Су турбинасы судың потенциалдық энергиясын механикалық энергияға түрлендіретін машина. Бұл машинаны генераторды басқару үшін пайдалану арқылы су энергиясын түрлендіруге болады
Электр Бұл гидрогенератор жинағы.
Қазіргі заманғы гидравликалық турбиналарды су ағынының принципі және құрылымдық сипаттамалары бойынша екі санатқа бөлуге болады.
Судың кинетикалық энергиясын да, потенциалдық энергиясын да пайдаланатын турбинаның тағы бір түрі соққы турбинасы деп аталады.
Қарсы шабуыл
Ағыстың жоғарғы қабатынан тартылған су алдымен су бұру камерасына (волюта), содан кейін бағыттаушы қалақ арқылы жүгіргіш қалақшаның қисық арнасына ағады.
Су ағыны пышақтарға реакция күшін тудырады, бұл жұмыс дөңгелегін айналдырады. Бұл кезде су энергиясы механикалық энергияға айналады, ал жүгіргіштен ағып жатқан су тарту құбыры арқылы шығарылады.
Төменгі ағын.
Соққы турбинасына негізінен Френсис ағыны, қиғаш ағын және осьтік ағын кіреді. Негізгі айырмашылығы - жүгіргіш құрылымы әртүрлі.
(1) Фрэнсис жүгіргіші әдетте 12-20 реттелген бұралған қалақтардан және доңғалақ тәжі мен төменгі сақина сияқты негізгі компоненттерден тұрады.
Кіріс және осьтік шығыс, турбинаның бұл түрі қолданылатын су бастарының кең ауқымына ие, көлемі аз және құны төмен және жоғары су бастарында кеңінен қолданылады.
Осьтік ағын винттік типке және айналмалы типке бөлінеді. Біріншісінде қозғалмайтын жүзі болса, екіншісінде айналмалы жүзі бар. Осьтік ағынды жүгіргіш әдетте 3-8 қалақтан, жүгіргіш корпустан, су төгетін конустан және басқа негізгі компоненттерден тұрады. Мұндай турбинаның су өткізу қабілеті Фрэнсис ағынынан үлкенірек. Қалақшалы турбинаға арналған. Пышақ жүктемемен өз орнын өзгерте алатындықтан, ол үлкен жүктеменің өзгеруі диапазонында жоғары тиімділікке ие. Турбинаның кавитацияға қарсы өнімділігі мен беріктігі аралас ағынды турбинаға қарағанда нашар, құрылымы да күрделірек. Әдетте, ол 10 төмен және орташа су басы диапазонына жарамды.
(2) Суды бұру камерасының функциясы суды бағыттаушы механизмге біркелкі ағынды жасау, суды бағыттау механизмінің энергия жоғалуын азайту және су дөңгелегін жақсарту болып табылады.
машинаның тиімділігі. Жоғарыда су басы бар үлкен және орташа турбиналар үшін жиі дөңгелек қимасы бар металл волюта қолданылады.
(3) Суды бағыттау механизмі әдетте жүгіргіштің айналасында біркелкі орналасқан, белгілі бір реттелген бағыттаушы қалақтардың саны және олардың айналу механизмдері және т.б.
Композицияның функциясы жүгіргішке су ағынын біркелкі бағыттау және бағыттаушы қалақшаның ашылуын реттеу арқылы турбинаның толып кетуін өзгертуге мүмкіндік береді.
Генератор жүктемесін реттеу және өзгерту талаптары олардың барлығы жабылған кезде суды тығыздау рөлін де атқара алады.
(4) Су тарту құбыры: жүгіргіштің шығысындағы су ағынында қалған энергияның бір бөлігі пайдаланылмайтындықтан, тарту құбырының қызметі суды қалпына келтіру болып табылады.
Энергияның бір бөлігі және суды төмен қарай ағызады. Шағын турбиналар әдетте жоғары тиімділікке ие түзу конустық тартқыш түтіктерді пайдаланады, бірақ үлкен және орташа турбиналар
Су құбырларын өте терең қазу мүмкін емес, сондықтан шынтақ иілген тартқыш құбырлар қолданылады.
