Turbin serangan balik adalah sejenis mesin hidrolik yang menggunakan tekanan aliran air untuk mengubah energi air menjadi energi mekanik.
(1) Struktur.Komponen struktural utama dari turbin serangan balik adalah runner, ruang pengalihan air, mekanisme pemandu air, dan draft tube.
1) Pelari.Runner adalah bagian dari turbin air yang mengubah energi aliran air menjadi energi mekanik berputar.Tergantung pada arah konversi energi air, struktur runner dari berbagai turbin serangan balik juga berbeda.Pelari turbin Francis terdiri dari bilah bengkok yang ramping, mahkota dan cincin bawah dan komponen vertikal utama lainnya;runner turbin aliran aksial terdiri dari bilah, badan runner dan kerucut saluran dan komponen utama lainnya: struktur runner turbin aliran diagonal lebih kompleks.Sudut penempatan blade dapat diubah sesuai dengan kondisi kerja dan disesuaikan dengan bukaan guide vane.Garis tengah putaran sudu berada pada sudut miring (45 °-60 °) terhadap sumbu turbin.
2) Ruang pengalihan air.Fungsinya untuk membuat aliran air merata ke dalam mekanisme pemandu air, mengurangi kehilangan energi, dan meningkatkan efisiensi turbin.Turbin besar dan menengah sering menggunakan volute logam penampang melingkar dengan tinggi di atas 50m, dan volute beton penampang trapesium untuk yang di bawah 50m.
3) Mekanisme pemandu air.Ini umumnya terdiri dari sejumlah baling-baling pemandu yang disederhanakan dan mekanisme rotasinya diatur secara merata di pinggiran runner.Fungsinya untuk memandu aliran air secara merata ke runner, dan dengan mengatur bukaan guide vane, untuk mengubah laju aliran turbin untuk memenuhi persyaratan beban generator set, dan juga berperan sebagai penyegel air. ketika tertutup penuh.
4) Tabung draf.Aliran air di outlet runner masih memiliki sebagian energi surplus yang belum terpakai.Peran draft tube adalah untuk memulihkan bagian energi ini dan membuang air ke hilir.Draft tube dibagi menjadi dua jenis, lurus kerucut dan melengkung.Yang pertama memiliki koefisien energi yang besar dan umumnya cocok untuk turbin horizontal dan tabung kecil;yang terakhir memiliki kinerja hidraulik yang lebih rendah daripada kerucut lurus, tetapi memiliki kedalaman penggalian yang lebih kecil, dan banyak digunakan dalam turbin serangan balik besar dan menengah.
(2) Klasifikasi.Menurut arah aksial aliran air melalui runner, turbin impak dibagi menjadi turbin Francis, turbin aliran diagonal, turbin aliran aksial dan turbin tubular.
1) Turbin Fransiskus.Turbin Francis (aliran aksial radial atau Francis) adalah turbin serangan balik di mana air mengalir secara radial dari lingkar runner ke arah aksial.Turbin jenis ini memiliki jangkauan head yang luas (30-700m), struktur sederhana, volume kecil dan biaya rendah.Turbin Francis terbesar yang telah dioperasikan di Cina adalah Pembangkit Listrik Tenaga Air Ertan, dengan daya keluaran terukur 582 MW dan daya keluaran maksimum 621 MW.
2) Turbin aliran aksial.Turbin aliran aksial adalah turbin serangan balik di mana air mengalir dari arah aksial dan mengalir keluar dari runner dalam arah aksial.Jenis turbin ini dibagi menjadi dua jenis: tipe sudu tetap (tipe sekrup) dan tipe putar (tipe Kaplan).Bilah yang pertama diperbaiki, dan bilah yang terakhir dapat diputar.Kapasitas aliran air turbin aliran aksial lebih besar daripada turbin Francis.Karena bilah turbin dayung dapat berubah posisi dengan perubahan beban, mereka memiliki efisiensi yang lebih tinggi dalam berbagai perubahan beban.Kinerja anti-kavitasi dan kekuatan mekanik turbin aliran aksial lebih buruk daripada turbin Francis, dan strukturnya juga lebih rumit.Saat ini, head yang berlaku dari turbin jenis ini telah mencapai 80m atau lebih.
3) Turbin berbentuk tabung.Aliran air turbin air jenis ini mengalir secara aksial keluar dari runner, dan tidak ada putaran sebelum dan sesudah runner.Kisaran kepala pemanfaatan adalah 3-20..Badan pesawat memiliki keunggulan ketinggian kecil, kondisi aliran air yang baik, efisiensi tinggi, teknik sipil yang lebih sedikit, biaya rendah, tidak perlu volute dan tabung draft melengkung, dan semakin rendah kepala, semakin jelas keuntungannya.
Turbin tubular dibagi menjadi dua jenis: aliran penuh dan aliran semi-terusan menurut koneksi generator dan mode transmisi.Turbin semi-aliran dibagi lagi menjadi tipe bulb, tipe poros, dan tipe ekstensi poros.Di antara mereka, jenis ekstensi poros juga dibagi menjadi dua jenis.Ada sumbu miring dan sumbu horizontal.Saat ini, jenis tabung bohlam yang paling banyak digunakan, jenis ekstensi poros dan jenis poros vertikal sebagian besar digunakan dalam unit kecil.Dalam beberapa tahun terakhir, jenis poros juga telah digunakan di unit besar dan menengah.
Generator unit tabung ekstensi poros dipasang di luar saluran air, dan generator terhubung ke turbin dengan poros miring atau poros horizontal yang lebih panjang.Struktur tipe ekstensi poros ini lebih sederhana daripada tipe bohlam.
4) Turbin aliran diagonal.Struktur dan ukuran turbin aliran diagonal (juga disebut diagonal) berada di antara aliran campuran dan aliran aksial.Perbedaan utamanya adalah bahwa garis tengah sudu-sudu runner berada pada sudut tertentu terhadap garis tengah turbin.Karena karakteristik struktural, unit tidak boleh tenggelam selama operasi, sehingga perangkat perlindungan sinyal perpindahan aksial dipasang di struktur kedua untuk mencegah kecelakaan yang menyebabkan bilah dan ruang runner bertabrakan.Kisaran kepala pemanfaatan turbin aliran diagonal adalah 25～200m.
Waktu posting: 19 Okt-2021
