Эсрэг довтолгооны турбин нь усны урсгалын даралтыг ашиглан усны энергийг механик энерги болгон хувиргадаг гидравлик машины нэг төрөл юм.
(1) Бүтэц. Эсрэг довтолгооны турбины үндсэн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь гүйгч, ус зайлуулах камер, ус чиглүүлэх механизм болон татах хоолой юм.
1) Гүйгч. Гүйгч нь усны урсгалын энергийг эргэлдэгч механик энерги болгон хувиргадаг усны турбины нэг хэсэг юм. Усны энергийн хувиргалтын чиглэлээс хамааран янз бүрийн сөрөг довтолгооны турбины гүйгчийн бүтэц нь бас өөр өөр байдаг. Фрэнсис турбины гүйгч нь шулуун мушгирсан ир, титэм ба доод цагираг болон бусад үндсэн босоо бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ; тэнхлэгийн урсгалын турбины гүйгч нь ир, гүйгчийн их бие, ус зайлуулах конус болон бусад үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ: диагональ урсгалын турбины гүйгчийн бүтэц нь илүү төвөгтэй. Ирний байршлын өнцгийг ажлын нөхцөлтэй өөрчилж, чиглүүлэгч сэнсний нүхтэй тохируулж болно. Ирний эргэлтийн төвийн шугам нь турбины тэнхлэгтэй ташуу өнцөгт (45°-60°) байна.
2) Усны чиглэл өөрчлөх камер. Үүний үүрэг нь усыг ус чиглүүлэх механизм руу жигд урсгах, эрчим хүчний алдагдлыг бууруулах, турбины үр ашгийг дээшлүүлэх явдал юм. Том болон дунд оврын турбинууд нь ихэвчлэн 50м-ээс дээш толгойтой дугуй хөндлөн огтлолтой металл вольтуудыг, 50м-ээс доош бол трапец хэлбэрийн хөндлөн огтлолтой бетон вольтуудыг ашигладаг.
3) Ус чиглүүлэх механизм. Энэ нь ерөнхийдөө тодорхой тооны урсгалтай чиглүүлэгч сэнс болон тэдгээрийн гүйлтийн захад жигд байрлуулсан эргэлдэгч механизмуудаас бүрдэнэ. Үүний үүрэг нь усны урсгалыг гүйлтийн зам руу жигд чиглүүлэх, чиглүүлэгч сэнсний нүхийг тохируулах замаар генераторын ачааллын шаардлагыг хангахын тулд турбины урсгалын хурдыг өөрчлөх, мөн ус бүрэн хаагдсан үед битүүмжлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.
4) Суурилуулах хоолой. Гүйлтийн хоолойн гаралтын усны урсгалд ашиглагдаагүй илүүдэл энергийн нэг хэсэг байсаар байна. Суурилуулах хоолойн үүрэг нь энергийн энэ хэсгийг сэргээж, усыг урсгалын дагуу урсгах явдал юм. Суурилуулах хоолойг шулуун конус ба муруй гэсэн хоёр төрөлд хуваадаг. Эхнийх нь энергийн коэффициент өндөр бөгөөд ерөнхийдөө жижиг хэвтээ ба хоолой хэлбэрийн турбинуудад тохиромжтой; сүүлийнх нь шулуун конусаас гидравлик гүйцэтгэл багатай боловч ухах гүн багатай бөгөөд том ба дунд хэмжээний эсрэг довтолгооны турбинуудад өргөн хэрэглэгддэг.
(2) Ангилал. Усны урсгалын тэнхлэгийн чиглэлийн дагуу цохилтот турбиныг Франсис турбин, диагональ урсгалын турбин, тэнхлэгийн урсгалын турбин болон хоолой хэлбэрийн турбин гэж хуваадаг.
1) Франсис турбин. Франсис (радиаль тэнхлэгийн урсгал буюу Франсис) турбин нь ус нь гүйлтийн тойргоос тэнхлэгийн чиглэлд радиаль урсгалаар урсдаг эсрэг довтолгооны турбин юм. Энэ төрлийн турбин нь өргөн хүрээний толгойтой (30-700м), энгийн бүтэцтэй, бага эзэлхүүнтэй, хямд өртөгтэй. Хятадад ашиглалтад орсон хамгийн том Франсис турбин бол Эртан усан цахилгаан станц бөгөөд 582 МВт-ын нэрлэсэн хүчин чадалтай, 621 МВт-ын хамгийн их хүчин чадалтай.