Сонымен қатар соқтығыс турбинасында құбырлы турбиналар, қиғаш ағынды турбиналар, реверсивті сорғы турбиналары және т.б.
Соққы турбинасы:
Турбинаның бұл түрі турбинаны айналдыру үшін жоғары жылдамдықтағы су ағынының әсер ету күшін пайдаланады және ең көп таралғаны шелек түрі болып табылады.
Шөміш турбиналары, әдетте, жоғарыда аталған жоғары су электр станцияларында қолданылады. Оның жұмыс бөліктеріне негізінен акведуктар, саптамалар және бүріккіштер кіреді.
Ине, су дөңгелегі және волюта т.б., су дөңгелегі сыртқы жиегінде көптеген қатты қасық тәрізді су шелектерімен жабдықталған. Бұл турбинаның тиімділігі жүктемеге байланысты өзгереді
Өзгеріс аз, бірақ судың өту қабілеті радиалды осьтік ағыннан әлдеқайда аз болатын саптамамен шектеледі. Су өткізу қабілетін жақсарту мақсатында шығаруды ұлғайту және
Тиімділікті арттыру үшін үлкен көлемді су шелегі турбинасы көлденең осьтен тік оське өзгертілді және бір саптамадан көп саптамаға дейін әзірленді.
3. Реакциялық турбинаның құрылымымен таныстыру
Жерленген бөлік, оның ішінде волюта, отыратын сақина, тарту түтігі және т.б., барлығы бетон іргетасқа көмілген. Ол қондырғының су бұру және толып кету бөліктерінің бөлігі болып табылады.
Волюта
Саңырауқұлақ бетонды және металл волюта болып екіге бөлінеді. 40 метрден аспайтын су басы бар қондырғылар негізінен бетонды волютты пайдаланады. Су басы 40 метрден асатын турбиналар үшін беріктік қажеттілігіне байланысты әдетте металл волюталар қолданылады. Металл волюта жоғары беріктік, ыңғайлы өңдеу, қарапайым азаматтық құрылыс және электр станциясының су бұру изоляторымен оңай қосылудың артықшылықтарына ие.
Металл құймалардың дәнекерленген және құйылған екі түрі бар.
Су басы шамамен 40-200 метр болатын үлкен және орташа соққылы турбиналар үшін негізінен болат пластиналы дәнекерленген волюттер қолданылады. Дәнекерлеуге ыңғайлы болу үшін волюта жиі бірнеше конустық бөліктерге бөлінеді, олардың әрқайсысы дөңгелек болады, ал волютаның құйрық бөлігі кесіндінің кішірек болуына байланысты және ол отырғыш сақинамен дәнекерлеу үшін сопақ пішінге өзгертіледі. Әрбір конустық сегмент пластина илемдеу машинасы арқылы жасалған орам болып табылады.
Кішкентай Фрэнсис турбиналарында тұтастай құйылған шойын волюты жиі қолданылады. Үлкен және үлкен сыйымдылықты турбиналар үшін әдетте құйма болаттан жасалған волюта қолданылады, ал волюта мен отыратын сақина бір құйылады.
Волютаның ең төменгі бөлігі техникалық қызмет көрсету кезінде жинақталған суды ағызу үшін ағызу клапанымен жабдықталған.
Орындық сақинасы
Орындық сақина соққы турбинаның негізгі бөлігі болып табылады. Судың қысымын көтерумен қатар, ол бүкіл блоктың салмағын және блок бөлігінің бетонын көтереді, сондықтан ол жеткілікті беріктік пен қаттылықты қажет етеді. Орындық сақинаның негізгі механизмі жоғарғы сақинадан, төменгі сақинадан және бекітілген бағыттаушы қалақшадан тұрады. Бекітілген бағыттаушы қалақ - тірек отыратын сақина, осьтік жүктемені өткізетін тірек және ағын беті. Сонымен қатар ол турбинаның негізгі тетіктерін құрастыруда негізгі тірек бөлігі болып табылады және ол ең ерте орнатылған бөлшектердің бірі болып табылады. Сондықтан оның жеткілікті беріктігі мен қаттылығы болуы керек, сонымен бірге ол жақсы гидравликалық өнімділікке ие болуы керек.
