Kokie yra vandens turbinos veikimo parametrai?
Pagrindiniai vandens turbinos darbo parametrai yra slėgis, srautas, greitis, našumas ir efektyvumas.
Turbinos vandens slėgis reiškia vienetinio svorio vandens srauto energijos skirtumą tarp turbinos įleidimo ir išleidimo sekcijų, išreikštą vatais (H) ir matuojamą metrais.
Vandens turbinos srautas reiškia vandens srautą, praeinantį per turbinos skerspjūvį per laiko vienetą.
Turbinos greitis reiškia, kiek kartų per minutę apsisuka pagrindinis turbinos velenas.
Vandens turbinos išvestis reiškia galią, išskiriamą vandens turbinos veleno gale.
Turbinos efektyvumas reiškia turbinos išėjimo ir vandens srauto santykį.
Kokie yra vandens turbinų tipai?
Vandens turbinas galima suskirstyti į dvi kategorijas: kontratakos tipo ir impulsinio tipo. Kontratakos turbinos yra šešių tipų: mišraus srauto turbina (HL), ašinio srauto fiksuotų menčių turbina (ZD), ašinio srauto fiksuotų menčių turbina (ZZ), pasvirusio srauto turbina (XL), skersinio srauto fiksuotų menčių turbina (GD) ir skersinio srauto fiksuotų menčių turbina (GZ).
Yra trys impulsinių turbinų rūšys: kibirinio tipo (pjaustytuvo tipo) turbinos (CJ), pasvirusio tipo turbinos (XJ) ir dvigubo atšakų tipo turbinos (SJ).
3. Kas yra kontratakos turbina ir impulsinė turbina?
Vandens turbina, kuri vandens srauto potencialinę energiją, slėgio energiją ir kinetinę energiją paverčia kieta mechanine energija, vadinama kontratakos vandens turbina.
Vandens turbina, kuri vandens tekėjimo kinetinę energiją paverčia kieta mechanine energija, vadinama impulsine turbina.
Kokios yra mišraus srauto turbinų charakteristikos ir taikymo sritis?
Mišraus srauto turbina, dar vadinama Francis turbina, turi vandens srautą, kuris į rotorių patenka radialiai, o išteka dažniausiai ašine kryptimi. Mišraus srauto turbinos pasižymi plačiu vandens slėgio pritaikymo spektru, paprasta konstrukcija, patikimu veikimu ir dideliu efektyvumu. Tai viena iš plačiausiai šiuolaikiniais laikais naudojamų vandens turbinų. Taikomas vandens slėgio diapazonas yra 50–700 m.
Kokios yra besisukančios vandens turbinos charakteristikos ir taikymo sritis?
Ašinio srauto turbina, vandens srautas sparnuotės srityje teka ašine kryptimi, o vandens srautas tarp kreipiamųjų menčių ir sparnuotės keičiasi iš radialinio į ašinį.
Fiksuoto sraigto konstrukcija yra paprasta, tačiau jo efektyvumas smarkiai sumažėja nukrypus nuo projektinių sąlygų. Ji tinka mažos galios elektrinėms, kurių vandens slėgis šiek tiek svyruoja, paprastai nuo 3 iki 50 metrų. Rotacinio sraigto konstrukcija yra gana sudėtinga. Ji pasiekia dvigubą kreipiamųjų menčių ir sparnų reguliavimą koordinuodama menčių ir kreipiamųjų menčių sukimąsi, išplėsdama didelio efektyvumo zonos išėjimo diapazoną ir užtikrindama gerą eksploatacinį stabilumą. Šiuo metu naudojamo vandens slėgio diapazonas svyruoja nuo kelių metrų iki 50–70 m.
Kokios yra kibirinių vandens turbinų charakteristikos ir taikymo sritis?
Kaušo tipo vandens turbina, dar vadinama Petiono turbina, veikia smūgiuodama turbinos kaušo mentes išilgai turbinos perimetro liestinės kryptimi vandens srove iš purkštuko. Kaušo tipo vandens turbina naudojama dideliems vandens slėgiams, mažo kibiro tipo turbina – 40–250 m vandens slėgiui, o didelio kibiro tipo – 400–4500 m vandens slėgiui.