2) Тэнхлэгийн урсгалын турбин. Тэнхлэгийн урсгалын турбин нь тэнхлэгийн чиглэлээс ус урсаж, тэнхлэгийн чиглэлд гүйгчээс урсдаг сөрөг довтолгооны турбин юм. Энэ төрлийн турбиныг хоёр төрөлд хуваадаг: тогтмол иртэй төрөл (шураг төрөл) ба эргэлдэгч төрөл (Каплан төрөл). Эхнийх нь тогтмол иртэй, сүүлийнх нь ирийг эргүүлж болно. Тэнхлэгийн урсгалын турбины ус нэвтрүүлэх чадвар нь Франсис турбиныхаас их байдаг. Сэлүүртэй турбины ир нь ачааллын өөрчлөлттэй холбоотой байрлалаа өөрчилж чаддаг тул ачааллын олон янзын өөрчлөлтөд илүү өндөр үр ашигтай байдаг. Тэнхлэгийн урсгалын турбины хонхорхойн эсрэг гүйцэтгэл болон механик бат бөх чанар нь Франсис турбиныхаас муу бөгөөд бүтэц нь илүү төвөгтэй байдаг. Одоогийн байдлаар энэ төрлийн турбины тохирох толгой нь 80м ба түүнээс дээш хүрсэн байна.
3) Хоолой хэлбэртэй турбин. Энэ төрлийн усны турбины усны урсгал нь гүйгчээс тэнхлэгийн дагуу урсдаг бөгөөд гүйгчийн өмнө болон дараа эргэлт байхгүй. Ашиглалтын толгойн хүрээ 3-20 байна. Их бие нь бага өндөр, усны урсгалын сайн нөхцөл, өндөр үр ашиг, барилгын инженерчлэл бага, өртөг багатай, винтов болон муруй татах хоолой шаардлагагүй, толгой нь бага байх тусам давуу тал нь илүү тодорхой болно.
Хоолой хэлбэрийн турбинуудыг генераторын холболт болон дамжуулах горимоос хамааран бүрэн урсгалтай ба хагас урсгалтай гэсэн хоёр төрөлд хуваадаг. Хагас урсгалтай турбинуудыг чийдэнгийн төрөл, босоо амны төрөл, босоо амны суналтын төрөл гэж хуваадаг. Тэдгээрийн дотор босоо амны суналтын төрлийг мөн хоёр төрөлд хуваадаг. Ташуу тэнхлэг ба хэвтээ тэнхлэг байдаг. Одоогийн байдлаар хамгийн өргөн хэрэглэгддэг чийдэнгийн хоолой хэлбэрийн, босоо амны суналтын төрөл, босоо босоо амны төрлийг ихэвчлэн жижиг төхөөрөмжүүдэд ашигладаг. Сүүлийн жилүүдэд босоо амны төрлийг том, дунд оврын төхөөрөмжүүдэд ашиглаж байна.
Босоо амны суналтын хоолой хэлбэрийн генераторыг усан замын гадна суурилуулсан бөгөөд генераторыг турбинтай илүү урт налуу босоо ам эсвэл хэвтээ босоо амаар холбосон. Энэхүү босоо амны суналтын төрлийн бүтэц нь чийдэнгийн төрлөөс илүү энгийн байдаг.
4) Диагональ урсгалын турбин. Диагональ урсгалын (мөн диагональ гэж нэрлэдэг) турбины бүтэц, хэмжээ нь холимог урсгал болон тэнхлэгийн урсгалын хооронд байрладаг. Гол ялгаа нь гүйгч ирний төв шугам нь турбины төв шугамтай тодорхой өнцөгт байрладаг. Бүтцийн онцлогоос шалтгаалан уг төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад живүүлэхийг зөвшөөрдөггүй тул ир болон гүйгч камер мөргөлдөх ослоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд хоёр дахь байгууламжид тэнхлэгийн шилжилтийн дохионы хамгаалалтын төхөөрөмжийг суурилуулсан. Диагональ урсгалын турбины ашиглалтын толгойн хүрээ нь 25～200м байна.
Нийтэлсэн цаг: 2021 оны 10-р сарын 19