Орындық сақина әрі жүк көтергіш бөлік, әрі ағынды бөлік болып табылады, сондықтан ең аз гидравликалық жоғалтуды қамтамасыз ету үшін ағынды беттің реттелген пішіні бар.
Орындық сақинаның әдетте үш құрылымдық формасы бар: бір тірек пішіні, жартылай интегралдық пішін және интегралдық пішін. Фрэнсис турбиналары үшін әдетте интегралды құрылымды орындық сақинасы қолданылады.
Тартпа құбыры және іргетас сақинасы
Тартпа түтігі турбинаның ағынды өту бөлігі болып табылады және екі түрлі түзу конустық және қисық болады. Қисық тартқыш түтік әдетте үлкен және орташа турбиналарда қолданылады. Іргетас сақинасы - Френсис турбинасының отыратын сақинасын тарту құбырының кіріс бөлігімен байланыстыратын және бетонға салынған негізгі бөлік. Жүгірушінің төменгі сақинасы оның ішінде айналады.
Су бағыттаушы құрылымы
Су турбинасының су бағыттаушы механизмінің қызметі жүгіргішке түсетін су ағынының айналым көлемін қалыптастыру және өзгерту болып табылады. Жақсы өнімділігі бар айналмалы көп бағыттаушы қалақшаны басқару жүйесі әртүрлі ағындар кезінде су ағынының шағын энергия жоғалтуымен шеңбер бойымен біркелкі енуін қамтамасыз ету үшін қабылданған. жүгіруші. Турбинаның жақсы гидравликалық сипаттамалары бар екеніне көз жеткізіңіз, қондырғының шығысын өзгерту үшін ағынды реттеңіз, су ағынын тығыздаңыз және қалыпты және апатты өшіру кезінде қондырғының айналуын тоқтатыңыз. Ірі және орташа суды бағыттаушы механизмдерді бағыттаушы қалақтардың осінің орналасуына қарай цилиндрлік, конустық (шам тәрізді және қиғаш ағынды турбиналар) және радиалды (толық енетін турбиналар) деп бөлуге болады. Су бағыттау механизмі негізінен бағыттаушы қалақтардан, бағыттаушы қалақтардың жұмыс механизмдерінен, сақиналы құрамдас бөліктерден, білік жеңдерінен, тығыздағыштардан және басқа компоненттерден тұрады.
Бағыттаушы қалақша құрылғысының құрылымы.
Суды бағыттаушы механизмнің сақиналы құрамдас бөліктеріне төменгі сақина, үстіңгі қақпақ, тірек қақпағы, басқару сақинасы, мойынтірек кронштейні, тіреу тірегі және т.б. кіреді. Олар күрделі күштерге және жоғары өндірістік талаптарға ие.
Төменгі сақина
Төменгі сақина - отырғыш сақинаға бекітілген жалпақ сақиналы бөлік, олардың көпшілігі құйма дәнекерленген конструкция. Үлкен бірліктерде тасымалдау жағдайларының шектелуіне байланысты оны екі жартыға немесе көбірек жапырақшалардың комбинациясына бөлуге болады. Шөгінді тозуы бар электр станциялары үшін ағынның бетінде белгілі бір тозуға қарсы шаралар қолданылады. Қазіргі уақытта тозуға қарсы тақталар негізінен соңғы беттерге орнатылады және олардың көпшілігі 0Cr13Ni5Mn баспайтын болатты пайдаланады. Төменгі сақина және бағыттаушы қалақшаның үстіңгі және төменгі шеттері резеңкемен тығыздалған болса, төменгі сақинада құйрық ойығы немесе қысым пластина тәрізді резеңке тығыздағыш ойығы болуы керек. Біздің зауыт негізінен жезден жасалған тығыздағыш білікшелерді пайдаланады. Төменгі сақинадағы бағыттаушы қалақша білігінің тесігі жоғарғы қақпақпен концентрлі болуы керек. Үстіңгі қақпақ пен төменгі сақина жиі орташа және шағын қондырғыларды бірдей бұрғылау үшін қолданылады. Үлкен қондырғылар қазір біздің зауыттағы CNC бұрғылау машинасымен тікелей скучно.
