Jakie są parametry robocze turbiny wodnej?
Podstawowe parametry robocze turbiny wodnej obejmują: wysokość podnoszenia, natężenie przepływu, prędkość, wydajność i sprawność.
Ciśnienie wody w turbinie odnosi się do różnicy w jednostkowej masie energii przepływu wody pomiędzy sekcją wlotową i wylotową turbiny, wyrażonej w H i mierzonej w metrach.
Przepływ turbiny wodnej odnosi się do objętości wody przepływającej przez przekrój poprzeczny turbiny w jednostce czasu.
Prędkość turbiny odnosi się do liczby obrotów głównego wału turbiny na minutę.
Moc wyjściowa turbiny wodnej odnosi się do mocy wyjściowej na końcu wału turbiny wodnej.
Sprawność turbiny oznacza stosunek mocy turbiny do przepływu wody.
Jakie są rodzaje turbin wodnych?
Turbiny wodne można podzielić na dwie kategorie: turbiny przeciwbieżne i turbiny impulsowe. Turbiny przeciwbieżne obejmują sześć typów: turbinę o przepływie mieszanym (HL), turbinę o przepływie osiowym ze stałymi łopatkami (ZD), turbinę o przepływie osiowym ze stałymi łopatkami (ZZ), turbinę o przepływie skośnym (XL), turbinę o przepływie przelotowym ze stałymi łopatkami (GD) oraz turbinę o przepływie przelotowym ze stałymi łopatkami (GZ).
Istnieją trzy rodzaje turbin akcyjnych: turbiny kubełkowe (typ nożowy) (CJ), turbiny pochyłe (XJ) i turbiny dwuodczepowe (SJ).
3. Czym jest turbina kontratakowa i turbina impulsowa?
Turbina wodna, która zamienia energię potencjalną, energię ciśnienia i energię kinetyczną przepływu wody na stałą energię mechaniczną, nazywana jest turbiną wodną kontratakową.
Turbina wodna, która zamienia energię kinetyczną przepływu wody na stałą energię mechaniczną, nazywa się turbiną akcyjną.
Jakie są cechy i zakres zastosowania turbin o przepływie mieszanym?
Turbina o przepływie mieszanym, znana również jako turbina Francisa, charakteryzuje się promieniowym przepływem wody do wirnika i zasadniczo osiowym odpływem. Turbiny o przepływie mieszanym charakteryzują się szerokim zakresem zastosowań, prostą konstrukcją, niezawodnością działania i wysoką sprawnością. Jest to jedna z najpopularniejszych turbin wodnych we współczesnych czasach. Zakres ciśnienia wody wynosi 50–700 m.
Jakie są cechy i zakres zastosowania obrotowej turbiny wodnej?
Turbina o przepływie osiowym, przepływ wody w obszarze wirnika odbywa się osiowo, a pomiędzy łopatkami kierującymi a wirnikiem zmienia się z promieniowego na osiowy.
Konstrukcja śruby napędowej o stałej konstrukcji jest prosta, ale jej sprawność gwałtownie spada w przypadku odchyleń od warunków projektowych. Nadaje się ona do elektrowni o małej mocy i niewielkich zmianach wysokości podnoszenia, zazwyczaj od 3 do 50 metrów. Konstrukcja śruby napędowej o obrotowej konstrukcji jest stosunkowo złożona. Zapewnia ona podwójną regulację łopatek kierowniczych i łopatek poprzez koordynację obrotów łopatek i łopatek kierowniczych, rozszerzając zakres wydajności strefy wysokiej sprawności i zapewniając dobrą stabilność operacyjną. Obecnie zakres stosowanej wysokości podnoszenia waha się od kilku metrów do 50-70 metrów.
Jakie są cechy i zakres zastosowania turbin wodnych?
Turbina wodna typu kubełkowego, znana również jako turbina Petion, działa poprzez uderzanie strumieniem z dyszy w łopatki kubełkowe turbiny wzdłuż stycznego kierunku obwodu turbiny. Turbina wodna typu kubełkowego jest stosowana przy dużych wysokościach podnoszenia wody, przy czym małe kubełkowe turbiny są stosowane przy wysokościach podnoszenia wody wynoszących 40–250 m, a duże kubełkowe turbiny przy wysokościach podnoszenia wody wynoszących 400–4500 m.