7. Kokios yra pasvirusiosios turbinos charakteristikos ir taikymo sritis?
Pasvirusi vandens turbina iš purkštuko sukuria srovę, kuri įleidimo angoje sudaro kampą (paprastai 22,5 laipsnio) su sparnuotės plokštuma. Šio tipo vandens turbina naudojama mažose ir vidutinio dydžio hidroelektrinėse, kurių tinkamas slėgio diapazonas yra mažesnis nei 400 m.
Kokia yra pagrindinė kibirinio tipo vandens turbinos konstrukcija?
Kaušo tipo vandens turbina turi šiuos viršsrovės komponentus, kurių pagrindinės funkcijos yra šios:
(l) Antgalį suformuoja vandens srautas iš priešsrovio slėgio vamzdžio, einantis per antgalį, ir suformuoja srovę, kuri veikia sparnuotę. Vandens srauto slėgio energija antgalio viduje paverčiama srovės kinetine energija.
(2) Adata, judindama adatą, keičia iš purkštuko purškiamos srovės skersmenį ir taip pat keičia vandens turbinos įleidimo srautą.
(3) Ratą sudaro diskas ir keli prie jo pritvirtinti segmentai. Srovė skrieja link segmentų ir perduoda jiems savo kinetinę energiją, taip versdama ratą suktis ir atlikti darbą.
(4) Deflektorius yra tarp purkštuko ir sparnuotės. Kai turbina staiga sumažina apkrovą, deflektorius greitai nukreipia srovę link kibiro. Šiuo metu adata lėtai užsidaro iki padėties, tinkamos naujai apkrovai. Kai purkštukas stabilizuojasi naujoje padėtyje, deflektorius grįžta į pradinę srovės padėtį ir ruošiasi kitam veiksmui.
(5) Korpusas leidžia sklandžiai išleisti susidariusį vandens srautą pasroviui, o slėgis korpuso viduje yra lygus atmosferos slėgiui. Korpusas taip pat naudojamas vandens turbinos guoliams laikyti.
9. Kaip skaityti ir suprasti vandens turbinos prekės ženklą?
Pagal JBB84-74 „Turbinų modelių žymėjimo taisykles“ Kinijoje, turbinos žymėjimas susideda iš trijų dalių, atskirtų „-“. Pirmojoje dalyje esantis simbolis yra pirmoji kinų pinjino raidė, žyminti vandens turbinos tipą, o arabiški skaitmenys žymi būdingą specifinį vandens turbinos greitį. Antrąją dalį sudaro dvi kinų pinjino raidės, pirmoji žymi vandens turbinos pagrindinio veleno išdėstymą, o antroji – įsiurbimo kameros charakteristikas. Trečioji dalis yra nominalus rato skersmuo centimetrais.
Kaip nurodomi įvairių tipų vandens turbinų nominalūs skersmenys?
Mišraus srauto turbinos nominalus skersmuo yra didžiausias rotoriaus menčių įleidimo krašto skersmuo, kuris yra rotoriaus apatinio žiedo ir menčių įleidimo krašto sankirtos skersmuo.
Ašinio ir pasvirusio srauto turbinų nominalus skersmuo yra skersmuo sparnuotės kameros viduje sparnuotės mentės ašies ir sparnuotės kameros sankirtoje.
Nominalus kibirinio tipo vandens turbinos skersmuo yra žingsnio apskritimo skersmuo, kuriuo tekėjimo takelis liečia pagrindinę srovės liniją.
Kokios yra pagrindinės kavitacijos priežastys vandens turbinose?