Басқару циклі
Басқару сақинасы – реле күшін беретін және трансмиссия механизмі арқылы бағыттаушы қалақшаны айналдыратын сақиналы бөлік.
Бағыттаушы қалақ
Қазіргі уақытта бағыттаушы қалақтардың жиі симметриялы және асимметриялық екі стандартты жапырақ пішіні бар. Симметриялы бағыттаушы қалақшалар, әдетте, толық емес бұралу бұрышы бар осьтік ағынды жоғары жылдамдықты турбиналарда қолданылады; асимметриялық бағыттаушы қалақшалар әдетте толық орау бұрышында қолданылады және үлкен саңылауы бар осьтік ағынның төмен меншікті жылдамдығымен жұмыс істейді. турбиналар және жоғары және орташа меншікті жылдамдықты Фрэнсис турбиналары. (Цилиндрлік) бағыттаушы қалақшалар әдетте тұтас құйылады, ал құйма дәнекерленген құрылымдар да үлкен қондырғыларда қолданылады.
Бағыттауыш қалақ суды бағыттаушы механизмнің маңызды бөлігі болып табылады, ол жүгіргішке түсетін су айналымының көлемін қалыптастыруда және өзгертуде маңызды рөл атқарады. Бағыттаушы қалақ екі бөлікке бөлінеді: бағыттаушы қалақшаның корпусы және бағыттаушы қалақша білігінің диаметрі. Жалпы алғанда, бүкіл құйма қолданылады, ал ауқымды қондырғылар да құю дәнекерлеуін пайдаланады. Материалдар негізінен ZG30 және ZG20MnSi болып табылады. Бағыттауыш қалақшаның икемді айналуын қамтамасыз ету үшін бағыттаушы қалақшаның жоғарғы, ортаңғы және төменгі біліктері концентрлік болуы керек, радиалды бұрылыс орталық біліктің диаметрінің рұқсат етілген шегінің жартысынан артық болмауы керек, ал бағыттаушы қалақтың шеткі бетінің оське перпендикуляр емес болуының рұқсат етілген қателігі 0,10/1000-ден аспауы керек. Бағыттаушы қалақшаның ағын бетінің профилі жүгіргішке түсетін су айналымының көлеміне тікелей әсер етеді. Кавитацияға төзімділікті жақсарту үшін бағыттаушы қалақшаның басы мен құйрығы әдетте тот баспайтын болаттан жасалған.
Бағыттау қалақшасының гильзасы және бағыттаушы қалақшаны тарту құрылғысы
Бағыттаушы қалақша гильзасы орталық біліктің диаметрін бағыттаушы қалақшаға бекітетін құрамдас бөлік болып табылады және оның құрылымы материалға, тығыздағышқа және үстіңгі қақпақтың биіктігіне байланысты. Ол негізінен интегралды цилиндр түрінде болады, ал үлкен қондырғыларда ол негізінен сегменттелген, бұл саңылауды өте жақсы реттеудің артықшылығына ие.
Бағыттаушы қалақшаны тарту құрылғысы су қысымының әсерінен бағыттаушы қалақтың жоғары көтерілуіне жол бермейді. Бағыттаушы қалақ бағыттаушы қалақтың өлі салмағынан асқанда, бағыттаушы қалақ жоғары көтеріліп, үстіңгі қақпақпен соқтығысады және шатундағы күшке әсер етеді. Тарту тақтасы әдетте алюминий қола болып табылады.
Бағыттаушы қалақшаның тығыздағышы
Бағыттауыш қалақшаның үш тығыздау функциясы бар, бірі энергияның жоғалуын азайту, екіншісі фазалық модуляция жұмысы кезінде ауаның ағуын азайту, үшіншісі кавитацияны азайту. Бағыттаушы қалақшалардың тығыздағыштары биіктік және соңғы тығыздағыштарға бөлінеді.
Бағыттаушы қалақшаның білігінің диаметрінің ортасында және төменгі жағында тығыздағыштар бар. Білік диаметрі тығыздалған кезде, тығыздағыш сақина мен бағыттаушы қалақшаның білігінің диаметрі арасындағы су қысымы тығыз жабылады. Сондықтан жеңде дренаждық тесіктер бар. Төменгі біліктің диаметрінің тығыздағышы негізінен шөгінділердің түсуін және білік диаметрінің тозуын болдырмауға арналған.