7. Jakie są cechy i zakres zastosowania turbiny skośnej?
Pochylona turbina wodna wytwarza strumień z dyszy, który tworzy kąt (zwykle 22,5 stopnia) z płaszczyzną wirnika na wlocie. Ten typ turbiny wodnej jest stosowany w małych i średnich elektrowniach wodnych o odpowiednim zakresie spadków poniżej 400 m.
Jaka jest podstawowa budowa turbiny wodnej typu wirnikowego?
Turbina wodna typu łopatkowego posiada następujące elementy nadprądowe, których głównymi funkcjami są:
(l) Dysza powstaje w wyniku przepływu wody z rury ciśnieniowej znajdującej się przed dyszą, który tworzy strumień uderzający w wirnik. Energia ciśnienia strumienia wody wewnątrz dyszy jest przekształcana w energię kinetyczną strumienia.
(2) Igła zmienia średnicę strumienia rozpylanego z dyszy poprzez jej przesuwanie, zmieniając w ten sposób również natężenie przepływu wlotowego turbiny wodnej.
(3) Koło składa się z tarczy i kilku zamocowanych na niej kubełków. Strumień powietrza pędzi w kierunku kubełków i przekazuje im swoją energię kinetyczną, wprawiając w ruch obrotowy koło i wykonując pracę.
(4) Deflektor znajduje się pomiędzy dyszą a wirnikiem. Gdy turbina nagle zmniejszy obciążenie, deflektor szybko odchyla strumień w kierunku wirnika. W tym momencie igła powoli zamknie się do położenia odpowiedniego dla nowego obciążenia. Po ustabilizowaniu się dyszy w nowym położeniu deflektor powraca do pierwotnego położenia strumienia i przygotowuje się do kolejnego ruchu.
(5) Obudowa umożliwia płynne odprowadzanie całego strumienia wody w dół, a ciśnienie wewnątrz obudowy jest równe ciśnieniu atmosferycznemu. Obudowa służy również do podtrzymywania łożysk turbiny wodnej.
9. Jak czytać i rozumieć markę turbiny wodnej?
Zgodnie z chińskimi przepisami JBB84-74 „Zasady oznaczania modeli turbin”, oznaczenie turbiny składa się z trzech części, rozdzielonych znakiem „-”. Symbol w pierwszej części to pierwsza litera chińskiego kodu pinyin oznaczająca typ turbiny wodnej, a cyfry arabskie oznaczają charakterystyczną prędkość obrotową turbiny wodnej. Druga część składa się z dwóch liter chińskiego kodu pinyin, z których pierwsza reprezentuje układ wału głównego turbiny wodnej, a druga charakterystykę komory wlotowej. Trzecia część to nominalna średnica koła w centymetrach.
Jak określa się średnice nominalne różnych typów turbin wodnych?
Średnica nominalna turbiny o przepływie mieszanym to maksymalna średnica na krawędzi wlotowej łopatek wirnika, która jest średnicą na przecięciu dolnego pierścienia wirnika i krawędzi wlotowej łopatek.
Średnica nominalna turbin o przepływie osiowym i pochyłym to średnica wewnątrz komory wirnika na przecięciu osi łopatek wirnika i komory wirnika.
Średnica nominalna turbiny wodnej typu łopatkowego to średnica okręgu podziałowego, przy którym wirnik jest styczny do głównej linii strumienia.
Jakie są główne przyczyny kawitacji w turbinach wodnych?
Przyczyny kawitacji w turbinach wodnych są stosunkowo złożone. Powszechnie uważa się, że rozkład ciśnienia wewnątrz wirnika turbiny jest nierównomierny. Na przykład, jeśli wirnik jest zainstalowany zbyt wysoko w stosunku do poziomu wody poniżej, szybki strumień wody przepływający przez strefę niskiego ciśnienia ma tendencję do osiągania ciśnienia parowania i tworzenia pęcherzyków. Gdy woda wpływa do strefy wysokiego ciśnienia, w wyniku wzrostu ciśnienia pęcherzyki kondensują się, a cząsteczki wody zderzają się z dużą prędkością w kierunku środka pęcherzyków, wypełniając luki powstałe w wyniku kondensacji. Powoduje to silne uderzenia hydrauliczne i efekty elektrochemiczne, powodując erozję łopatek, wżery i pory przypominające plaster miodu, a nawet ich penetrację, tworząc dziury.
