Yra daug hidrogeneratorių rūšių. Šiandien išsamiai pristatykime ašinio srauto hidrogeneratorių. Pastaraisiais metais ašinio srauto hidrogeneratorių taikymas daugiausia susijęs su didelio vandens slėgio ir dydžio generatorių kūrimu. Buitinių ašinio srauto turbinų kūrimas taip pat vyksta sparčiai. Pastatytoje Gezhouba hidroelektrinėje sumontuotos dviejų rūšių ašinio srauto irklinės turbinos, iš kurių vienos važiuoklės skersmuo yra 11,3 m – tai yra panašių turbinų pasaulyje važiuoklės skersmuo. Čia pateikiami tarpinio ašinio srauto turbinos privalumai ir trūkumai.
Ašinio srauto turbinos privalumai
Palyginti su Francis turbina, ašinio srauto turbina turi šiuos pagrindinius privalumus:
1. Didelis savitasis greitis ir geros energetinės charakteristikos. Todėl jo įrenginio greitis ir srautas yra didesni nei Francis turbinos. Esant toms pačioms slėgio ir išėjimo sąlygoms, jis gali gerokai sumažinti hidraulinio turbinos generatoriaus dydį, sumažinti įrenginio svorį ir sutaupyti medžiagų, todėl turi didelę ekonominę naudą.
2. Ašinio srauto turbinos sraigto menčių paviršiaus forma ir šiurkštumas lengvai atitinka gamybos reikalavimus. Kadangi ašinio srauto sraigto turbinos mentės gali suktis, vidutinis efektyvumas yra didesnis nei Francis turbinos. Keičiantis apkrovai ir slėgiui, efektyvumas kinta mažai.
3. Ašinio srauto irklo turbinos bėgimo mentes galima išardyti, kad būtų lengviau gaminti ir transportuoti.
Todėl ašinio srauto turbina išlieka stabili plačiame veikimo diapazone, mažiau vibruoja, pasižymi dideliu efektyvumu ir našumu. Mažo vandens slėgio diapazone ji beveik pakeičia Francis turbiną. Pastaraisiais dešimtmečiais ji labai patobulėjo ir plačiai pritaikoma tiek vieno įrenginio našumo, tiek vandens slėgio atžvilgiu.
3. Ašinio srauto turbinos trūkumai
Tačiau ašinio srauto turbina taip pat turi trūkumų ir riboja jos taikymo sritį. Pagrindiniai jos trūkumai yra šie:
1. Menčių skaičius yra mažas ir jos yra konsolinės, todėl stiprumas yra prastas ir negali būti taikomas vidutinio ir didelio slėgio hidroelektrinėms.
2. Dėl didelio įrenginio srauto ir didelio įrenginio greičio, esant tokiam pačiam vandens slėgiui, jo įsiurbimo aukštis yra mažesnis nei Francis turbinos, todėl reikia didelio kasimo gylio ir gana didelių investicijų į elektrinės pamatus.
Atsižvelgiant į minėtus ašinio srauto turbinos trūkumus, ašinio srauto turbinos taikymo slėgis yra nuolat tobulinamas, turbinų gamyboje naudojant naujas medžiagas, pasižyminčias dideliu stiprumu ir atsparumu kavitacijai, ir gerinant menčių įtempimo sąlygas konstrukcijoje. Šiuo metu ašinio srauto sraigto turbinos taikymo slėgio diapazonas yra 3–90 m, kuris pateko į Francis turbinos sritį. Pavyzdžiui, vienos užsienio ašinio srauto sraigto turbinos galia yra 181700 kW, slėgis – 88 m, o bėgelio skersmuo – 10,3 m. Kinijoje pagamintos ašinio srauto sraigto turbinos galia yra 175000 kW, slėgis – 78 m, o bėgelio skersmuo – 11,3 m. Ašinio srauto fiksuoto sraigto turbina turi fiksuotas mentes ir paprastą konstrukciją, tačiau ji negali prisitaikyti prie hidroelektrinių, kuriose dideli vandens slėgio ir apkrovos pokyčiai. Didelėms hidroelektrinėms, kuriose vandens slėgis yra stabilus ir kurios veikia kaip bazinė apkrova arba keli blokai, ji taip pat gali būti svarstoma atlikus ekonominį palyginimą, kai sezoninė elektros energija yra gausi. Jo taikomas vandens slėgio diapazonas yra 3–50 m. Ašinio srauto sraigto turbina paprastai naudoja vertikalų įtaisą, o jos veikimo procesas iš esmės yra toks pat kaip Francis turbinos. Skirtumas tas, kad keičiantis apkrovai, ji ne tik reguliuoja kreipiamosios mentės sukimąsi, bet ir bėgelio mentės sukimąsi, kad išlaikytų aukštą efektyvumą.
Taip pat anksčiau pristatėme Francis turbiną. Iš hidrogeneratorių Francis turbina labai skiriasi nuo ašinio srauto turbinos. Pavyzdžiui, jų rotoriaus konstrukcinės formos skiriasi. Francis turbinos mentės yra beveik lygiagrečios pagrindiniam velenui, o ašinio srauto turbinos mentės – beveik statmenos pagrindiniam velenui.
Įrašo laikas: 2022 m. balandžio 19 d.
