A vízturbina egy olyan gép, amely a víz helyzeti energiáját mechanikai energiává alakítja. Ezzel a géppel generátort hajtva a víz energiája átalakítható
Elektromosság Ez a vízerőmű-generátor egység.
A modern hidraulikus turbinák két kategóriába sorolhatók a vízáramlás elve és a szerkezeti jellemzők szerint.
Egy másik típusú turbina, amely a víz mozgási és helyzeti energiáját is hasznosítja, az ütközési turbinát.
Ellentámadás
A felső áramlási irányú tartályból kivett víz először a vízelterelő kamrába (spirál) áramlik, majd a vezetőlapáton keresztül a futólapát ívelt csatornájába áramlik.
A víz áramlása reakcióerőt hoz létre a lapátokon, ami forgatásra készteti a járókereket. Ekkor a víz energiája mechanikai energiává alakul, és a járókerékből kiáramló víz a szívócsövön keresztül távozik.
Lefelé.
Az ütköző turbina főként Francis-áramlást, ferde áramlást és axiális áramlást foglal magában. A fő különbség a futómű szerkezetének eltérése.
(1) A Francis futó általában 12-20 áramvonalas, csavart pengéből és olyan fő alkatrészekből áll, mint a kerékkorona és az alsó gyűrű.
Beáramlás és axiális kiáramlás miatt ez a fajta turbina széles vízmagasság-tartományban alkalmazható, kis térfogatú és alacsony költségű, és széles körben használják nagy vízmagasságokban.
Az axiális áramlású turbinákat propelleres és forgó típusúra osztják. Az előbbi rögzített lapáttal rendelkezik, míg az utóbbi forgó lapáttal. Az axiális áramlású futómű általában 3-8 lapátból, futóműtestből, leeresztő kúpból és egyéb fő alkatrészekből áll. Az ilyen típusú turbinák vízáteresztő képessége nagyobb, mint a Francis áramlású turbináké. A lapátos turbinák esetében a lapát a terheléssel együtt változtathatja a helyzetét, így nagy terhelésváltozás esetén is nagy hatásfokkal rendelkezik. A kavitációgátló teljesítmény és a turbina szilárdsága rosszabb, mint a vegyes áramlású turbináké, és a szerkezete is bonyolultabb. Általában 10-es alacsony és közepes vízmagasság-tartományban alkalmazható.
(2) A vízelterelő kamra funkciója a víz egyenletes áramlásának biztosítása a vízvezető mechanizmusba, a vízvezető mechanizmus energiaveszteségének csökkentése és a vízkerék javítása.
géphatásfok. Nagy és közepes méretű, a vízmagasság feletti turbinákhoz gyakran kör keresztmetszetű fém spirált használnak.
(3) A vízvezető mechanizmus általában egyenletesen van elrendezve a futófelület körül, bizonyos számú áramvonalas vezetőlapáttal és azok forgó mechanizmusaival stb.
A kompozíció funkciója, hogy egyenletesen vezesse a víz áramlását a futóműbe, és a terelőlapát nyílásának beállításával a turbina túlfolyását a kívánt hőmérsékletnek megfelelően változtassa.
A generátor terhelésének beállítására és változtatására vonatkozó követelmények a víz lezárásában is szerepet játszhatnak, amikor mindegyik zárva van.
(4) Huzatcső: Mivel a futócső kimeneténél a vízáramban megmaradó energia egy része nem hasznosul, a huzatcső funkciója a visszanyerés.
Az energia egy részét a lejjebb lévő víz elvezetésére használják. A kis turbinák általában egyenes kúpos huzatcsöveket használnak, amelyek nagy hatásfokkal rendelkeznek, de a nagy és közepes méretű turbinák...
A vízvezetékeket nem lehet túl mélyre ásni, ezért könyökcsöveket használnak.
Ezenkívül az ütköző turbinában vannak csőturbinák, ferde áramlású turbinák, megfordítható szivattyúturbinák stb.
Ütőturbina:
Ez a fajta turbina a nagy sebességű vízáramlás ütközési erejét használja a turbina forgatásához, és a leggyakoribb a vödrös típus.
A fenti nagynyomású vízerőművekben általában serlegturbinákat használnak. Működő alkatrészeik főként vízvezetékek, fúvókák és permetezőcsövek.
