Turbin serangan balas ialah sejenis jentera hidraulik yang menggunakan tekanan aliran air untuk menukar tenaga air kepada tenaga mekanikal.
(1) Struktur. Komponen struktur utama turbin serangan balas ialah pelari, ruang lencongan air, mekanisme panduan air dan tiub draf.
1) Pelari. Pelari ialah sebahagian daripada turbin air yang menukar tenaga aliran air kepada tenaga mekanikal berputar. Bergantung pada arah penukaran tenaga air, struktur pelari pelbagai turbin serangan balas juga berbeza. Pelari turbin Francis terdiri daripada bilah berpintal yang diselaraskan, mahkota dan cincin bawah dan komponen menegak utama yang lain; pelari turbin aliran paksi terdiri daripada bilah, badan pelari dan kon longkang dan komponen utama yang lain: struktur pelari turbin aliran pepenjuru lebih kompleks. Sudut penempatan bilah boleh diubah dengan keadaan kerja dan dipadankan dengan bukaan bilah panduan. Garis tengah putaran bilah berada pada sudut serong (45°-60°) ke paksi turbin.
2) Ruang lencongan air. Fungsinya adalah untuk memastikan air mengalir secara sekata ke dalam mekanisme panduan air, mengurangkan kehilangan tenaga, dan meningkatkan kecekapan turbin. Turbin besar dan sederhana sering menggunakan volut logam keratan rentas bulat dengan kepala melebihi 50m, dan volut konkrit keratan rentas trapezoid untuk yang di bawah 50m.
3) Mekanisme panduan air. Ia biasanya terdiri daripada beberapa bilah panduan yang diperkemas dan mekanisme putarannya yang disusun secara sekata di pinggir pelari. Fungsinya adalah untuk membimbing aliran air secara sekata ke dalam pelari, dan dengan melaraskan bukaan bilah panduan, untuk mengubah kadar aliran turbin untuk memenuhi keperluan beban set penjana, dan ia juga memainkan peranan untuk menutup air apabila ia ditutup sepenuhnya.
4) Tiub draf. Aliran air di saluran keluar pelari masih mempunyai sebahagian daripada tenaga lebihan yang belum digunakan. Peranan tiub draf adalah untuk mendapatkan semula bahagian tenaga ini dan melepaskan air ke hilir. Tiub draf dibahagikan kepada dua jenis, kon lurus dan melengkung. Yang pertama mempunyai pekali tenaga yang besar dan secara amnya sesuai untuk turbin mendatar dan tiub kecil; yang kedua mempunyai prestasi hidraulik yang lebih rendah daripada kon lurus, tetapi mempunyai kedalaman penggalian yang lebih kecil, dan digunakan secara meluas dalam turbin serangan balas bersaiz besar dan sederhana.
(2) Pengelasan. Mengikut arah paksi aliran air melalui pelari, turbin impak dibahagikan kepada turbin Francis, turbin aliran pepenjuru, turbin aliran paksi dan turbin tiub.
1) Turbin Francis. Turbin Francis (aliran paksi jejari atau Francis) ialah turbin serangan balas di mana air mengalir secara jejarian dari lilitan pelari ke arah paksi. Turbin jenis ini mempunyai pelbagai turus yang boleh digunakan (30-700m), struktur mudah, isipadu kecil dan kos rendah. Turbin Francis terbesar yang telah beroperasi di China ialah Loji Kuasa Hidro Ertan, dengan kuasa output terkadar 582 MW dan kuasa output maksimum 621 MW.
2) Turbin aliran paksi. Turbin aliran paksi ialah turbin serangan balas di mana air mengalir masuk dari arah paksi dan mengalir keluar dari pelari dalam arah paksi. Turbin jenis ini dibahagikan kepada dua jenis: jenis bilah tetap (jenis skru) dan jenis berputar (jenis Kaplan). Bilah yang pertama adalah tetap, dan bilah yang kedua boleh diputar. Kapasiti laluan air turbin aliran paksi adalah lebih besar daripada turbin Francis. Oleh kerana bilah turbin dayung boleh berubah kedudukan dengan perubahan beban, ia mempunyai kecekapan yang lebih tinggi dalam pelbagai perubahan beban. Prestasi anti-peronggaan dan kekuatan mekanikal turbin aliran paksi adalah lebih teruk daripada turbin Francis, dan strukturnya juga lebih rumit. Pada masa ini, kepala yang berkenaan bagi turbin jenis ini telah mencapai 80m atau lebih.
3) Turbin tiub. Aliran air turbin air jenis ini mengalir secara paksi keluar dari pelari, dan tiada putaran sebelum dan selepas pelari. Julat kepala penggunaan ialah 3-20. . Fiuslaj mempunyai kelebihan ketinggian yang kecil, keadaan aliran air yang baik, kecekapan yang tinggi, kurang kejuruteraan awam, kos rendah, tidak memerlukan volut dan tiub draf melengkung, dan semakin rendah kepala, semakin jelas kelebihannya.
Turbin tiub dibahagikan kepada dua jenis: aliran penuh dan aliran separa mengikut sambungan penjana dan mod penghantaran. Turbin separa aliran dibahagikan lagi kepada jenis mentol, jenis aci dan jenis sambungan aci. Antaranya, jenis sambungan aci juga dibahagikan kepada dua jenis. Terdapat paksi serong dan paksi mendatar. Pada masa ini, jenis tiub mentol, jenis sambungan aci dan jenis aci menegak yang paling banyak digunakan kebanyakannya digunakan dalam unit kecil. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, jenis aci juga telah digunakan dalam unit besar dan sederhana.
Penjana unit tiub sambungan aci dipasang di luar laluan air, dan penjana disambungkan ke turbin dengan aci condong yang lebih panjang atau aci mendatar. Struktur jenis sambungan aci ini lebih ringkas daripada jenis mentol.
4) Turbin aliran pepenjuru. Struktur dan saiz turbin aliran pepenjuru (juga dipanggil pepenjuru) berada di antara aliran campuran dan aliran paksi. Perbezaan utama ialah garis tengah bilah pelari berada pada sudut tertentu dengan garis tengah turbin. Disebabkan oleh ciri-ciri struktur, unit ini tidak dibenarkan tenggelam semasa operasi, jadi peranti perlindungan isyarat anjakan paksi dipasang pada struktur kedua untuk mengelakkan kemalangan yang menyebabkan bilah dan ruang pelari bertembung. Julat kepala penggunaan turbin aliran pepenjuru ialah 25～200m.
Masa siaran: 19 Okt-2021