Vandens turbinų kavitacijos priežastys yra gana sudėtingos. Paprastai manoma, kad slėgio pasiskirstymas turbinos bėgelyje yra netolygus. Pavyzdžiui, jei bėgelis yra sumontuotas per aukštai pasroviui esančio vandens lygio atžvilgiu, dideliu greičiu tekantis vanduo, einantis per žemo slėgio sritį, gali pasiekti garinimo slėgį ir sukelti burbuliukus. Kai vanduo teka į aukšto slėgio zoną, dėl padidėjusio slėgio burbuliukai kondensuojasi, o vandens srauto dalelės dideliu greičiu susiduria burbuliukų centro link, kad užpildytų kondensacijos metu susidariusius tarpus, taip sukeldamos didelį hidraulinį smūgį ir elektrocheminį poveikį, dėl kurio mentės eroduoja, dėl to susidaro duobėtos ir korio formos poros, o kartais net prasiskverbia ir susidaro skylės.
Kokios yra pagrindinės priemonės, siekiant išvengti kavitacijos vandens turbinose?
Kavitacijos pasekmė vandens turbinose yra triukšmo, vibracijos susidarymas ir staigus efektyvumo sumažėjimas, dėl kurio atsiranda menčių erozija, duobėtų ir korio formos porų susidarymas, o per jas gali prasiskverbti skylės, dėl kurių įrenginys gali būti pažeistas ir negali veikti. Todėl reikia stengtis išvengti kavitacijos eksploatacijos metu. Šiuo metu pagrindinės priemonės, skirtos kavitacijos žalai išvengti ir sumažinti, yra šios:
(l) Tinkamai suprojektuokite turbinos vožtinį, kad sumažėtų turbinos kavitacijos koeficientas.
(2) Pagerinti gamybos kokybę, užtikrinti teisingą geometrinę formą ir santykinę menčių padėtį, atkreipti dėmesį į lygius ir poliruotus paviršius.
(3) Kavitacijos daromai žalai sumažinti naudojamos antikavitacinės medžiagos, pavyzdžiui, nerūdijančio plieno ratlankiai.
(4) Teisingai nustatykite vandens turbinos įrengimo aukštį.
(5) Pagerinti eksploatavimo sąlygas, kad turbina ilgą laiką neveiktų esant mažam slėgiui ir mažai apkrovai. Paprastai neleidžiama vandens turbinoms veikti esant mažam našumui (pvz., mažiau nei 50 % vardinės galios). Daugiablokėse hidroelektrinėse reikėtų vengti ilgalaikio vieno bloko veikimo esant mažam našumui ir perkrovai.
(6) Siekiant išvengti piktybinio kavitacijos pažeidimo, reikia laiku prižiūrėti ir atkreipti dėmesį į remontinio suvirinimo poliravimo kokybę.
(7) Naudojant oro tiekimo įtaisą, į išleidimo vamzdį įleidžiamas oras, kad būtų pašalintas per didelis vakuumas, galintis sukelti kavitaciją.
Kaip skirstomos didelės, vidutinės ir mažos elektrinės?
Pagal dabartinius departamentų standartus, maža laikoma įranga, kurios įrengtoji galia yra mažesnė nei 50 000 kW; vidutinio dydžio įranga, kurios įrengtoji galia yra nuo 50 000 iki 250 000 kW; didelė įranga, kurios įrengtoji galia viršija 250 000 kW.
Koks yra pagrindinis hidroelektrinės energijos gamybos principas?
Hidroelektrinės energijos gamyba – tai hidraulinės energijos (su vandens slėgiu) panaudojimas hidrauliniams mechanizmams (turbinoms) sukti, taip paverčiant vandens energiją mechanine energija. Jei prie turbinos prijungiamas kito tipo mechanizmas (generatorius), kuris gamina elektrą jai besisukant, mechaninė energija paverčiama elektros energija. Hidroelektrinės energijos gamyba tam tikra prasme yra procesas, kurio metu vandens potencialinė energija paverčiama mechanine energija, o vėliau – elektros energija.
Kokie yra hidroelektrinių išteklių plėtros metodai ir pagrindiniai hidroelektrinių tipai?
Hidraulinių išteklių plėtros metodai parenkami pagal koncentruotą kritimą, ir paprastai yra trys pagrindiniai metodai: užtvankos tipas, nukreipimo tipas ir mišrus tipas.
(1) Užtvankos tipo hidroelektrinė – tai upės vagoje pastatyta hidroelektrinė, turinti koncentruotą kritimą ir tam tikrą rezervuaro talpą bei esanti netoli užtvankos.