A tű, a vízikerék és a spirálkerék stb. külső szélén számos tömör, kanál alakú vízvödörrel vannak felszerelve. Ennek a turbinanak a hatásfoka a terheléstől függően változik.
A változás kicsi, de a vízáteresztő képességet a fúvóka korlátozza, amely sokkal kisebb, mint a radiális axiális áramlás. A vízáteresztő képesség javítása érdekében növelni kell a teljesítményt és
A hatékonyság javítása érdekében a nagyméretű vízvödör turbinát vízszintes tengelyről függőleges tengelyre cserélték, és egyetlen fúvókáról több fúvókára fejlesztették.
3. Bevezetés a reakcióturbina szerkezetébe
A földbe süllyesztett rész, beleértve a spirált, az ülésgyűrűt, a szívócsövet stb., mind a beton alapozásba van eltemetve. Ez az egység vízelvezető és túlfolyó részeinek részét képezi.
Csigavonal
A voluta beton- és fémvolutára oszlik. A 40 méteren belüli vízoszlopnyomású egységek többnyire betonvolutát használnak. A 40 méternél nagyobb vízoszlopnyomású turbinákhoz általában fémvolutákat használnak a szilárdság iránti igény miatt. A fémvoluta előnyei a nagy szilárdság, a kényelmes megmunkálhatóság, az egyszerű építési mód és az erőmű vízelvezető nyílásához való könnyű csatlakoztathatóság.
Kétféle fém spirál létezik: hegesztett és öntött.
Nagy és közepes méretű, körülbelül 40-200 méteres vízmagasságú ütköző turbinákhoz többnyire acéllemezzel hegesztett spirálokat használnak. A hegesztés megkönnyítése érdekében a spirál gyakran több kúpos szakaszra van osztva, amelyek mindegyike kör alakú, és a spirál hátsó szakasza kisebb lesz, és ovális alakúra változik a gyűrűvel való hegesztés érdekében. Minden kúpos szegmenst lemezhengerlő géppel hengerelnek.
A kis Francis-turbinákban gyakran használnak egyben öntött öntöttvas spirálokat. Nagy emelőmagasságú és nagy kapacitású turbinákhoz általában öntött acél spirálokat használnak, és a spirál és a szelepülék egybe van öntve.
A spirál alsó része egy leeresztő szeleppel van felszerelve, hogy a karbantartás során felgyülemlett vizet elvezethesse.
Ülésgyűrű
Az ülőgyűrű az ütköző turbina alapvető része. A víznyomás viselése mellett a teljes egység és az egység betonjának súlyát is viseli, ezért megfelelő szilárdsággal és merevséggel kell rendelkeznie. Az ülőgyűrű alapvető mechanizmusa egy felső gyűrűből, egy alsó gyűrűből és egy rögzített vezetőlapátból áll. A rögzített vezetőlapát a tartó ülőgyűrű, az axiális terhelést továbbító támasztóelem és az áramlási felület. Ugyanakkor a turbina fő alkatrészeinek összeszerelésében fő referenciaelem, és az egyik legkorábban beszerelt alkatrész. Ezért megfelelő szilárdsággal és merevséggel kell rendelkeznie, ugyanakkor jó hidraulikai teljesítménnyel kell rendelkeznie.
Az ülőgyűrű teherhordó és átfolyó alkatrész is egyben, így az átfolyó felület áramvonalas alakú, hogy minimális hidraulikai veszteséget biztosítson.
A szelepülék-gyűrűnek általában három szerkezeti formája van: egyoszlopos, félig integrált és integrált. Francis turbináknál általában integrált szerkezetű szelepülék-gyűrűt használnak.
Huzatcső és alapozógyűrű
A huzatcső a turbina áramlási járatának része, és kétféle lehet: egyenes, kúpos és ívelt. Az ívelt huzatcsövet általában nagy és közepes méretű turbinákban használják. Az alapgyűrű az az alapvető alkatrész, amely összeköti a Francis turbina ülésgyűrűjét a huzatcső bemeneti szakaszával, és a betonba van ágyazva. A futómű alsó gyűrűje forog benne.
