반작용 터빈은 물 흐름의 압력을 사용하여 수력 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 일종의 수력 기계입니다.
(1) 구조.반응 터빈의 주요 구조 구성 요소는 러너, 헤드레이스 챔버, 워터 가이드 메커니즘 및 드래프트 튜브를 포함합니다.
1) 러너.러너는 물의 흐름 에너지를 회전하는 기계적 에너지로 변환하는 유압 터빈의 구성 요소입니다.다른 물 에너지 변환 방향에 따라 다양한 반응 터빈의 러너 구조도 다릅니다.Francis 터빈 러너는 유선형 꼬인 블레이드, 휠 크라운 및 하부 링으로 구성됩니다.축류 터빈의 러너는 블레이드, 러너 본체, 배출 원뿔 및 기타 주요 구성 요소로 구성됩니다. 경사 흐름 터빈 러너의 구조는 복잡합니다.블레이드 배치 각도는 작업 조건에 따라 변경될 수 있으며 가이드 베인의 개방과 일치합니다.블레이드 회전 중심선은 터빈 축과 비스듬한 각도(45° ~ 60°)를 형성합니다.
2) 헤드레이스 챔버.그 기능은 물 가이드 메커니즘에 물이 고르게 흐르도록 하고 에너지 손실을 줄이며 유압 터빈의 효율성을 향상시키는 것입니다.원형 단면의 금속 나선형 케이스는 수두가 50m 이상인 대형 및 중형 수력 터빈에 자주 사용되며 사다리꼴 단면의 콘크리트 나선형 케이스는 수두가 50m 미만인 터빈에 자주 사용됩니다.
3) 물 가이드 메커니즘.일반적으로 일정한 수의 유선형 가이드 베인과 러너 주변에 균일하게 배열된 회전 메커니즘으로 구성됩니다.그 기능은 물의 흐름을 주자에게 고르게 안내하고 가이드 베인의 개방을 조정하여 유압 터빈의 통과 흐름을 변경하여 발전기 장치의 부하 요구 사항을 충족시키는 것입니다.완전히 닫혔을 때 방수 역할도 합니다.
4) 드래프트 튜브.러너 배출구의 물 흐름에 남아 있는 에너지의 일부는 활용되지 않았습니다.흡출관의 기능은 이 에너지를 회수하고 물을 하류로 배출하는 것입니다.드래프트 튜브는 직선 원뿔 모양과 곡선 모양으로 나눌 수 있습니다.전자는 에너지 계수가 크며 일반적으로 소형 수평 및 관형 터빈에 적합합니다.후자의 수력성능은 스트레이트콘만큼 좋지는 않지만 굴착깊이가 작아 중대형 반력터빈에 널리 사용된다.
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(2) 분류.반응 터빈은 러너의 축면을 통과하는 물의 흐름 방향에 따라 Francis 터빈, 대각선 터빈, 축류 터빈 및 관형 터빈으로 구분됩니다.
1) 프랜시스 터빈.Francis (radial axial flow 또는 Francis) 터빈은 물이 러너 주위에서 방사상으로 흐르고 축 방향으로 흐르는 일종의 반작용 터빈입니다.이러한 종류의 터빈은 적용 가능한 헤드(30 ~ 700m)의 넓은 범위, 간단한 구조, 소량 및 저렴한 비용을 가지고 있습니다.중국에서 가동 중인 가장 큰 Francis 터빈은 Ertan Hydropower Plant의 터빈으로 정격 출력은 582mw, 최대 출력은 621MW입니다.
2) 축류 터빈.축류 터빈은 물이 축 방향으로 주자 안팎으로 흐르는 일종의 반작용 터빈입니다.이러한 종류의 터빈은 고정식 프로펠러식(스크류 프로펠러식)과 회전식 프로펠러식(카플란식)으로 나뉜다.전자의 블레이드는 고정되어 있고 후자의 블레이드는 회전할 수 있습니다.축류 터빈의 토출 용량은 Francis 터빈보다 큽니다.로터 터빈의 블레이드 위치는 부하 변화에 따라 변할 수 있기 때문에 넓은 부하 변화 범위에서 높은 효율을 보입니다.축류 터빈의 캐비테이션 저항과 기계적 강도는 Francis 터빈보다 나쁘고 구조도 더 복잡합니다.현재 이러한 종류의 터빈의 적용 가능한 헤드는 80m 이상에 도달했습니다.
3) 관형 터빈.이러한 종류의 터빈의 수류는 축류에서 러너로 축 방향으로 흐르며 러너 전후에 회전이 없습니다.활용 수두 범위는 3 ~ 20.. 그것은 작은 동체 높이, 좋은 물 흐름 조건, 고효율, 낮은 토목 공학 수량, 저렴한 비용, 볼류트 및 곡선 드래프트 튜브의 장점이 있으며 수두가 낮을수록 장점이 더 분명합니다.
관형 터빈은 발전기의 연결 및 전송 모드에 따라 전체 관형과 반 관형으로 나뉩니다.반관형은 다시 벌브형, 샤프트형, 샤프트 연장형으로 나뉘며, 그 중 샤프트 연장형은 경사 샤프트와 수평 샤프트로 나뉩니다.현재 가장 널리 사용되는 것은 벌브 튜브형, 샤프트 확장형 및 샤프트형이며 주로 소형 유닛에 사용됩니다.최근에는 중대형 유닛에도 샤프트식을 사용하고 있습니다.
축방향 연장 관형 유닛의 발전기는 수로 외부에 설치되고 발전기는 긴 경사 샤프트 또는 수평 샤프트로 수차와 연결됩니다.이 샤프트 확장형의 구조는 벌브형보다 간단합니다.
4) 대각선 흐름 터빈.대각선 흐름(대각선이라고도 함) 터빈의 구조와 크기는 Francis와 축류 사이에 있습니다.주요 차이점은 러너 블레이드의 중심선이 터빈의 중심선과 특정 각도에 있다는 것입니다.구조적 특성으로 인해 작동 중 장치가 가라 앉지 않도록 두 번째 구조에 축 변위 신호 보호 장치를 설치하여 블레이드와 러너 챔버 간의 충돌을 방지합니다.대각선 흐름 터빈의 활용 헤드 범위는 25 ~ 200m입니다.
현재 세계에서 가장 큰 단일 유닛 정격 출력인 경사형 드롭 터빈은 215MW(구소련)이고 최고 이용 수두는 136m(일본)이다.
게시 시간: 2021년 9월 1일