(2) Vandens nukreipimo hidroelektrinė – tai hidroelektrinė, kuri visiškai išnaudoja natūralų upės kritimą vandeniui nukreipti ir elektros energijai gaminti, neturėdama rezervuaro ar reguliavimo pajėgumų ir esanti tolimoje pasroviui esančioje upėje.
(3) Hibridinė hidroelektrinė – tai hidroelektrinė, kuri naudoja vandens lašą, iš dalies susidariusį statant užtvanką, o iš dalies – natūralų upės vagos kritimą, turintį tam tikrą kaupimo pajėgumą. Jėgainė yra įrengta žemupio upės vagoje.
Kas yra srautas, bendras nuotėkis ir vidutinis metinis srautas?
Srauto greitis reiškia vandens kiekį, pratekantį per upės (arba hidraulinės konstrukcijos) skerspjūvį per laiko vienetą, išreikštą kubiniais metrais per sekundę;
Bendras nuotėkis – tai bendro vandens srauto per upės atkarpą per hidrologinius metus suma, išreikšta 104 m3 arba 108 m3;
Vidutinis metinis debitas reiškia upės ruožo vidutinį metinį debitą Q3/S, apskaičiuotą remiantis esamomis hidrologinėmis eilutėmis.
Kokie yra pagrindiniai mažos hidroelektrinės mazgo projekto komponentai?
Jį daugiausia sudaro keturios dalys: vandenį sulaikančios konstrukcijos (užtvankos), potvynių išleidimo konstrukcijos (išsiliejimo angos arba vartai), vandens nukreipimo konstrukcijos (nukreipimo kanalai arba tuneliai, įskaitant slėgio reguliavimo šachtas) ir elektrinės pastatai (įskaitant nuotekų kanalus ir slėgio kėlimo stotis).
18. Kas yra nuotėkio hidroelektrinė? Kokios jos charakteristikos?
Elektrinė be reguliavimo rezervuaro vadinama nuotėkio hidroelektrine. Šio tipo hidroelektrinė parenka savo įrengtą galią pagal vidutinį metinį upės vagos debitą ir potencialų vandens slėgį, kurį ji gali pasiekti. Sausuoju metų laiku elektros energijos gamyba smarkiai sumažėja, mažiau nei 50 %, o kartais net negali būti gaminama elektros energijos, nes tai riboja natūrali upės srovė, o drėgnuoju metų laiku susidaro didelis kiekis apleisto vandens.
19. Kas yra hidroelektrinės galia? Kaip įvertinti jos galią ir apskaičiuoti jos generuojamą elektros energiją?
Hidroelektrinėje (elektrinėje) hidrogeneratoriaus bloko pagaminta energija vadinama našumu, o tam tikros upės vandens srauto atkarpos našumas atspindi tos atkarpos vandens energijos išteklius. Vandens srauto našumas reiškia vandens energijos kiekį per laiko vienetą. Lygtyje N=9,81 η QH, Q yra srauto greitis (m3/S); H yra vandens slėgis (m); N yra hidroelektrinės našumas (W); η yra hidrogeneratoriaus naudingumo koeficientas. Apytikslė mažųjų hidroelektrinių našumo formulė yra N=(6,0–8,0) QH. Metinės energijos gamybos formulė yra E=NT, kur N yra vidutinė našumas; T yra metinis naudojimo valandų skaičius.
Koks yra metinis įrengtos galios panaudojimo valandų skaičius?
Nurodo vidutinį hidroelektrinio generatoriaus bloko veikimo laiką per metus esant pilnai apkrovai. Tai svarbus rodiklis, rodantis hidroelektrinių ekonominę naudą, o mažos hidroelektrinės turi veikti ne rečiau kaip 3000 valandų per metus.
21. Kas yra dienos koregavimas, savaitės koregavimas, metinis koregavimas ir daugiametis koregavimas?
(1) Dieninis reguliavimas: tai nuotėkio perskirstymas per dieną ir naktį, kai reguliavimo laikotarpis yra 24 valandos.
