Breve introdución e vantaxes da turbina de fluxo axial

Hai moitos tipos de xeradores hidroeléctricos. Hoxe, imos presentar en detalle o xerador hidroeléctrico de fluxo axial. A aplicación do xerador hidroeléctrico de fluxo axial nos últimos anos débese principalmente ao desenvolvemento de altas alturas de auga e gran tamaño. O desenvolvemento de turbinas de fluxo axial domésticas tamén é rápido. Hai dous tipos de turbinas de paletas de fluxo axial instaladas na central hidroeléctrica de Gezhouba construída, unha das cales ten un diámetro de rodete de 11,3 m, que é o diámetro de rodete de turbinas similares no mundo. Aquí están as vantaxes e desvantaxes da turbina de fluxo axial intermedio.

Vantaxes da turbina de fluxo axial
En comparación coas turbinas Francis, as turbinas de fluxo axial teñen as seguintes vantaxes principais:
1. Alta velocidade específica e boas características enerxéticas. Polo tanto, a súa velocidade unitaria e o seu caudal unitario son maiores que os da turbina Francis. Nas mesmas condicións de altura e saída, pode reducir considerablemente o tamaño da unidade de turbina hidráulica, reducir o peso da unidade e aforrar o consumo de materiais, polo que ten altos beneficios económicos.
2. A forma superficial e a rugosidade superficial das palas da turbina de fluxo axial permiten cumprir facilmente os requisitos de fabricación. Debido a que as palas da turbina de hélice de fluxo axial poden xirar, a eficiencia media é maior que a da turbina Francis. Cando cambian a carga e a altura, a eficiencia varía pouco.
3. As palas da turbina de fluxo axial pódense desmontar para facilitar a fabricación e o transporte.

Polo tanto, a turbina de fluxo axial mantense estable nun amplo rango de funcionamento, ten menos vibracións e ten unha alta eficiencia e rendemento. No rango de baixa carga de auga, case substitúe a turbina Francis. Nas últimas décadas, experimentou un grande desenvolvemento e unha ampla aplicación en termos de capacidade dunha soa unidade e carga de auga.

3. Desvantaxes da turbina de fluxo axial
Non obstante, a turbina de fluxo axial tamén ten desvantaxes e limita o seu ámbito de aplicación. As súas principais desvantaxes son:
1. O número de láminas é pequeno e en voladizo, polo que a resistencia é deficiente e non se pode aplicar a centrais hidroeléctricas de media e alta altura.
2. Debido ao gran caudal unitario e á alta velocidade unitaria, ten unha altura de succión menor que a turbina Francis baixo a mesma cabeza de auga, o que resulta nunha gran profundidade de escavación e nun investimento relativamente alto na cimentación da central eléctrica.

De acordo coas deficiencias mencionadas anteriormente da turbina de fluxo axial, a altura de aplicación da turbina de fluxo axial mellórase continuamente mediante a adopción de novos materiais con alta resistencia e á cavitación na fabricación de turbinas e a mellora da condición de tensión das palas no deseño. Na actualidade, o rango de altura de aplicación da turbina de hélice de fluxo axial é de 3-90 m, o que entrou na área da turbina Francis. Por exemplo, a saída dunha única máquina de turbina de hélice de fluxo axial estranxeira é de 181700 kW, a altura de 88 m e o diámetro do rodete é de 10,3 m. A saída dunha única turbina de hélice de fluxo axial producida en China é de 175000 kW, a altura de 78 m e o diámetro do rodete é de 11,3 m. A turbina de hélice fixa de fluxo axial ten palas fixas e unha estrutura simple, pero non se pode adaptar a centrais hidroeléctricas con grandes cambios na altura de auga e na carga. Para grandes centrais hidroeléctricas con altura de auga estable e que serven como carga base ou unidades múltiples, tamén se pode considerar despois dunha comparación económica cando a enerxía eléctrica estacional sexa abundante. O seu rango de presión de auga aplicable é de 3 a 50 m. A turbina de hélice de fluxo axial xeralmente adopta un dispositivo vertical e o seu proceso de funcionamento é basicamente o mesmo que o da turbina Francis. A diferenza é que cando cambia a carga, non só regula a rotación da paleta guía, senón que tamén regula a rotación da pala do rodete para manter unha alta eficiencia.

Tamén presentamos a turbina Francis antes. Entre os xeradores hidroeléctricos, a turbina Francis é moi diferente da turbina de fluxo axial. Por exemplo, as formas estruturais do seu rodete son diferentes. As álabes da turbina Francis son case paralelas ao eixe principal, mentres que as da turbina de fluxo axial son case perpendiculares ao eixe principal.