Reakcijos turbina yra tam tikra hidraulinė mašina, kuri, naudodama vandens srauto slėgį, paverčia hidraulinę energiją mechanine energija.
(1) Struktūra.Pagrindiniai reakcijos turbinos konstrukciniai komponentai yra bėgis, prieškambario kamera, vandens kreipimo mechanizmas ir traukos vamzdis.
1) Bėgikas.Runner yra hidraulinės turbinos komponentas, kuris paverčia vandens srauto energiją į besisukančią mechaninę energiją.Atsižvelgiant į skirtingas vandens energijos konversijos kryptis, įvairių reakcijos turbinų bėgių konstrukcijos taip pat skiriasi.Francis turbinos bėgikas sudarytas iš racionalių susuktų menčių, rato karūnėlės ir apatinio žiedo;Ašinio srauto turbinos bėgikas susideda iš mentių, bėgio korpuso, išleidimo kūgio ir kitų pagrindinių komponentų: pasvirusio srauto turbinos bėgio konstrukcija yra sudėtinga.Ašmenų padėties kampas gali keistis priklausomai nuo darbo sąlygų ir atitikti kreipiančiosios mentės angą.Menčių sukimosi vidurio linija sudaro įstrižą kampą (45 ° ~ 60 °) su turbinos ašimi.
2) Galvos apdangalo kamera.Jo funkcija yra priversti vandenį tolygiai tekėti į vandens kreipimo mechanizmą, sumažinti energijos nuostolius ir pagerinti hidraulinės turbinos efektyvumą.Metalinis spiralinis korpusas su apskrito skerspjūviu dažnai naudojamas didelėms ir vidutinio dydžio hidraulinėms turbinoms, kurių vandens aukštis viršija 50 m, o betoninis spiralinis korpusas su trapecijos profiliu dažnai naudojamas turbinoms, kurių vandens aukštis yra mažesnis nei 50 m.
3) Vandens nukreipimo mechanizmas.Jį paprastai sudaro tam tikras skaičius supaprastintų kreipiamųjų mentelių ir jų sukimosi mechanizmų, vienodai išdėstytų bėgiko periferijoje.Jo funkcija yra tolygiai nukreipti vandens srautą į bėgelį ir pakeisti hidraulinės turbinos srautą, reguliuojant kreipiamosios mentės angą, kad būtų patenkinti generatoriaus bloko apkrovos reikalavimai.Jis taip pat atlieka vandens sandarinimo vaidmenį, kai jis yra visiškai uždarytas.
4) Traukos vamzdis.Dalis likusios energijos vandens sraute ties bėgelio išleidimo anga nebuvo panaudota.Traukos vamzdžio funkcija yra atgauti šią energiją ir išleisti vandenį pasroviui.Traukos vamzdis gali būti suskirstytas į tiesią kūgio formą ir išlenktą formą.Pirmasis turi didelį energijos koeficientą ir paprastai tinka mažoms horizontalioms ir vamzdinėms turbinoms;Nors pastarojo hidraulinės charakteristikos nėra tokios geros kaip tiesiojo kūgio, iškasimo gylis yra mažas, todėl jis plačiai naudojamas didelėse ir vidutinėse reakcijos turbinose.
,
(2) Klasifikacija.Reakcijos turbina skirstoma į Pranciškaus turbiną, įstrižinę turbiną, ašinę turbiną ir vamzdinę turbiną pagal vandens srauto, einančio per bėgio veleno paviršių, kryptį.
1) Pranciškaus turbina.Pranciškaus (radial axial flow arba Francis) turbina yra tam tikra reakcijos turbina, kurioje vanduo teka radialiai aplink bėgelį ir teka ašine kryptimi.Tokio tipo turbinos turi platų taikomų aukštį (30–700 m), paprastą konstrukciją, mažą tūrį ir mažą kainą.Didžiausia Kinijoje pradėta eksploatuoti Francis turbina yra Ertano hidroelektrinės turbina, kurios vardinė išėjimo galia yra 582 mw, o maksimali išėjimo galia – 621 MW.
2) Ašinio srauto turbina.Ašinio srauto turbina yra tam tikra reakcijos turbina, kurioje vanduo teka į bėgelį ir iš jo ašine kryptimi.Tokio tipo turbinos skirstomos į fiksuoto tipo sraigtus (sraigtinio tipo) ir rotacinius (Kaplan tipo).Pirmųjų peiliai yra fiksuoti, o antrųjų peiliai gali suktis.Ašinio srauto turbinos iškrovimo galia yra didesnė nei Franciso turbinos.Kadangi rotoriaus turbinos mentės padėtis gali keistis keičiantis apkrovai, ji turi didelį efektyvumą esant dideliam apkrovos kaitos diapazonui.Ašinio srauto turbinos atsparumas kavitacijai ir mechaninis stiprumas yra prastesni nei Franciso turbinos, o struktūra taip pat yra sudėtingesnė.Šiuo metu tokio tipo turbinos taikomas aukštis siekia daugiau nei 80 m.
3) Vamzdinė turbina.Tokio tipo turbinos vandens srautas teka ašine kryptimi nuo ašinio srauto iki bėgelio, o prieš ir už bėgelio nesisukama.Naudojimo galvutės diapazonas yra nuo 3 iki 20. Jo pranašumai: mažas fiuzeliažo aukštis, geros vandens tekėjimo sąlygos, didelis efektyvumas, mažas civilinės inžinerijos kiekis, maža kaina, be spiralės ir lenkto traukos vamzdžio, ir kuo žemesnė vandens aukštis, tuo akivaizdesni jo pranašumai.
Pagal generatoriaus prijungimo ir perdavimo režimą vamzdinė turbina skirstoma į pilną vamzdinį ir pusiau vamzdinį tipą.Pusiau vamzdinis tipas dar skirstomas į lemputės tipą, veleno tipą ir veleno prailginimo tipą, tarp kurių veleno prailginimo tipas skirstomas į pasvirusį ir horizontalų veleną.Šiuo metu plačiausiai naudojamos lemputės vamzdinio tipo, veleno ilgintuvo tipo ir veleno tipo, kurios dažniausiai naudojamos mažiems agregatams.Pastaraisiais metais veleno tipas taip pat naudojamas dideliems ir vidutinio dydžio agregatams.
Ašinio prailginimo vamzdinio mazgo generatorius montuojamas už vandens kanalo, o su vandens turbina generatorius jungiamas ilgu pasvirusiu velenu arba horizontaliu velenu.Šio tipo veleno prailginimo konstrukcija yra paprastesnė nei lemputės tipo.
4) Įstrižainės srovės turbina.Įstrižainės srauto (taip pat žinomos kaip įstrižainės) turbinos struktūra ir dydis yra tarp Pranciškaus ir ašinio srauto.Pagrindinis skirtumas yra tas, kad bėgiko mentės vidurio linija yra tam tikru kampu su turbinos vidurio linija.Dėl konstrukcinių ypatybių įrenginio veikimo metu neleidžiama skęsti, todėl ašinio poslinkio signalo apsaugos įtaisas sumontuotas antroje konstrukcijoje, kad būtų išvengta ašmenų ir bėgio kameros susidūrimo.Įstrižainės srauto turbinos naudojimo galvutės diapazonas yra 25–200 m.
Šiuo metu didžiausia pasvirusių turbinų vieneto vardinė išėjimo galia pasaulyje yra 215 MW (buvusi Sovietų Sąjunga), o didžiausias panaudojimo aukštis – 136 m (Japonija).
Paskelbimo laikas: 2021-09-01
