Эсрэг довтолгооны турбин нь усны урсгалын даралтыг ашиглан усны энергийг механик энерги болгон хувиргадаг нэг төрлийн гидравлик машин юм.
(1) Бүтэц. Эсрэг довтолгооны турбины үндсэн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь гүйгч, ус зайлуулах камер, усны чиглүүлэгч механизм, татуургын хоолой юм.
1) Гүйгч. Гүйгч нь усны урсгалын энергийг эргэлтийн механик энерги болгон хувиргадаг усны турбины нэг хэсэг юм. Усны энергийг хувиргах чиглэлээс хамааран янз бүрийн эсрэг довтолгооны турбинуудын гүйлтийн бүтэц нь өөр өөр байдаг. Фрэнсис турбин гүйгч нь хялбаршуулсан эрчилсэн ир, титэм ба доод цагираг болон бусад үндсэн босоо хэсгүүдээс бүрдэнэ; тэнхлэгийн урсгалын турбин гүйгч нь ир, гүйлтийн их бие, ус зайлуулах конус болон бусад үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ: диагональ урсгалын турбин гүйлтийн бүтэц нь илүү төвөгтэй байдаг. Хутга байрлуулах өнцгийг ажлын нөхцөлд тохируулан өөрчилж, чиглүүлэгч сэнсний нээлхийтэй тааруулж болно. Ирний эргэлтийн төвийн шугам нь турбины тэнхлэгт ташуу өнцгөөр (45°-60°) байрлана.
2) Ус зайлуулах камер. Үүний үүрэг нь усны чиглүүлэгч механизмд усыг жигд урсгах, эрчим хүчний алдагдлыг багасгах, турбины үр ашгийг дээшлүүлэх явдал юм. Том ба дунд оврын турбинуудад ихэвчлэн 50м-ээс дээш өндөртэй дугуй хөндлөн огтлолын металл гулсмал, 50м-ээс доош өндөрт трапец хэлбэрийн хөндлөн огтлолтой бетонон волютуудыг ашигладаг.
3) Усны чиглүүлэгч механизм. Энэ нь ерөнхийдөө тодорхой тооны хялбаршуулсан чиглүүлэгч сэнсүүд ба тэдгээрийн гүйлтийн захад жигд байрлуулсан эргэлтийн механизмаас бүрдэнэ. Үүний үүрэг нь гүйгч рүү усны урсгалыг жигд чиглүүлэх, чиглүүлэгч сэнсний нээлхийг тохируулах замаар турбины урсгалын хурдыг генераторын багцын ачааллын шаардлагад нийцүүлэн өөрчлөх бөгөөд бүрэн хаагдсан үед усыг битүүмжлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.
4) Ноорог хоолой. Гүйлтийн гарц дахь усны урсгал нь ашиглагдаагүй илүүдэл энергийн нэг хэсэг хэвээр байна. Ноорог хоолойн үүрэг нь эрчим хүчний энэ хэсгийг сэргээж, усыг урсгах явдал юм. Ноорог хоолойг шулуун конус, муруй гэсэн хоёр төрөлд хуваадаг. Эхнийх нь их хэмжээний эрчим хүчний коэффициенттэй бөгөөд ерөнхийдөө жижиг хэвтээ ба хоолойн турбинуудад тохиромжтой; Сүүлийнх нь шулуун конустай харьцуулахад бага гидравлик үзүүлэлттэй боловч ухах гүн багатай бөгөөд том болон дунд оврын эсрэг довтолгооны турбинуудад өргөн хэрэглэгддэг.
(2) Ангилал. Гүйгчээр дамжин урсах усны урсгалын тэнхлэгийн дагуу цохилтын турбиныг Фрэнсис турбин, диагональ урсгалын турбин, тэнхлэгийн урсгалын турбин, хоолойн турбин гэж хуваана.
1) Фрэнсис турбин. Фрэнсис (радиаль тэнхлэгийн урсгал эсвэл Фрэнсис) турбин нь гүйлтийн тойргоос тэнхлэгийн чиглэл рүү ус урсдаг эсрэг довтолгооны турбин юм. Энэ төрлийн турбин нь өргөн хүрээний хэрэглэх толгойтой (30-700м), энгийн бүтэцтэй, жижиг эзэлхүүнтэй, хямд өртөгтэй. БНХАУ-д ашиглалтад орсон хамгийн том Фрэнсис турбин бол 582 МВт-ын нэрлэсэн хүчин чадалтай, 621 МВт-ын дээд хүчин чадалтай Эртан Усан цахилгаан станц юм.