(2) Savaitinis koregavimas: koregavimo laikotarpis yra viena savaitė (7 dienos).
(3) Metinis reguliavimas: nuotėkio perskirstymas per vienerius metus, kai galima sukaupti tik dalį potvynių sezono metu susidariusio vandens pertekliaus, vadinamas nepilnu metiniu reguliavimu (arba sezoniniu reguliavimu); gebėjimas visiškai perskirstyti atitekantį vandenį per metus pagal vandens naudojimo poreikius, nereikalaujant atsisakyti vandens, vadinamas metiniu reguliavimu.
(4) Daugiametis reguliavimas: kai rezervuaro tūris yra pakankamai didelis, kad jame daugelį metų būtų galima kaupti vandens perteklių, o vėliau jį paskirstyti keliems sausringiems metams kasmetiniam reguliavimui, tai vadinama daugiamečiu reguliavimu.
22. Kas yra upės lašas?
Aukščio skirtumas tarp dviejų naudojamo upės ruožo skerspjūvių vadinamas kritimu; aukščio skirtumas tarp vandens paviršių upės ištakose ir žiotyse vadinamas bendru kritimu.
23. Koks yra kritulių kiekis, kritulių trukmė, kritulių intensyvumas, kritulių plotas, liūties centras?
Krituliai – tai bendras vandens kiekis, iškritęs tam tikrame taške ar plote per tam tikrą laiką, išreiškiamas milimetrais.
Kritulių trukmė reiškia kritulių trukmę.
Kritulių intensyvumas reiškia kritulių kiekį per laiko vienetą, išreikštą mm/h.
Kritulių plotas – tai horizontalus plotas, padengtas krituliais, išreikštas km2.
Lietaus centras reiškia nedidelę vietinę teritoriją, kurioje koncentruojasi lietus.
24. Kas yra inžinerinių investicijų sąmata? Inžinerinių investicijų sąmata ir inžinerinis biudžetas?
Inžinerinis biudžetas yra techninis ir ekonominis dokumentas, kuriame pinigine forma surinktos visos reikalingos projekto statybos lėšos. Preliminarus projektavimo biudžetas yra svarbi preliminarių projektavimo dokumentų dalis ir pagrindinis ekonominio racionalumo vertinimo pagrindas. Patvirtintas bendras biudžetas yra svarbus valstybės pripažintas rodiklis, vertinant pagrindines statybos investicijas, taip pat jis yra pagrindas rengti pagrindinius statybos planus ir konkursinius projektus. Inžinerinių investicijų įvertinimas yra investicijų suma, padaryta galimybių studijos etape. Inžinerinis biudžetas yra investicijų suma, padaryta statybos etapo metu.
Kokie yra pagrindiniai hidroelektrinių ekonominiai rodikliai?
(1) Kilovato vieneto investicija reiškia investiciją, reikalingą vienam įrengtos galios kilovatui.
(2) Vieneto energijos investicijos reiškia investicijas, reikalingas vienai kilovatvalandei elektros energijos.
(3) Elektros energijos kaina yra mokestis, mokamas už kiekvieną elektros energijos kilovatvalandę.
(4) Metinis įrengtosios galios naudojimo valandų skaičius yra hidroelektrinės įrangos naudojimo lygio matas.
(5) Elektros energijos pardavimo kaina yra į tinklą parduotos elektros energijos kilovatvalandės kaina.
Kaip apskaičiuoti pagrindinius hidroelektrinių ekonominius rodiklius?
Pagrindiniai hidroelektrinių ekonominiai rodikliai apskaičiuojami pagal šią formulę:
(1) Kilovatų vieneto investicijos = bendros investicijos į hidroelektrinės statybą / bendra hidroelektrinės įrengta galia
(2) Vieneto energijos investicijos = bendros investicijos į hidroelektrinės statybą / vidutinė metinė hidroelektrinės pagaminta elektros energija
(3) Metinis įrengtos galios naudojimo laikas = vidutinė metinė energijos gamyba / bendra įrengta galia
Įrašo laikas: 2024 m. spalio 28 d.
