1. Принцип работы
Водяная турбина преобразует энергию потока воды в энергию вращения. Это силовая машина, которая преобразует энергию потока воды в механическую энергию вращения. Вода из водохранилища, расположенного выше по течению, подается к турбине через отводную трубу, которая приводит в движение рабочее колесо турбины и генератор для выработки электроэнергии.
Формула расчета выходной мощности турбины выглядит следующим образом:
P = 9.81H·Q·η (P — мощность гидрогенератора, кВт; H — напор воды, м; Q — расход воды через турбину, м³/с; η — КПД гидравлической турбины)
Чем выше напор h и чем больше расход Q, тем выше КПД турбины η. Чем выше мощность, тем больше выходная мощность.
2. Классификация и применимый напор водяной турбины
Классификация турбин
Реактивные турбины: турбины Фрэнсиса, осевые, наклонно-поточные и трубчатые.
Турбина Пелтона: турбина Пелтона, турбина с косым ходом поршня, турбина с двойным ходом поршня и турбина Пелтона.
Вертикальный смешанный поток
Вертикальный осевой поток
Наклонный поток
Применимый заголовок
Реактивная турбина:
Турбина Фрэнсиса 20-700 м
Осевая турбина 3 ～ 80 м
Наклонная турбина 25–200 м
Трубчатая турбина 1 ～ 25 м
Импульсная турбина:
Турбина Пелтона: 300-1700 м (большая), 40-250 м (малая).
20–300 м для наклонной ударной турбины
Турбина с двойным щелчком, 5–100 м (маленькая)
Тип турбины выбирается в зависимости от рабочего напора и удельной скорости вращения.
3. Основные рабочие параметры гидравлической турбины
В основном это включает в себя напор h, расход Q, выходную мощность P и КПД η, а также скорость n.
Характерная форма головы H:
Максимальный напор Hmax: максимальный чистый напор, при котором турбине разрешено работать.
Минимальный напор Hmin: минимальный чистый напор, необходимый для безопасной и стабильной работы гидравлической турбины.
Средневзвешенный напор (га): средневзвешенное значение всех напоров воды в турбине.
Номинальный напор (HR): минимальный чистый напор, необходимый для того, чтобы турбина вырабатывала номинальную мощность.
Расход Q: объем потока, проходящего через заданный участок турбины за единицу времени; обычно используемая единица измерения — м³/с.
Скорость вращения n: число оборотов рабочего колеса турбины в единицу времени, обычно выражается в об/мин.
Выходная мощность P: выходная мощность на конце вала турбины, обычно используемая единица измерения: кВт.
КПД η: отношение входной мощности к выходной мощности гидравлической турбины называется КПД гидравлической турбины.
4. Основная конструкция турбины
К основным конструктивным элементам реактивной турбины относятся спиральный корпус, стяжное кольцо, направляющий механизм, верхняя крышка, рабочее колесо, главный вал, направляющий подшипник, нижнее кольцо, отводная труба и т. д. На приведенных выше рисунках показаны основные конструктивные элементы турбины.
5. Заводские испытания гидравлической турбины
Проверьте, протестируйте и оцените основные детали, такие как спиральный корпус, направляющая, главный вал, серводвигатель, направляющий подшипник и верхняя крышка.
Основные элементы проверки и испытаний:
1) Контроль качества материалов;
2) Контроль качества сварки;
3) Неразрушающий контроль;
4) Испытание под давлением;
5) Проверка размеров;
6) Заводская сборка;
7) Тест на двигательные навыки;
8) Тест статического равновесия бегуна и т. д.
Дата публикации: 10 мая 2021 г.