2) Тэнхлэгийн урсгалын турбин. Тэнхлэгийн урсгалын турбин нь тэнхлэгийн чиглэлээс ус урсаж, тэнхлэгийн чиглэлд гүйгчээс гадагш урсдаг эсрэг довтолгооны турбин юм. Энэ төрлийн турбиныг хоёр төрөлд хуваадаг: тогтмол иртэй төрөл (шураг төрөл) ба эргэлтэт төрөл (Каплан төрөл). Эхнийх нь ир нь тогтмол, сүүлчийнх нь ирийг эргүүлэх боломжтой. Тэнхлэгийн урсгалын турбины ус дамжуулах хүчин чадал нь Фрэнсис турбиныхаас их байна. Сэлүүрт турбины ир нь ачааллын өөрчлөлтөөр байрлалаа өөрчилж чаддаг тул ачааллын өргөн хүрээний өөрчлөлтөд өндөр үр ашигтай байдаг. Тэнхлэгийн урсгалын турбины кавитацийн эсрэг гүйцэтгэл, механик хүч чадал нь Фрэнсис турбиныхаас муу, бүтэц нь илүү төвөгтэй байдаг. Одоогийн байдлаар энэ төрлийн турбины хүчин чадал нь 80 м ба түүнээс дээш өндөрт хүрсэн байна.
3) Хоолойн турбин. Энэ төрлийн усны турбины усны урсгал нь гүйгчээс тэнхлэгийн дагуу урсдаг бөгөөд гүйлтийн өмнө болон дараа нь эргэлт байхгүй. Ашиглалтын толгойн хүрээ нь 3-20 байна. . Их бие нь жижиг өндөртэй, усны урсац сайтай, бүтээмж өндөртэй, барилга угсралтын ажил багатай, зардал багатай, воллют болон муруй гуурс шаардлагагүй, толгой нь бага байх тусмаа давуу тал нь илүү тод харагддаг.
Гуурсан хоолойн турбиныг генераторын холболт, дамжуулах горимын дагуу бүрэн урсгалтай, хагас урсгалтай гэж хоёр төрөлд хуваадаг. Хагас урсгалтай турбинуудыг чийдэнгийн төрөл, босоо амны төрөл, босоо амны өргөтгөлийн төрөл гэж хуваадаг. Тэдгээрийн дотроос босоо амны өргөтгөлийн төрлийг мөн хоёр төрөлд хуваадаг. Ташуу тэнхлэг ба хэвтээ тэнхлэгүүд байдаг. Одоогийн байдлаар хамгийн өргөн хэрэглэгддэг булцууны гуурсан хоолой, босоо амны өргөтгөлийн төрөл, босоо тэнхлэгийн төрөл нь ихэвчлэн жижиг нэгжүүдэд ашиглагддаг. Сүүлийн жилүүдэд босоо амны төрлийг том, дунд оврын нэгжүүдэд мөн ашиглаж байна.
Босоо амны өргөтгөлийн гуурсан хоолойн генераторыг усан замын гадна суурилуулсан бөгөөд генераторыг турбинд урт налуу босоо ам эсвэл хэвтээ босоо амаар холбодог. Энэхүү босоо амны өргөтгөлийн төрлийн бүтэц нь чийдэнгийн төрлөөс илүү хялбар байдаг.
4) Диагональ урсгалын турбин. Диагональ урсгалын (мөн диагональ гэж нэрлэдэг) турбины бүтэц, хэмжээ нь холимог урсгал ба тэнхлэгийн урсгалын хооронд байна. Гол ялгаа нь гүйлтийн ирний төв шугам нь турбины гол шугамтай тодорхой өнцгөөр байрладаг. Бүтцийн онцлогоос шалтгаалан уг төхөөрөмжийг ашиглалтын явцад живүүлэхийг хориглодог тул ир болон гүйлтийн тасалгаа мөргөлдөх ослоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд хоёр дахь бүтцэд тэнхлэгийн шилжилтийн дохионы хамгаалалтын төхөөрөмжийг суурилуулсан. Диагональ урсгалын турбины ашиглалтын дээд хязгаар нь 25～200м байна.
Шуудангийн цаг: 2021 оны 10-р сарын 19
