Zoals we allemaal weten, is de waterturbinegeneratorset de belangrijkste mechanische component van een waterkrachtcentrale. Daarom is het van groot belang om de stabiele werking van de gehele hydraulische turbine-eenheid te garanderen. Er zijn veel factoren die de stabiliteit van de hydraulische turbine-eenheid beïnvloeden, en die al sinds het ontwerp van de gehele hydraulische turbine-eenheid bestaan.
De invloed van het hydraulisch ontwerp is klein in het gehele ontwerp van een hydraulische turbine. Wanneer de waterturbine onder normale omstandigheden werkt, blijft de waterstroom bij de uitlaat van de turbine naar buiten stromen en zal deze niet roteren. Wanneer de turbine niet optimaal functioneert, zal de waterstroom bij de uitlaat geleidelijk een cirkelvormige stroming vormen in de turbine-aanzuigbuis. Wanneer de turbine onder een gedeeltelijke belasting van 40 tot 70% van de lage opvoerhoogte staat, zal de waterstroom bij de uitlaat van de turbine naar voren roteren en geleidelijk een lintvortex vormen, wat zelfs trillingen in de turbine-eenheid zal veroorzaken.
Bij de werking van een waterturbine is de belangrijkste factor die trillingen in de turbine-unit veroorzaakt de drukpulsatie van de luchttoevoerbuis. Deze factor vormt een bedreiging voor de normale werking van de Francis-turbine. Bovendien zal de Karman-werveltrein die ontstaat aan de achterkant van de stroming rond het vleugelprofiel, ook de normale werking van de waterturbine beïnvloeden, omdat dit leidt tot gedwongen trillingen van het schoepenwiel van de waterturbine. Wanneer de frequentie van deze gedwongen trillingen een meervoudige verhouding vormt met de natuurlijke trillingsfrequentie van het schoepenwiel, zal dit leiden tot scheuren in het schoepenwiel van de waterturbine en zelfs tot bladbreuk.
Daarnaast is er nog een andere factor die de stabiele werking van de turbine beïnvloedt: de hydraulische factor. Als de bedrijfsomstandigheden van de turbine-eenheid afwijken van de ontwerpomstandigheden, treedt er stromingsscheiding op bij de in- en uitlaat van de schoepen. Door de onstabiele frequentie van stromingsscheiding is ook de mate van schade verschillend. Het hydraulische model van de waterturbine vormt de energiebron van de gehele waterkrachtcentrale.
Wetenschappelijk en redelijk structureel ontwerp, verwerking en productie van waterturbine-eenheden kunnen de stabiliteit van de werking van waterturbines effectief verbeteren. De belangrijkste factoren die het structurele ontwerp en de productie beïnvloeden, zijn als volgt:
① Bij componenten van de stromingsdoorgang zal spanning ontstaan wanneer de stromingsdruk in de doorgang op de componenten inwerkt. Naarmate de spanning toeneemt, leidt dit tot elastische vervorming van de componenten. Bovendien zal elk component trillingen produceren wanneer de stroming in beweging is. Wanneer de trillingsfrequentie van de waterstroom gelijk is aan de eigenfrequentie van de componenten, zal dit ook resonantie veroorzaken. Dit zal niet alleen ernstige geluidsoverlast veroorzaken, maar ook de normale werking van de hydraulische turbine beïnvloeden. Vooral bij grote waterturbines met een lage snelheid ligt de eigenfrequentie zeer dicht bij de lage frequentie van de hydraulische turbine, waardoor deze gemakkelijk door resonantie wordt beïnvloed.
2 De invloed van verwerkingstechnologie. Bij de verwerking en productie van hydraulische turbine-units zullen de inlaat- en uitlaatopeningen van de bladen relatief ongelijkmatig zijn als de schoepenbewerking onnauwkeurig is of als er fouten zijn in het lasproces van de componenten. Dit leidt uiteindelijk tot trillingsproblemen in de motor van de hydraulische turbine-unit.
③ Bij het bewerken van de labyrintring zal de grote ovaliteit ook tot trillingsproblemen van de eenheid leiden.
Bovendien heeft de installatiekwaliteit van de waterturbine-unit ook invloed op de stabiele werking ervan. Als de geleidelagers van de verschillende componenten van de hydraulische turbine-unit niet concentrisch ten opzichte van elkaar zijn of als de as niet correct is, kan dit hydraulische trillingen en trillingen van de lagercomponenten veroorzaken.
Plaatsingstijd: 22-09-2021
