1. Principe de fonctionnement
La turbine hydraulique est l'énergie du flux d'eau. Elle est la machine qui convertit l'énergie du flux d'eau en énergie mécanique rotative. L'eau du réservoir en amont est acheminée vers la turbine par la conduite de dérivation, qui entraîne la roue de la turbine en rotation et le générateur pour produire de l'électricité.
La formule de calcul de la puissance de sortie de la turbine est la suivante :
P＝9．81H·Q· η（ P-puissance du générateur hydraulique, kW ; H – la hauteur d'eau, m ; Q – débit à travers la turbine, m3 / S ; η— Efficacité de la turbine hydraulique
Plus la hauteur manométrique h est élevée et plus le débit Q est important, plus le rendement de la turbine η est élevé. Plus la puissance est élevée, plus la puissance de sortie est importante.
2. Classification et hauteur de chute applicable de la turbine hydraulique
Classification des turbines
Turbine à réaction : Francis, à flux axial, à flux oblique et turbine tubulaire
Turbine Pelton : turbine Pelton, turbine à course oblique, turbine à double course et turbine Pelton
Flux mixte vertical
Flux axial vertical
Écoulement oblique
Tête applicable
Turbine à réaction :
Turbine Francis 20-700m
Turbine à flux axial 3 ～ 80 m
Turbine à flux incliné 25 ～ 200 m
Turbine tubulaire 1 ～ 25m
Turbine à impulsion :
Turbine Pelton 300-1700 m (grande), 40-250 m (petite)
20 ～ 300 m pour turbine à impact oblique
Turbine à double clic 5 ～ 100 m (petite)
Le type de turbine est sélectionné en fonction de la hauteur de travail et de la vitesse spécifique
3. Paramètres de fonctionnement de base de la turbine hydraulique
Il comprend principalement la hauteur h, le débit Q, la sortie P et l'efficacité η, la vitesse n.
Tête caractéristique H :
Hauteur manométrique maximale Hmax : hauteur manométrique nette maximale que la turbine est autorisée à exploiter.
Hauteur manométrique minimale Hmin : hauteur manométrique nette minimale pour un fonctionnement sûr et stable de la turbine hydraulique.
Hauteur manométrique moyenne pondérée ha : valeur moyenne pondérée de toutes les hauteurs manométriques de la turbine.
Hauteur manométrique nominale HR : hauteur manométrique nette minimale requise pour que la turbine génère une puissance nominale.
Débit Q : volume d'écoulement traversant une section d'écoulement donnée de la turbine en unité de temps, l'unité couramment utilisée est le m3/s.
Vitesse n : nombre de rotations de la roue de la turbine en unité de temps, couramment utilisée en R/min.
Sortie P : puissance de sortie de l'extrémité de l'arbre de la turbine, unité couramment utilisée : kW.
efficacité η： Le rapport entre la puissance d'entrée et la puissance de sortie d'une turbine hydraulique est appelé efficacité d'une turbine hydraulique.
4. Structure principale de la turbine
Les principaux composants structurels de la turbine à réaction sont la volute, la bague de support, le mécanisme de guidage, le couvercle supérieur, le rotor, l'arbre principal, le palier de guidage, la bague inférieure, le tube d'aspiration, etc. Les images ci-dessus montrent les principaux composants structurels de la turbine
5. Essai en usine de la turbine hydraulique
Vérifiez, utilisez et testez les pièces principales telles que la volute, le patin, l'arbre principal, le servomoteur, le palier de guidage et le couvercle supérieur.
Principaux éléments d'inspection et de test :
1) Contrôle du matériel;
2) Inspection des soudures ;
3) Contrôles non destructifs ;
4) Essai de pression ;
5) Vérification des dimensions；
6) Assemblage en usine ;
7) Test de mouvement ;
8) Test d'équilibre statique du coureur, etc.
Date de publication : 10 mai 2021