Jakie są główne środki zapobiegające kawitacji w turbinach wodnych?
Konsekwencją kawitacji w turbinach wodnych jest generowanie hałasu, wibracji i gwałtowny spadek sprawności, co prowadzi do erozji łopatek, powstawania wżerów i porów o strukturze plastra miodu, a nawet powstawania dziur w wyniku penetracji, co prowadzi do uszkodzenia jednostki i uniemożliwienia jej działania. Dlatego należy dołożyć wszelkich starań, aby uniknąć kawitacji podczas pracy. Obecnie do głównych środków zapobiegawczych i ograniczających uszkodzenia kawitacyjne należą:
(l) Prawidłowo zaprojektować wirnik turbiny w celu zmniejszenia współczynnika kawitacji turbiny.
(2) Popraw jakość produkcji, zapewnij prawidłowy kształt geometryczny i względne położenie ostrzy oraz zwróć uwagę na gładkie i polerowane powierzchnie.
(3) Stosowanie materiałów antykawitacyjnych w celu zmniejszenia uszkodzeń kawitacyjnych, np. kół ze stali nierdzewnej.
(4) Prawidłowo określić wysokość montażu turbiny wodnej.
(5) Poprawić warunki pracy, aby zapobiec długotrwałej pracy turbiny przy niskim spadzie i niskim obciążeniu. Zazwyczaj niedopuszczalna jest praca turbin wodnych przy niskiej mocy (np. poniżej 50% mocy znamionowej). W przypadku elektrowni wodnych wielojednostkowych należy unikać długotrwałej pracy przy niskim obciążeniu i przeciążeniu pojedynczej jednostki.
(6) Należy zapewnić odpowiednią konserwację i zwrócić uwagę na jakość polerowania podczas spawania naprawczego, aby zapobiec złośliwemu rozwojowi uszkodzeń kawitacyjnych.
(7) Za pomocą urządzenia doprowadzającego powietrze do rury odprowadzającej wodę doprowadza się powietrze w celu wyeliminowania nadmiernego podciśnienia, które może powodować kawitację.
Jak klasyfikuje się elektrownie duże, średnie i małe?
Zgodnie z obowiązującymi standardami resortowymi, za małe uważa się te urządzenia, których moc zainstalowana jest mniejsza niż 50000 kW; za średnie uważa się urządzenia, których moc zainstalowana wynosi od 50000 do 250000 kW; za duże uważa się urządzenia, których moc zainstalowana przekracza 250000 kW.
Jaka jest podstawowa zasada wytwarzania energii wodnej?
Wytwarzanie energii wodnej polega na wykorzystaniu energii hydraulicznej (z wykorzystaniem ciśnienia wody) do napędzania maszyn hydraulicznych (turbin) w celu ich obracania, przekształcając energię wody w energię mechaniczną. Jeśli do turbiny zostanie podłączony inny rodzaj maszyny (generator), aby wytwarzać energię elektryczną podczas jej obracania, energia mechaniczna jest następnie przekształcana w energię elektryczną. Wytwarzanie energii wodnej to w pewnym sensie proces przekształcania energii potencjalnej wody w energię mechaniczną, a następnie w energię elektryczną.
Jakie są metody zagospodarowania zasobów wodnych i podstawowe rodzaje elektrowni wodnych?
Metody zagospodarowania zasobów hydraulicznych dobierane są w zależności od wielkości spadku, przy czym wyróżnia się trzy podstawowe metody: typ zapory, typ przekierowania i typ mieszany.
(1) Elektrownia wodna typu zaporowego oznacza elektrownię wodną zbudowaną w korycie rzeki, ze skoncentrowanym spadkiem i określoną pojemnością zbiornika, zlokalizowaną w pobliżu zapory.