Бағыттаушы қалақшалы беріліс механизмдерінің көптеген түрлері бар және жиі қолданылатын екі механизм бар. Біреуі - жақсы кернеу күйіне ие және үлкен және орташа өлшемді қондырғыларға жарамды шанышқы басының түрі. Біреуі - құлақтың тұтқасы түрі, ол негізінен қарапайым құрылыммен сипатталады және шағын және орта өлшемді қондырғыларға қолайлы.
Құлақ тұтқасының беріліс механизмі негізінен бағыттаушы қалақшадан, байланыстырушы тақтайшадан, бөлінген жарты кілттен, кескіш түйреуіштен, білік жеңінен, соңғы қақпақтан, құлақ тұтқасынан, айналмалы жең шатунның түйреуішінен және т.б. Күш жақсы емес, бірақ құрылымы қарапайым, сондықтан шағын және орта қондырғыларда қолайлы.
Шанышқы жетек механизмі
Шанышқы басының беріліс механизмі негізінен бағыттаушы қалақшадан, байланыстырушы тақтайшадан, шанышқы басынан, шанышқы басы түйреуіштен, байланыстырушы бұрандадан, гайкадан, жарты кілттен, кескіш түйреуіштен, білік жеңінен, соңғы қақпақтан және өтемақы сақинасынан және т.б.
Бағыттауыш қалақша мен бағыттаушы қалақ жұмыс моментін тікелей беру үшін бөлінген кілтпен қосылған. Бағыттаушы қалақшаның иініне соңғы қақпақ орнатылады, ал бағыттаушы қалақ реттегіш бұрандамен соңғы қақпаққа ілінеді. Жартылай бөлінген кілтті пайдаланудың арқасында бағыттаушы қалақша корпусының жоғарғы және төменгі шеткі беттері арасындағы саңылауды реттеу кезінде бағыттаушы қалақ жоғары және төмен жылжиды, бұл ретте басқа беріліс бөліктерінің орналасуына әсер етпейді. әсер етеді.
Шанышқы бастиектің беріліс механизмінде бағыттаушы қалақша мен байланыстырушы пластина кескіш түйреуіштермен жабдықталған. Егер бағыттаушы қалақшалар бөгде заттардың әсерінен тұрып қалса, тиісті беріліс бөліктерінің жұмыс күші күрт артады. Кернеу 1,5 есеге дейін артқанда, алдымен кескіш түйреуіштер кесіледі. Басқа беріліс бөліктерін зақымданудан қорғаңыз.
Сонымен қатар, байланыстырушы тақтайша немесе басқару сақинасы мен аша басы арасындағы қосылымда байланыстырушы бұранданы көлденең ұстау үшін реттеу үшін өтемақы сақинасын орнатуға болады. Шатунның ұзындығы мен бағыттаушы қалақшаның ашылуын орнату кезінде реттеуге болатындай байланыстырушы бұранданың екі шетіндегі жіптер сәйкесінше сол және оң жақ болып табылады.
Айналмалы бөлік
Айналмалы бөлік негізінен жүгіргіштен, негізгі біліктен, подшипниктен және тығыздағыш құрылғыдан тұрады. Жүгіргіш жоғарғы тәжмен, төменгі сақинамен және пышақтармен жиналады және дәнекерленген. Турбинаның негізгі біліктерінің көпшілігі құйылған. Бағыттаушы мойынтіректердің көптеген түрлері бар. Электр станциясының жұмыс жағдайына сәйкес сумен майлау, жұқа маймен майлау және құрғақ майлау сияқты подшипниктердің бірнеше түрі бар. Әдетте, электр станциясы негізінен жұқа май цилиндр түрін немесе блоктық мойынтіректерді қабылдайды.