Vízvezető szerkezet
A vízturbina vízvezető mechanizmusának funkciója a futóműbe belépő vízáramlás keringési térfogatának kialakítása és változtatása. A jó teljesítményű forgó többvezető lapátos vezérlés biztosítja, hogy a vízáramlás egyenletesen áramoljon be a kerület mentén, kis energiaveszteséggel különböző áramlási sebességek mellett. A futómű jó hidraulikai jellemzőinek biztosítása érdekében állítsa be az áramlást az egység teljesítményének megváltoztatásához, zárja le a vízáramlást és állítsa le az egység forgását normál és baleseti leállításkor. A nagy és közepes méretű vízvezető mechanizmusok a vezetőlapátok tengelyhelyzete szerint hengeres, kúpos (izzó típusú és ferde áramlású turbinák) és radiális (teljes áthatolású turbinák) kategóriákra oszthatók. A vízvezető mechanizmus főként vezetőlapátokból, vezetőlapát-működtető mechanizmusokból, gyűrű alakú alkatrészekből, tengelyhüvelyekből, tömítésekből és egyéb alkatrészekből áll.
Vezetőlapátos eszköz szerkezete.
A vízvezető mechanizmus gyűrű alakú alkatrészei közé tartozik az alsó gyűrű, a felső fedél, a tartófedél, a vezérlőgyűrű, a csapágykonzol, az axiális csapágykonzol stb. Összetett erőkkel és magas gyártási követelményekkel rendelkeznek.
Alsó gyűrű
Az alsó gyűrű egy lapos, gyűrű alakú alkatrész, amely az ülésgyűrűhöz van rögzítve, és amelyek többsége öntött-hegesztett szerkezetű. A nagy egységek szállítási körülményeinek korlátozottsága miatt két félre vagy több szirm kombinációjára osztható. Az üledékes kopású erőműveknél bizonyos kopásgátló intézkedéseket tesznek az áramlási felületen. Jelenleg a kopásgátló lemezeket főként a végfelületekre szerelik fel, és ezek többsége 0Cr13Ni5Mn rozsdamentes acélt használ. Ha az alsó gyűrű, valamint a vezetőlapát felső és alsó végfelülete gumitömítéssel van ellátva, akkor az alsó gyűrűn egy farokhoronynak vagy nyomólap típusú gumitömítő horonynak kell lennie. Gyárunk főként sárgaréz tömítőlapokat használ. Az alsó gyűrűn lévő vezetőlapát tengelyfuratának koncentrikusnak kell lennie a felső fedéllel. A felső fedelet és az alsó gyűrűt gyakran használják a közepes és kis egységek azonos fúrásához. A nagy egységeket ma már közvetlenül fúrják CNC fúrógéppel gyárunkban.
Szabályozó hurok
A vezérlőgyűrű egy gyűrű alakú alkatrész, amely továbbítja a relé erejét és forgatja a vezetőlapátot az átviteli mechanizmuson keresztül.
Terelő lapátsor
Jelenleg a vezetőlapátoknak gyakran két szabványos lapformájuk van, szimmetrikus és aszimmetrikus. A szimmetrikus vezetőlapátokat általában nagy fajlagos sebességű, nem teljes spirálszögű axiális áramlású turbinákban használják; az aszimmetrikus vezetőlapátokat általában teljes szögű spirálokban használják, és alacsony fajlagos sebességű, nagy nyílású axiális áramlású turbinákban, valamint nagy és közepes fajlagos sebességű Francis turbinákban működnek. A (hengeres) vezetőlapátokat általában egészben öntik, és nagy egységekben öntött-hegesztett szerkezeteket is használnak.
A vezetőlapát a vízvezető mechanizmus fontos része, amely kulcsszerepet játszik a futóba belépő vízkeringetési térfogat kialakításában és változtatásában. A vezetőlapát két részre oszlik: a vezetőlapát testre és a vezetőlapát tengely átmérőjére. Általában a teljes öntvényt használják, a nagyméretű egységeknél pedig öntvényhegesztést is alkalmaznak. Az anyagok általában ZG30 és ZG20MnSi. A vezetőlapát rugalmas forgásának biztosítása érdekében a vezetőlapát felső, középső és alsó tengelyének koncentrikusnak kell lennie, a radiális kilengés nem haladhatja meg a központi tengely átmérőtűrésének felét, és a vezetőlapát tengelyre merőleges végfelületének megengedett hibája nem haladhatja meg a 0,15/1000 értéket. A vezetőlapát áramlási felületének profilja közvetlenül befolyásolja a futóba belépő vízkeringetési térfogatot. A vezetőlapát feje és farka általában rozsdamentes acélból készül a kavitációs ellenállás javítása érdekében.
