Turbin reaksi adalah sejenis mesin hidrolik yang mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanik dengan menggunakan tekanan aliran air.
(1) Struktur.Komponen struktural utama turbin reaksi meliputi runner, ruang headrace, mekanisme pemandu air, dan draft tube.
1) Pelari.Runner adalah salah satu komponen turbin hidrolik yang mengubah energi aliran air menjadi energi mekanik berputar.Menurut arah konversi energi air yang berbeda, struktur runner dari berbagai turbin reaksi juga berbeda.Pelari turbin Francis terdiri dari bilah bengkok merampingkan, mahkota roda dan cincin bawah;Pelari turbin aliran aksial terdiri dari bilah, badan pelari, kerucut pelepasan dan komponen utama lainnya: struktur pelari turbin aliran miring rumit.Sudut penempatan blade dapat berubah sesuai dengan kondisi kerja dan sesuai dengan bukaan guide vane.Garis tengah putaran sudu membentuk sudut miring (45 ° ~ 60 °) dengan sumbu turbin.
2) Ruang kepala.Fungsinya untuk membuat aliran air merata ke mekanisme pemandu air, mengurangi kehilangan energi dan meningkatkan efisiensi turbin hidrolik.Kasing spiral logam dengan penampang melingkar sering digunakan untuk turbin hidrolik berukuran besar dan sedang dengan tinggi air di atas 50m, dan wadah spiral beton dengan penampang trapesium sering digunakan untuk turbin dengan tinggi air di bawah 50m.
3) Mekanisme pemandu air.Ini umumnya terdiri dari sejumlah baling-baling pemandu yang disederhanakan dan mekanisme putarannya diatur secara seragam di pinggiran pelari.Fungsinya untuk mengarahkan aliran air ke runner secara merata, dan mengubah aliran tembus turbin hidrolik dengan mengatur bukaan guide vane, sehingga dapat memenuhi kebutuhan beban unit generator.Ini juga memainkan peran penyegelan air ketika tertutup sepenuhnya.
4) Tabung draf.Sebagian energi yang tersisa di aliran air di outlet runner belum dimanfaatkan.Fungsi draft tube adalah untuk memulihkan energi ini dan membuang air ke hilir.Draft tube dapat dibagi menjadi bentuk kerucut lurus dan bentuk melengkung.Yang pertama memiliki koefisien energi yang besar dan umumnya cocok untuk turbin horizontal dan tabung kecil;Meskipun kinerja hidrolik yang terakhir tidak sebagus kerucut lurus, kedalaman penggalian kecil, dan banyak digunakan dalam turbin reaksi besar dan menengah.
,
(2) Klasifikasi.Turbin reaksi dibagi menjadi turbin Francis, turbin diagonal, turbin aksial dan turbin tubular sesuai dengan arah aliran air yang melewati permukaan poros runner.
1) Turbin Fransiskus.Turbin Francis (aliran aksial radial atau Francis) adalah jenis turbin reaksi di mana air mengalir secara radial di sekitar runner dan mengalir secara 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 turbin Pembangkit Listrik Tenaga Air Ertan, dengan daya keluaran terukur 582mw dan daya keluaran maksimum 621 MW.
2) Turbin aliran aksial.Turbin aliran aksial adalah jenis turbin reaksi di mana air mengalir masuk dan keluar dari runner secara aksial.Turbin jenis ini dibagi menjadi tipe baling-baling tetap (tipe baling-baling sekrup) dan tipe baling-baling putar (tipe Kaplan).Bilah yang pertama diperbaiki dan bilah yang terakhir dapat berputar.Kapasitas debit turbin aliran aksial lebih besar dari turbin Francis.Karena posisi sudu turbin rotor dapat berubah dengan perubahan beban, ia memiliki efisiensi tinggi dalam berbagai perubahan beban.Ketahanan kavitasi dan kekuatan mekanik turbin aliran aksial lebih buruk daripada turbin Francis, dan strukturnya juga lebih kompleks.Saat ini, head yang berlaku dari turbin jenis ini telah mencapai lebih dari 80m.
3) Turbin berbentuk tabung.Aliran air turbin jenis ini mengalir secara aksial dari aliran aksial ke runner, dan tidak ada putaran sebelum dan sesudah runner.Kisaran kepala pemanfaatan adalah 3 ~ 20 .. Ini memiliki keunggulan tinggi badan pesawat kecil, kondisi aliran air yang baik, efisiensi tinggi, kuantitas teknik sipil rendah, biaya rendah, tidak ada tabung draft volute dan melengkung, dan semakin rendah kepala air, lebih jelas kelebihannya.
Menurut mode koneksi dan transmisi generator, turbin tubular dibagi menjadi tipe tubular penuh dan tipe semi tubular.Tipe semi tubular dibagi lagi menjadi tipe bohlam, tipe poros dan tipe ekstensi poros, di antaranya tipe ekstensi poros dibagi menjadi poros miring dan poros horizontal.Saat ini, yang paling banyak digunakan adalah tipe bulb tubular, tipe ekstensi poros dan tipe poros, yang sebagian besar digunakan untuk unit kecil.Dalam beberapa tahun terakhir, jenis poros juga digunakan untuk unit besar dan menengah.
Generator unit tubular ekstensi aksial dipasang di luar saluran air, dan generator terhubung dengan turbin air dengan poros miring panjang atau poros horizontal.Struktur jenis ekstensi poros ini lebih sederhana daripada jenis bohlam.
4) Turbin aliran diagonal.Struktur dan ukuran turbin aliran diagonal (juga dikenal sebagai diagonal) berada di antara aliran Francis dan aksial.Perbedaan utama adalah bahwa garis tengah sudu runner berada pada sudut tertentu dengan garis tengah turbin.Karena karakteristik struktural, unit tidak boleh tenggelam selama operasi, sehingga perangkat perlindungan sinyal perpindahan aksial dipasang di struktur kedua untuk mencegah tabrakan antara bilah dan ruang pelari.Kisaran kepala pemanfaatan turbin aliran diagonal adalah 25 ~ 200m.
Saat ini, daya keluaran terukur unit tunggal terbesar dari turbin jatuh miring di dunia adalah 215MW (bekas Uni Soviet), dan kepala pemanfaatan tertinggi adalah 136m (Jepang).
Waktu posting: Sep-01-2021