(2) Elektrownia wodna z odgałęzieniem to elektrownia wodna, która w pełni wykorzystuje naturalny spadek rzeki do odgałęzienia wody i wytwarzania energii elektrycznej, bez zbiornika ani zdolności regulacyjnej i jest zlokalizowana na odległej rzece w dół rzeki.
(3) Hybrydowa elektrownia wodna to elektrownia wodna wykorzystująca spadek wody, częściowo utworzony przez budowę zapory, a częściowo wykorzystująca naturalny spadek koryta rzeki, o określonej pojemności magazynowej. Elektrownia jest zlokalizowana w dolnym korycie rzeki.
Co to jest przepływ, całkowity odpływ i średni roczny przepływ?
Przepływ odnosi się do objętości wody przepływającej przez przekrój rzeki (lub budowli hydrotechnicznej) w jednostce czasu, wyrażonej w metrach sześciennych na sekundę;
Całkowity odpływ odnosi się do sumy całkowitego przepływu wody przez dany odcinek rzeki w roku hydrologicznym i wyraża się ją w 104 m3 lub 108 m3;
Średnioroczny przepływ odnosi się do średniego rocznego przepływu Q3/S odcinka rzeki, obliczonego na podstawie istniejących szeregów hydrologicznych.
Jakie są główne elementy projektu węzła małej elektrowni wodnej?
Składa się głównie z czterech części: budowli zatrzymujących wodę (tam), budowli odprowadzających wodę powodziową (przelewów lub zapór), budowli przekierowujących wodę (kanałów lub tuneli przekierowujących, w tym szybów regulujących ciśnienie) oraz budynków elektrowni (w tym kanałów odprowadzających wodę dołem i stacji wspomagających).
18. Czym jest elektrownia wodna z odpływem? Jakie są jej cechy charakterystyczne?
Elektrownia bez zbiornika regulacyjnego nazywana jest elektrownią wodną odpływową. Ten typ elektrowni wodnej dobiera swoją moc zainstalowaną na podstawie średniego rocznego przepływu w korycie rzeki i potencjalnego poziomu wody, jaki może osiągnąć. Produkcja energii elektrycznej w porze suchej gwałtownie spada, poniżej 50%, a czasami nawet nie jest w stanie wytworzyć energii elektrycznej, co jest ograniczone przez naturalny przepływ rzeki, a w porze deszczowej występuje duża ilość wody porzuconej.
19. Co to jest moc wyjściowa? Jak oszacować moc wyjściową i obliczyć generację energii elektrycznej przez elektrownię wodną?
W elektrowni wodnej (elektrowni) moc generowana przez jednostkę hydrogeneratora nazywana jest mocą wyjściową, a moc wyjściowa pewnego odcinka przepływu wody w rzece reprezentuje zasoby energii wodnej tego odcinka. Moc wyjściowa przepływu wody odnosi się do ilości energii wodnej na jednostkę czasu. W równaniu N = 9,81 η QH, Q jest natężeniem przepływu (m3/S); H jest wysokością podnoszenia wody (m); N jest mocą wyjściową elektrowni wodnej (W); η jest współczynnikiem sprawności generatora hydroelektrycznego. Przybliżony wzór na moc wyjściową małych elektrowni wodnych to N = (6,0-8,0) QH. Wzór na roczną produkcję energii to E = NT, gdzie N jest średnią mocą wyjściową; T jest roczną liczbą godzin wykorzystania.
Jaka jest roczna liczba godzin wykorzystania zainstalowanej mocy?
Odnosi się do średniego czasu pracy agregatu hydroelektrycznego przy pełnym obciążeniu w ciągu roku. Jest to ważny wskaźnik pomiaru korzyści ekonomicznych elektrowni wodnych, a małe elektrownie wodne muszą mieć roczny czas wykorzystania energii przekraczający 3000 godzin.
21. Czym jest korekta dzienna, korekta tygodniowa, korekta roczna i korekta wieloletnia?
(1) Regulacja dzienna: odnosi się do redystrybucji odpływu w ciągu dnia i nocy, przy czym okres regulacji wynosi 24 godziny.
