1. Principio di funzionamento
La turbina idraulica sfrutta l'energia del flusso d'acqua. Si tratta di un macchinario che converte l'energia del flusso d'acqua in energia meccanica rotazionale. L'acqua proveniente dal bacino a monte viene convogliata alla turbina attraverso una condotta, che aziona la girante e, di conseguenza, il generatore, producendo elettricità.
La formula per il calcolo della potenza erogata dalla turbina è la seguente:
P = 9,81H·Q·η (P - potenza del generatore idroelettrico, kW; H - dislivello dell'acqua, m; Q - portata attraverso la turbina, m³/s; η - rendimento della turbina idraulica)
Maggiore è il dislivello h e maggiore è la portata Q, maggiore è l'efficienza della turbina η. Maggiore è la potenza, maggiore è la potenza in uscita.
2. Classificazione e prevalenza applicabile delle turbine idrauliche
Classificazione delle turbine
Turbine a reazione: Francis, a flusso assiale, a flusso obliquo e tubolare
Turbina Pelton: turbina Pelton, turbina a corsa obliqua, turbina a doppia corsa e turbina Pelton
Flusso misto verticale
flusso assiale verticale
Flusso obliquo
Testa applicabile
Turbina a reazione:
Turbina Francis 20-700 m
Turbina a flusso assiale 3 ～ 80 m
Turbina a flusso inclinato 25 ～ 200 m
Turbina tubolare 1 ～ 25 m
Turbina a impulso:
Turbina Pelton 300-1700 m (grande), 40-250 m (piccola)
20 ～ 300 m per turbina ad impatto obliquo
Turbina a doppio clic 5 ～ 100 m (piccola)
Il tipo di turbina viene selezionato in base alla prevalenza di lavoro e alla velocità specifica
3. Parametri di funzionamento di base della turbina idraulica
Comprende principalmente la prevalenza h, la portata Q, la potenza P e l'efficienza η, nonché la velocità n.
Caratteristica della testa H:
Salto massimo Hmax: il salto netto massimo che la turbina è autorizzata a raggiungere.
Prevalenza minima Hmin: la prevalenza netta minima necessaria per un funzionamento sicuro e stabile della turbina idraulica.
Prevalenza media ponderata per ettaro: valore medio ponderato di tutte le prevalenze idrauliche della turbina.
Prevalenza nominale HR: la prevalenza netta minima richiesta alla turbina per generare la potenza nominale.
Portata Q: volume di flusso che attraversa una determinata sezione della turbina nell'unità di tempo; l'unità di misura comunemente utilizzata è m³/s.
Velocità n: il numero di rotazioni della girante della turbina nell'unità di tempo, comunemente espresso in giri/min.
Potenza P: potenza erogata all'estremità dell'albero della turbina, unità di misura comunemente utilizzata: kW.
Efficienza η: Il rapporto tra la potenza in ingresso e la potenza in uscita di una turbina idraulica è chiamato efficienza della turbina idraulica.
4. Struttura principale della turbina
I principali componenti strutturali di una turbina a reazione sono la voluta, l'anello di sostegno, il meccanismo di guida, il coperchio superiore, la girante, l'albero principale, il cuscinetto di guida, l'anello inferiore, il tubo di aspirazione, ecc. Le immagini sopra mostrano i principali componenti strutturali della turbina.
5. Collaudo in fabbrica della turbina idraulica
Verificare, azionare e testare le parti principali quali voluta, girante, albero principale, servomotore, cuscinetto di guida e coperchio superiore.
Principali elementi di ispezione e collaudo:
1) Ispezione dei materiali;
2) Ispezione delle saldature;
3) Prove non distruttive;
4) Prova di pressione;
5) Verifica delle dimensioni;
6) Assemblaggio in fabbrica;
7) Test di movimento;
8) Test di equilibrio statico del corridore, ecc.
Data di pubblicazione: 10 maggio 2021