Vezetőlapát-hüvely és vezetőlapát-tolószerkezet
A vezetőlapát-hüvely egy olyan alkatrész, amely rögzíti a vezetőlapát központi tengelyének átmérőjét, szerkezete pedig a felső fedél anyagához, tömítéséhez és magasságához kapcsolódik. Leginkább egy darab henger alakú, nagyobb egységekben pedig többnyire szegmentált, aminek az az előnye, hogy nagyon jól beállítható a rés.
A vezetőlapát tolóereje megakadályozza, hogy a vezetőlapát felfelé irányuló felhajtóerőt fejtsen ki víznyomás hatására. Amikor a vezetőlapát meghaladja a vezetőlapát önsúlyát, felfelé emelkedik, ütközik a felső fedéllel, és hatással van az összekötő rúdra ható erőre. A tolólap általában alumínium-bronz.
Vezetőlapát-tömítés
A vezetőlapátnak három tömítési funkciója van: az egyik az energiaveszteség csökkentése, a másik a levegő szivárgásának csökkentése fázismodulációs működés közben, a harmadik pedig a kavitáció csökkentése. A vezetőlapát tömítések magassági és végtömítésekre oszthatók.
A vezetőlapát tengelyátmérőjének közepén és alján tömítések találhatók. Amikor a tengelyátmérő le van zárva, a tömítőgyűrű és a vezetőlapát tengelyátmérője közötti víznyomás szorosan lezáródik. Ezért a hüvelyben vízelvezető lyukak vannak. Az alsó tengelyátmérő tömítése elsősorban az üledék bejutásának és a tengelyátmérő kopásának megakadályozására szolgál.
Sokféle vezetőlapátos átviteli mechanizmus létezik, és két általánosan használt típus létezik. Az egyik a villásfejű típus, amely jó feszültségi állagú, és nagy és közepes méretű egységekhez alkalmas. A másik a fülfogantyús típus, amelyet főként az egyszerű szerkezet jellemez, és inkább kis és közepes méretű egységekhez alkalmas.
A fülfogantyú átviteli mechanizmusa főként vezetőlapát-karból, összekötő lemezből, hasított félkulcsból, nyírócsapból, tengelyhüvelyből, végfedélből, fülfogantyúból, forgóhüvely-összekötő rúdcsapból stb. áll. Az erő nem jó, de a szerkezet egyszerű, így alkalmasabb kis és közepes egységekhez.
Villahajtás mechanizmus
A villásfejű erőátviteli mechanizmus főként vezetőlapát-karból, összekötő lemezből, villásfejből, villásfej-csapból, összekötő csavarból, anyából, félkulcsból, nyírócsapból, tengelyhüvelyből, végfedélből és kiegyenlítő gyűrűből stb. áll.
A vezetőlapát karja és a vezetőlapát egy hasított retesszel van összekötve, hogy közvetlenül továbbítsa a működési nyomatékot. A vezetőlapát karjára egy végfedél van felszerelve, és a vezetőlapát egy beállító csavarral van felfüggesztve a végfedélre. A fél-hasított retesznek köszönhetően a vezetőlapát fel-le mozog, amikor a vezetőlapát test felső és alsó végfelülete közötti rés állítható, miközben a többi átviteli alkatrész helyzetét ez nem befolyásolja.
A villás fejű erőátviteli mechanizmusban a vezetőlapát-kar és az összekötő lemez nyírócsapokkal van felszerelve. Ha a vezetőlapátok idegen tárgyak miatt beszorulnak, az érintett erőátviteli alkatrészek működési ereje hirtelen megnő. Amikor a feszültség 1,5-szeresére nő, először a nyírócsapok vágódnak el. Óvja az erőátviteli alkatrészeket a sérülésektől.
Ezenkívül a csatlakozólemez vagy a vezérlőgyűrű és a villásfej közötti csatlakozásnál a csatlakozócsavar vízszintesben tartása érdekében egy kiegyenlítő gyűrű szerelhető fel az állításhoz. A csatlakozócsavar mindkét végén lévő menet bal-, illetve jobbmenetes, így a csatlakozórúd hossza és a vezetőlapát nyílása a szerelés során állítható.