(2) Dostosowanie tygodniowe: Okres dostosowania wynosi jeden tydzień (7 dni).
(3) Regulacja roczna: Redystrybucja spływu w ciągu jednego roku, w której tylko część nadmiaru wody z sezonu powodziowego może zostać zmagazynowana, nazywana jest niepełną regulacją roczną (lub regulacją sezonową); Możliwość pełnej redystrybucji dopływającej wody w ciągu roku zgodnie z wymaganiami dotyczącymi zużycia wody, bez konieczności porzucania wody, nazywana jest regulacją roczną.
(4) Regulacja wieloletnia: Kiedy objętość zbiornika jest na tyle duża, że pozwala na gromadzenie nadmiaru wody przez wiele lat, a następnie przeznaczanie jej na kilka lat suchych w celu rocznej regulacji, nazywa się to regulacją wieloletnią.
22. Co to jest kropla rzeki?
Różnica wysokości między dwoma przekrojami poprzecznymi badanego odcinka rzeki nazywana jest spadkiem; różnica wysokości między powierzchniami wody u źródła i u ujścia rzeki nazywana jest spadkiem całkowitym.
23. Jakie są opady, czas trwania opadów, intensywność opadów, obszar opadów, centrum burzy?
Opady to całkowita ilość wody spadająca na określony punkt lub obszar w określonym czasie, wyrażona w milimetrach.
Czas trwania opadów odnosi się do czasu trwania opadów.
Intensywność opadów odnosi się do ilości opadów w jednostce czasu, wyrażonej w mm/h.
Powierzchnia opadów odnosi się do poziomej powierzchni pokrytej opadami, wyrażonej w km2.
Centrum ulewy oznacza niewielki obszar lokalny, w którym występuje koncentracja ulewy.
24. Czym jest kosztorys inwestycji inżynieryjnych? Kosztorys inwestycji inżynieryjnych i budżet inżynieryjny?
Budżet inżynieryjny to dokument techniczno-ekonomiczny, który gromadzi wszystkie niezbędne środki na budowę projektu w formie pieniężnej. Budżet projektu wstępnego stanowi ważny element dokumentacji projektu wstępnego i główną podstawę oceny racjonalności ekonomicznej. Zatwierdzony budżet ogólny jest ważnym wskaźnikiem uznawanym przez państwo za podstawowy koszt inwestycji budowlanej, a także stanowi podstawę do przygotowania podstawowych planów budowy i projektów przetargowych. Kosztorys inżynieryjny to kwota inwestycji poniesiona na etapie studium wykonalności. Budżet inżynieryjny to kwota inwestycji poniesiona na etapie budowy.
Jakie są główne wskaźniki ekonomiczne elektrowni wodnych?
(1) Jednostka inwestycji kilowatowej odnosi się do inwestycji wymaganej na każdy kilowat zainstalowanej mocy.
(2) Inwestycja jednostkowa w energię odnosi się do inwestycji wymaganej na kilowatogodzinę energii elektrycznej.
(3) Koszt energii elektrycznej to opłata uiszczana za każdą kilowatogodzinę energii elektrycznej.
(4) Roczna liczba godzin wykorzystania mocy zainstalowanej jest miarą poziomu wykorzystania urządzeń elektrowni wodnej.
(5) Ceną sprzedaży energii elektrycznej jest cena za kilowatogodzinę energii elektrycznej sprzedanej do sieci.
Jak obliczyć główne wskaźniki ekonomiczne elektrowni wodnych?
Podstawowe wskaźniki ekonomiczne elektrowni wodnych obliczane są według następującego wzoru:
(1) Jednostka inwestycji w kilowaty = całkowita inwestycja w budowę elektrowni wodnej/całkowita zainstalowana moc elektrowni wodnej
(2) Jednostkowa inwestycja energetyczna = całkowita inwestycja w budowę elektrowni wodnej/średnia roczna produkcja energii elektrycznej w elektrowni wodnej
(3) Roczna liczba godzin wykorzystania mocy zainstalowanej = średnia roczna produkcja energii/całkowita moc zainstalowana
Czas publikacji: 28-10-2024
