După cum știm cu toții, grupul electrogen cu turbină hidraulică este componenta mecanică centrală și cheie a unei centrale hidroelectrice. Prin urmare, este deosebit de important să se asigure funcționarea stabilă a întregii unități de turbină hidraulică. Există mulți factori care afectează stabilitatea unității de turbină hidraulică, existenți încă de la proiectarea întregii unități de turbină hidraulică.
În întregul design al unității turbinei hidraulice, influența designului hidraulic este mică. Când unitatea turbinei hidraulice funcționează în condiții normale, debitul de apă la ieșirea din coloană va continua să curgă, iar debitul de apă la ieșirea din coloană nu se va roti. Când turbina nu este în starea optimă de funcționare, debitul la ieșirea din coloană va forma treptat un flux circular în tubul de tiraj al turbinei. Când turbina este sub o sarcină parțială de 40 ~ 70% și o înălțime de presiune redusă, debitul la ieșirea din coloană se va roti înainte și va forma treptat un vârtej panglică, care va provoca chiar vibrații ale unității turbinei.
În funcționarea turbinei hidraulice, cel mai important factor care provoacă vibrațiile unității turbinei hidraulice este pulsația presiunii din tubul de tiraj, iar acest factor va reprezenta o amenințare pentru funcționarea normală a turbinei Francis. În plus, dacă trenul vortex Karman este generat la coada fluxului în jurul profilului aerodinamic, acesta va afecta și funcționarea normală a turbinei hidraulice, deoarece va duce la vibrații forțate ale palei rotorului turbinei hidraulice. Atunci când frecvența acestei vibrații forțate formează o relație multiplă cu frecvența naturală de vibrații a palei rotorului, aceasta va duce la fisuri în palea rotorului turbinei hidraulice și chiar la fracturarea palei.
În plus, există un alt factor care va afecta, de asemenea, funcționarea stabilă a turbinei, și anume factorul hidraulic. Dacă condițiile de funcționare ale unității turbinei se abat de la condițiile de proiectare ale turbinei, fenomenul de separare a fluxului va apărea la intrarea și ieșirea palei. Datorită frecvenței instabile a fenomenului de separare a fluxului, gradul de deteriorare este, de asemenea, diferit. Modelul hidraulic al turbinei hidraulice este sursa de alimentare a întregii centrale hidroelectrice.
Proiectarea structurală, prelucrarea și fabricarea științifică și rezonabilă a unității turbinei hidraulice pot îmbunătăți eficient stabilitatea funcționării turbinei hidraulice, iar principalii factori care afectează proiectarea structurală și fabricarea acesteia sunt următorii:
① În cazul componentelor canalului de curgere, atunci când presiunea de curgere din canalul de curgere acționează asupra componentelor canalului de curgere, aceasta va produce solicitări. Odată cu creșterea solicitării, aceasta va duce la deformarea elastică a componentelor. În plus, atunci când fluxul este agitat, fiecare componentă va produce și vibrații. Atunci când frecvența de vibrație a fluxului de apă este aceeași cu frecvența naturală a componentelor, aceasta va produce și rezonanță, care nu numai că va produce o poluare fonică semnificativă, dar va afecta și funcționarea normală a unității turbinei hidraulice. În special pentru unitățile turbinei hidraulice de dimensiuni mari și viteză redusă, frecvența lor naturală este foarte apropiată de frecvența joasă hidraulică, astfel încât este ușor să fie afectată de rezonanță.
② Influența tehnologiei de procesare. În prelucrarea și fabricarea unității turbinei hidraulice, dacă prelucrarea palelor nu este precisă sau există erori în procesul de sudare a componentelor, valorile deschiderii de intrare și ieșire a palelor vor fi relativ neuniforme, ceea ce va duce în cele din urmă la probleme de vibrații ale motorului unității turbinei hidraulice.
③ Când inelul labirint este prelucrat, ovalitatea mare va duce și la probleme de vibrații ale unității.
În plus, calitatea instalării unității turbinei hidraulice va afecta, de asemenea, funcționarea stabilă a acesteia. Printre diversele componente ale unității turbinei hidraulice, dacă lagărele de ghidare nu sunt concentrice unul cu celălalt sau axa nu este corectă, acest lucru va provoca vibrații hidraulice și vibrații ale componentelor lagărelor.
Data publicării: 22 septembrie 2021
