Como todos sabemos, o grupo electróxeno de turbina de auga é o compoñente mecánico central e clave dunha central hidroeléctrica. Polo tanto, é especialmente importante garantir o funcionamento estable de toda a unidade de turbina hidráulica. Hai moitos factores que afectan á estabilidade da unidade de turbina hidráulica, que existen desde o deseño de toda a unidade de turbina hidráulica.
No deseño completo da unidade de turbina hidráulica, a influencia do deseño hidráulico é pequena. Cando a unidade de turbina de auga funciona en condicións normais, o fluxo de auga na saída do rodete da unidade seguirá fluíndo cara a fóra e o fluxo de auga na saída do rodete non xirará. Cando a turbina non está no estado de funcionamento óptimo, o fluxo na saída do rodete formará gradualmente un fluxo circular no tubo de tiro da turbina. Cando a turbina está baixo unha carga parcial do 40 ~ 70 % de baixa altura, o fluxo na saída do rodete xirará cara adiante e formará gradualmente un vórtice de cinta, o que mesmo provocará vibracións na unidade de turbina.
No funcionamento dunha turbina hidráulica, o factor máis importante que causa a vibración da unidade da turbina hidráulica é a pulsación de presión do tubo de tiro, e este factor supoñerá unha ameaza para o funcionamento normal da turbina Francis. Ademais, se se xera un tren de vórtices de Karman na cola do fluxo arredor do perfil aerodinámico, tamén afectará o funcionamento normal da turbina hidráulica, xa que provocará unha vibración forzada da pala do rodete da turbina hidráulica. Cando a frecuencia desta vibración forzada forma unha relación múltiple coa frecuencia de vibración natural da pala do rodete, provocará gretas na pala do rodete da turbina hidráulica e mesmo a fractura da pala.
Ademais, hai outro factor que tamén afectará o funcionamento estable da turbina, é dicir, o factor hidráulico. Se as condicións de funcionamento da unidade da turbina se desvían das condicións de deseño da turbina, producirase o fenómeno de separación de fluxo na entrada e na saída da pala. Debido á frecuencia inestable do fenómeno de separación de fluxo, o grao de dano tamén é diferente. O modelo hidráulico da turbina hidráulica é a fonte de enerxía de toda a central hidroeléctrica.
O deseño estrutural, o procesamento e a fabricación científicos e razoables da unidade de turbina de auga poden mellorar eficazmente a estabilidade do funcionamento da turbina de auga, e os principais factores que afectan o seu deseño estrutural e fabricación son os seguintes:
① Para os compoñentes da pasaxe de fluxo, cando a presión do fluxo na pasaxe de fluxo actúa sobre os compoñentes da pasaxe de fluxo, producirase tensión. Co aumento da tensión, isto provocará unha deformación elástica dos compoñentes. Ademais, cando o fluxo se axita, cada compoñente tamén producirá vibracións. Cando a frecuencia de vibración do fluxo de auga é a mesma que a frecuencia natural dos compoñentes, tamén producirá resonancia, o que non só producirá unha contaminación acústica grave, senón que tamén afectará o funcionamento normal da unidade de turbina hidráulica. Especialmente para a unidade de turbina de auga de gran tamaño e baixa velocidade, a súa frecuencia natural é moi próxima á baixa frecuencia hidráulica, polo que é doado que se vexa afectada pola resonancia.
② A influencia da tecnoloxía de procesamento. No procesamento e fabricación da unidade de turbina hidráulica, se o procesamento das palas non é preciso ou se producen erros no proceso de soldadura dos compoñentes, os valores de abertura de entrada e saída das palas serán relativamente desiguais, o que acabará provocando problemas de vibración no motor da unidade de turbina hidráulica.
③ Cando se procesa o anel labiríntico, a gran ovalidade tamén provocará problemas de vibración na unidade.
Ademais, a calidade da instalación da unidade da turbina de auga tamén afectará o funcionamento estable da mesma. Entre os distintos compoñentes da unidade da turbina hidráulica, se os rolamentos guía non están concéntricos entre si ou o eixe non é correcto, provocará vibracións hidráulicas e vibracións dos compoñentes dos rolamentos.
Data de publicación: 22 de setembro de 2021
