitura-osagai nagusiak hauek dira: korrikalaria, ura desbideratzeko ganbera, ura gidatzeko mekanismoa eta zirriborro-hodia.
1) Korrikalaria. Korrikalaria ur-turbinaren zati bat da, ur-fluxuaren energia biraketa-energia mekaniko bihurtzen duena. Uraren energia-bihurketaren norabidearen arabera, kontraerasoko turbina desberdinen korrikalarien egiturak ere desberdinak dira. Francis turbinaren korrikalaria pala bihurritu aerodinamikoz, koroaz eta beheko eraztunez eta beste osagai bertikal nagusiz osatuta dago; fluxu axialeko turbinaren korrikalaria palez, korrikalariaren gorputzez eta hustubide-konoz eta beste osagai nagusiz osatuta dago: fluxu diagonaleko turbinaren korrikalariaren egitura konplexuagoa da. Palen kokapen-angelua lan-baldintzen arabera alda daiteke eta gida-palaren irekierarekin bat etor daiteke. Palen biraketa-erdigunea turbinaren ardatzarekiko angelu zeihar batean dago (45°-60°).
2) Uraren desbideratze-ganbera. Bere funtzioa ura ura gidatzeko mekanismoan modu uniformean isurtzea, energia-galera murriztea eta turbinaren eraginkortasuna hobetzea da. Turbina handi eta ertainek sarritan 50m-tik gorako altuerarekin sekzio zirkularreko metalezko espiralak erabiltzen dituzte, eta 50m-tik beherakoetarako sekzio trapezoidaleko hormigoizko espiralak.
3) Ura gidatzeko mekanismoa. Oro har, gida-paleta aerodinamiko kopuru jakin batez eta haien biraketa-mekanismoez osatuta dago, korrontearen periferian uniformeki kokatuta. Bere funtzioa ur-fluxua korrontearen barrura uniformeki gidatzea da, eta gida-paleta doitzean, turbinaren emaria aldatzea sorgailu-multzoaren karga-eskakizunetara egokitzeko, eta ura zigilatzeko ere balio du guztiz itxita dagoenean.
4) Zirriborro-hodia. Korrikalariaren irteeran dagoen ur-fluxuak oraindik badu erabili gabeko soberako energiaren zati bat. Zirriborro-hodiaren eginkizuna energiaren zati hori berreskuratzea eta ura behera isurtzea da. Zirriborro-hodia bi motatan banatzen da, kono zuzena eta kurbatua. Lehenengoak energia-koefiziente handia du eta, oro har, turbina horizontal eta tubular txikietarako egokia da; bigarrenak kono zuzenek baino errendimendu hidrauliko txikiagoa du, baina indusketa-sakonera txikiagoa du, eta oso erabilia da kontraerasoko turbina handi eta ertainetan.
(2) Sailkapena. Korrikalaritik igarotzen den ur-fluxuaren ardatz-norabidearen arabera, inpaktu-turbina Francis turbina, diagonaleko fluxu-turbina, ardatz-fluxuko turbina eta hodi-turbina gisa banatzen da.
1) Francis turbina. Francis (fluxu axial erradiala edo Francis) turbina kontraerasoko turbina bat da, non ura erradialki isurtzen den korrikalariaren zirkunferentziatik norabide axialera. Turbina mota honek aplikagarri diren ur-jauzi sorta zabala du (30-700m), egitura sinplea, bolumen txikia eta kostu baxua. Txinan martxan jarri den Francis turbina handiena Ertan Zentral Hidroelektrikoa da, 582 MW-ko potentzia nominala eta 621 MW-ko potentzia maximoa duena.
2) Fluxu axialeko turbina. Fluxu axialeko turbina kontrako turbina bat da, non ura norabide axialetik sartzen den eta korrikalaritik norabide axialean irteten den. Turbina mota hau bi motatan banatzen da: pala finko motakoa (torloju motakoa) eta birakaria motakoa (Kaplan motakoa). Lehenengoaren palak finkoak dira, eta bigarrenaren palak biratu daitezke. Fluxu axialeko turbinaren ura pasatzeko gaitasuna Francis turbinarena baino handiagoa da. Paleta-turbinaren palak kargaren aldaketekin posizioa alda dezaketenez, eraginkortasun handiagoa dute karga-aldaketa sorta zabal batean. Fluxu axialeko turbinaren kabitazio-kontrako errendimendua eta erresistentzia mekanikoa Francis turbinarenak baino okerragoak dira, eta egitura ere konplexuagoa da. Gaur egun, turbina mota honen altuera aplikagarria 80m edo gehiagora iritsi da.
3) Turbina tubularra. Ur-turbina mota honen ur-fluxua ardatzean isurtzen da korrikalaritik, eta ez dago biraketarik korrikalariaren aurretik eta ondoren. Erabilera-buruaren tartea 3-20 da. Fuselajeak abantaila hauek ditu: altuera txikia, ur-fluxuaren baldintza onak, eraginkortasun handia, ingeniaritza zibil gutxiago, kostu baxua, boluta eta hodi kurbatuen beharrik ez, eta zenbat eta buru txikiagoa izan, orduan eta abantaila nabarmenagoak.
Hodi-turbinak bi motatan banatzen dira: fluxu osokoak eta erdi-fluxukoak, sorgailuaren konexioaren eta transmisio-moduaren arabera. Erdi-fluxuko turbinak, gainera, bonbilla motakoak, ardatz motakoak eta ardatz-luzapen motakoak dira. Horien artean, ardatz-luzapen mota ere bi motatan banatzen da. Ardatz zeiharrakoak eta ardatz horizontalekoak daude. Gaur egun, gehien erabiltzen diren bonbilla hodi motakoak, ardatz-luzapen motakoak eta ardatz bertikal motakoak unitate txikietan erabiltzen dira gehienbat. Azken urteotan, ardatz motakoak unitate handi eta ertainetan ere erabili dira.
Ardatz-luzapen hodi-unitatearen sorgailua ur-bidetik kanpo instalatzen da, eta sorgailua turbinari lotuta dago ardatz inklinatu luzeago batekin edo ardatz horizontal batekin. Ardatz-luzapen motako egitura hau bonbilla motakoa baino sinpleagoa da.
4) Fluxu diagonaleko turbina. Fluxu diagonaleko (diagonala ere deitua) turbinaren egitura eta tamaina fluxu mistoaren eta fluxu axialaren artean daude. Desberdintasun nagusia da korrikalariaren palen erdigunea turbinaren erdigunearekiko angelu jakin batean dagoela. Egitura-ezaugarriengatik, unitatea ez da hondoratzen funtzionatzen ari den bitartean, beraz, desplazamendu axialaren seinalearen babes-gailu bat instalatzen da bigarren egituran, palek eta korrikalariaren ganberak talka egitean istripuak saihesteko. Fluxu diagonaleko turbinaren erabilera-altuera-tartea 25～200m da.
Argitaratze data: 2021eko urriaren 19a