Forgó rész
A forgó rész főként egy futókerékből, egy főtengelyből, egy csapágyból és egy tömítőeszközből áll. A futókereket a felső korona, az alsó gyűrű és a lapátok szerelik össze és hegesztik. A turbina főtengelyeinek többsége öntöttvas. Sokféle vezetőcsapágy létezik. Az erőmű üzemi körülményeitől függően többféle csapágy létezik, például vízkenéses, hígolajkenéses és szárazolajkenéses. Az erőművek általában hígolajhengeres vagy tömbcsapágyakat alkalmaznak.
Ferenc futó
A Francis futómű egy felső koronából, lapátokból és egy alsó gyűrűből áll. A felső korona általában egy szivárgásgátló gyűrűvel van felszerelve a vízszivárgási veszteség csökkentése érdekében, valamint egy nyomáscsökkentő szerkezettel a tengelyirányú víztolóerő csökkentése érdekében. Az alsó gyűrű szintén szivárgásgátló szerkezettel van felszerelve.
Axiális futópengék
Az axiális áramlású futólapát (az energiaátalakítás fő alkotóeleme) két részből áll: a testből és a forgócsapból. Külön öntik, majd a feldolgozás után mechanikus alkatrészekkel, például csavarokkal és csapokkal kombinálják. (Általában a futólapát átmérője meghaladja az 5 métert.) A gyártás általában ZG30 és ZG20MnSi. A futólapátok száma általában 4, 5, 6 és 8.
Futótest
A futótest fel van szerelve az összes lapáttal és a működtető mechanizmussal, a felső rész a főtengellyel, az alsó rész pedig a lefolyókúppal van összekötve, amely összetett alakú. A futótest általában ZG30 és ZG20MnSi-ből készül. Az alak többnyire gömb alakú, hogy csökkentse a térfogatveszteséget. A futótest konkrét szerkezete a relé elrendezési helyzetétől és a működtető mechanizmus formájától függ. A főtengellyel való csatlakozásában a tengelykapcsoló csavar csak az axiális erőt viseli, a nyomatékot pedig a csatlakozási felület radiális irányában elosztott hengeres csapok viselik.
Működési mechanizmus
Egyenes összeköttetés működtetőkerettel:
1. Amikor a pengeszög középső helyzetben van, a kar vízszintes, a hajtórúd pedig függőleges.
2. A forgó kar és a penge hengeres csapokat használ a nyomaték átviteléhez, a radiális helyzetet pedig a rögzítőgyűrű biztosítja.
3. A hajtórúd belső és külső hajtórudakra van osztva, és az erő egyenletesen oszlik el.
4. A működtető kereten található egy fülfogantyú, amely összeszerelés közben kényelmesen beállítható. A fülfogantyú és a működtető keret illeszkedő végfelületét egy határolócsap korlátozza, hogy megakadályozza az összekötő rúd beszorulását a fülfogantyú rögzítésekor.
5. A működtető keret „I” alakú. Legtöbbjüket kis és közepes méretű, 4-6 lapáttal rendelkező egységekben használják.
Egyenes összekötő mechanizmus működtetőkeret nélkül: 1. A működtetőkeret ki van kapcsolva, és a hajtórudat és a forgókart közvetlenül a relé dugattyúja hajtja. Nagy egységekben.
Ferde összekötő mechanizmus működtetőkerettel: 1. Amikor a lapát elfordulási szöge középső helyzetben van, a forgókar és az összekötő rúd nagy dőlésszöggel rendelkezik. 2. A relé lökete megnő, és a futóműben több lapát található.
Futószoba
A futókamra egy globális acéllemezből hegesztett szerkezet, és a középső, kavitációra hajlamos részek rozsdamentes acélból készültek a kavitációval szembeni ellenállás javítása érdekében. A futókamra kellő merevséggel rendelkezik ahhoz, hogy megfeleljen a futólapátok és a futókamra közötti egyenletes hézag követelményének, amikor az egység működik. Gyárunk a gyártási folyamat során egy komplett feldolgozási módszert dolgozott ki: A. CNC függőleges esztergálás. B, profilmegmunkálási módszer. A huzatcső egyenes kúpos szakaszát acéllemezekkel bélelik, gyárilag formázzák és a helyszínen szerelik össze.
Közzététel ideje: 2022. szeptember 26.