Фрэнсис жүгіруші
Фрэнсис жүгіргіші жоғарғы тәжден, пышақтардан және төменгі сақинадан тұрады. Жоғарғы тәж әдетте судың ағып кетуін азайту үшін ағып кетуге қарсы сақинамен және судың осьтік тартылуын азайту үшін қысымды түсіретін құрылғымен жабдықталған. Төменгі сақина да ағып кетуге қарсы құрылғымен жабдықталған.
Осьтік жүгіргіш пышақтар
Осьтік ағынның жүгіргішінің жүзі (энергияны түрлендіруге арналған негізгі құрамдас бөлік) екі бөліктен тұрады: корпус және айналма. Бөлек құйыңыз және өңдеуден кейін бұрандалар мен түйреуіштер сияқты механикалық бөлшектермен біріктіріңіз. (Жалпы, жүгіргінің диаметрі 5 метрден асады) Өндіріс негізінен ZG30 және ZG20MnSi болып табылады. Жүгірудің жүздерінің саны әдетте 4, 5, 6 және 8.
Жүгіретін дене
Жүгіру корпусы барлық қалақтармен және жұмыс механизмімен жабдықталған, жоғарғы бөлігі негізгі білікпен, ал төменгі бөлігі күрделі пішіні бар су төгетін конуспен біріктірілген. Әдетте жүгіргіш корпус ZG30 және ZG20MnSi-ден жасалған. Көлемді жоғалтуды азайту үшін пішін негізінен сфералық. Жүгіргіш корпустың спецификалық құрылымы реленің орналасуына және жұмыс механизмінің пішініне байланысты. Оның негізгі білікке қосылуында ілінісу бұрандасы тек осьтік күшті көтереді, ал айналу моментін біріктіру бетінің радиалды бағыты бойынша бөлінген цилиндрлік түйреуіштер көтереді.
Жұмыс механизмі
Жұмыс қаңқасы бар түзу байланыс:
1. Пышақ бұрышы ортаңғы күйде болғанда, қол көлденең, ал шатун тік болады.
2. Айналмалы тұтқа мен пышақ айналу моментін беру үшін цилиндрлік түйреуіштерді пайдаланады, ал радиалды позиция бекіткіш сақина арқылы орналасады.
3. Шатун ішкі және сыртқы шатундарға бөлініп, күш біркелкі таралады.
4. Жұмыс жақтауында монтаждау кезінде реттеуге ыңғайлы құлақ ұстағышы бар. Құлақ тұтқасы мен жұмыс жақтауының сәйкес келетін соңғы беті құлақтың тұтқасы бекітілген кезде шатунның кептеліп қалуын болдырмау үшін шекті істікпен шектелген.
5. Операциялық жақтау «I» пішінін қабылдайды. Олардың көпшілігі 4-тен 6-ға дейінгі қалақшалары бар шағын және орта өлшемді қондырғыларда қолданылады.
Жұмыс қаңқасы жоқ түзу жалғау механизмі: 1. Жұмыс рамасы жойылады, ал шатун мен айналмалы ілмек реле поршенімен тікелей қозғалады. үлкен бірліктерде.
Жұмыс қаңқасы бар қиғаш байланыстырушы механизм: 1. Пышақтың айналу бұрышы ортаңғы күйде болғанда, айналмалы қол мен шатун үлкен көлбеу бұрышқа ие болады. 2. Эстафетаның жүрісі ұлғаяды, ал жүздері көп жүгірушіде.
Жүгіру бөлмесі
Жүгіру камерасы жаһандық болат пластинамен дәнекерленген құрылым болып табылады және ортасында кавитацияға бейім бөліктер кавитацияға төзімділікті жақсарту үшін тот баспайтын болаттан жасалған. Жүгіру камерасы құрылғы жұмыс істеп тұрған кезде жүгіргіш қалақтары мен жүгіргіш камера арасындағы біркелкі саңылау талабын қанағаттандыру үшін жеткілікті қаттылыққа ие. Біздің зауыт өндіріс процесінде толық өңдеу әдісін қалыптастырды: A. CNC тік токарлық өңдеу. B, профильдеу әдісін өңдеу. Тартпа түтігінің түзу конус бөлігі болат пластиналармен қапталып, зауытта қалыптасады және орнында жиналады.
Жіберу уақыты: 26 қыркүйек 2022 ж
