Kao što svi znamo, generatorski agregat vodene turbine je srž i ključna mehanička komponenta hidroelektrane. Stoga je posebno važno osigurati stabilan rad cijele hidraulične turbine. Postoje mnogi čimbenici koji utječu na stabilnost hidraulične turbine, a postoje od samog projektiranja cijele hidraulične turbine.
U cijelom dizajnu hidraulične turbine, utjecaj hidrauličkog dizajna je malen. Kada vodna turbina radi u normalnim uvjetima, protok vode na izlazu iz rotora jedinice će nastaviti teći, a protok vode na izlazu iz rotora neće se okretati. Kada turbina nije u optimalnom radnom stanju, protok na izlazu iz rotora će postupno formirati kružni tok u cijevi za usis turbine. Kada je turbina pod djelomičnim opterećenjem od 40 ~ 70% niskog tlaka, protok na izlazu iz rotora će se okretati naprijed i postupno formirati vrtlog vrpce, što će čak uzrokovati vibracije turbine.
U radu hidraulične turbine, najvažniji faktor koji uzrokuje vibracije hidraulične turbinske jedinice je pulsiranje tlaka usisne cijevi, a taj faktor predstavlja prijetnju normalnom radu Francisove turbine. Osim toga, ako se Karmanov vrtložni niz generira na repu strujanja oko aeroprofila, to će također utjecati na normalan rad hidraulične turbine, jer će dovesti do prisilnih vibracija lopatica rotora hidraulične turbine. Kada frekvencija ovih prisilnih vibracija formira višestruki odnos s prirodnom frekvencijom vibracija lopatica rotora, to će dovesti do pukotina u lopaticama rotora hidraulične turbine, pa čak i do loma lopatica.
Osim toga, postoji još jedan faktor koji će također utjecati na stabilan rad turbine, a to je hidraulički faktor. Ako se radni uvjeti turbinske jedinice razlikuju od projektnih uvjeta turbine, doći će do pojave odvajanja protoka na ulazu i izlazu lopatice. Zbog nestabilne frekvencije pojave odvajanja protoka, stupanj oštećenja također je različit. Hidraulički model hidraulične turbine je izvor energije cijele hidroelektrane.
Znanstveno i razumno strukturno projektiranje, obrada i izrada vodne turbine mogu učinkovito poboljšati stabilnost rada vodne turbine, a glavni čimbenici koji utječu na njezino strukturno projektiranje i proizvodnju su sljedeći:
① Kod komponenti protočnog kanala, kada tlak protoka u protočnom kanalu djeluje na komponente protočnog kanala, to će proizvesti naprezanje. S povećanjem naprezanja, to će dovesti do elastične deformacije komponenti. Osim toga, kada je protok uznemiren, svaka komponenta će također proizvesti vibracije. Kada je frekvencija vibracija protoka vode jednaka prirodnoj frekvenciji komponenti, to će također proizvesti rezonancu, koja će ne samo proizvesti ozbiljno buku, već će utjecati i na normalan rad hidraulične turbine. Posebno kod vodenih turbina velikih dimenzija i male brzine, njihova prirodna frekvencija je vrlo blizu niskoj hidrauličkoj frekvenciji, pa je lako pod utjecajem rezonancije.
② Utjecaj tehnologije obrade. Prilikom obrade i proizvodnje hidraulične turbine, ako obrada lopatica nije točna ili postoje pogreške u procesu zavarivanja komponenti, vrijednosti ulaznog i izlaznog otvora lopatica bit će relativno neravnomjerne, što će na kraju dovesti do problema s vibracijama motora hidraulične turbine.
③ Prilikom obrade labirintnog prstena, velika ovalnost će također dovesti do problema s vibracijama uređaja.
Osim toga, kvaliteta ugradnje vodene turbine također će utjecati na stabilan rad vodene turbine. Među raznim komponentama hidraulične turbine, ako vodeći ležajevi nisu koncentrični jedan s drugim ili os nije ispravna, to će uzrokovati hidraulične vibracije i vibracije komponenti ležaja.
Vrijeme objave: 22. rujna 2021.
