Turbina e kundërsulmit është një lloj makinerie hidraulike që përdor presionin e rrjedhës së ujit për të shndërruar energjinë e ujit në energji mekanike.
(1) Struktura. Komponentët kryesorë strukturorë të turbinës së kundërsulmit janë rrotulluesi, dhoma e devijimit të ujit, mekanizmi udhëzues i ujit dhe tubi i tërheqjes.
1) Rrotulluesi. Rrotulluesi është një pjesë e turbinës së ujit që shndërron energjinë e rrjedhës së ujit në energji mekanike rrotulluese. Në varësi të drejtimit të shndërrimit të energjisë së ujit, strukturat e rrotulluesve të turbinave të ndryshme të kundërsulmit janë gjithashtu të ndryshme. Rrotulluesi i turbinës Francis përbëhet nga fletë të përdredhura të aerodinamikuara, kurora dhe unaza e poshtme dhe komponentë të tjerë kryesorë vertikalë; rrotulluesi i turbinës me rrjedhje aksiale përbëhet nga fletë, trupi i rrotulluesit dhe koni i kullimit dhe komponentë të tjerë kryesorë: struktura e rrotulluesit të turbinës me rrjedhje diagonale është më komplekse. Këndi i vendosjes së fletëve mund të ndryshohet në varësi të kushteve të punës dhe të përputhet me hapjen e fletës udhëzuese. Vija qendrore e rrotullimit të fletëve është në një kënd të pjerrët (45°-60°) me boshtin e turbinës.
2) Dhoma e devijimit të ujit. Funksioni i saj është të bëjë që uji të rrjedhë në mënyrë të barabartë në mekanizmin udhëzues të ujit, të zvogëlojë humbjen e energjisë dhe të përmirësojë efikasitetin e turbinës. Turbinat e mëdha dhe të mesme shpesh përdorin spirale metalike me prerje tërthore rrethore me kokë mbi 50 m, dhe spirale betoni me prerje tërthore trapezoidale për ato nën 50 m.
3) Mekanizmi udhëzues i ujit. Ai përgjithësisht përbëhet nga një numër i caktuar fletësh udhëzuese të efektshme dhe mekanizmat e tyre rrotullues të vendosur në mënyrë të barabartë në periferi të rrotulluesit. Funksioni i tij është të drejtojë rrjedhën e ujit në mënyrë të barabartë në rrotullues dhe, duke rregulluar hapjen e fletës udhëzuese, të ndryshojë shkallën e rrjedhjes së turbinës për të përmbushur kërkesat e ngarkesës së grupit të gjeneratorit, dhe gjithashtu luan një rol të mbylljes së ujit kur është plotësisht i mbyllur.
4) Tubi i tërheqjes. Rrjedha e ujit në dalje të rrotulluesit ka ende një pjesë të energjisë së tepërt që nuk është përdorur. Roli i tubit të tërheqjes është të rikuperojë këtë pjesë të energjisë dhe të shkarkojë ujin poshtë rrjedhës. Tubi i tërheqjes ndahet në dy lloje, konik i drejtë dhe i lakuar. I pari ka një koeficient të madh energjie dhe është përgjithësisht i përshtatshëm për turbina të vogla horizontale dhe tubulare; i dyti ka performancë më të ulët hidraulike sesa konet e drejta, por ka një thellësi më të vogël gërmimi dhe përdoret gjerësisht në turbina kundërsulmi të mëdha dhe të mesme.
(2) Klasifikimi. Sipas drejtimit aksial të rrjedhës së ujit nëpër shufër rrotulluese, turbina me impakt ndahet në një turbinë Francis, një turbinë me rrjedhje diagonale, një turbinë me rrjedhje aksiale dhe një turbinë tubulare.
1) Turbina Francis. Turbina Francis (me rrjedhje boshtore radiale ose Francis) është një turbinë kundërsulmi në të cilën uji rrjedh në mënyrë radiale nga perimetri i rrotulluesit në drejtimin aksial. Ky lloj turbine ka një gamë të gjerë të presioneve të zbatueshme (30-700m), strukturë të thjeshtë, vëllim të vogël dhe kosto të ulët. Turbina më e madhe Francis që është vënë në funksionim në Kinë është Hidrocentrali Ertan, me një fuqi dalëse të vlerësuar prej 582 MW dhe një fuqi dalëse maksimale prej 621 MW.
2) Turbina me rrjedhje aksiale. Turbina me rrjedhje aksiale është një turbinë kundërsulmi në të cilën uji rrjedh nga drejtimi aksial dhe del nga rrotulluesi në drejtimin aksial. Ky lloj turbine ndahet në dy lloje: lloji me teh të fiksuar (tipi me vidë) dhe lloji rrotullues (tipi Kaplan). Tehet e të parës janë të fiksuara, ndërsa tehet e të dytës mund të rrotullohen. Kapaciteti i kalimit të ujit të turbinës me rrjedhje aksiale është më i madh se ai i turbinës Francis. Meqenëse tehet e turbinës me lopatë mund të ndryshojnë pozicion me ndryshimet në ngarkesë, ato kanë efikasitet më të lartë në një gamë të gjerë ndryshimesh të ngarkesës. Performanca anti-kavitacion dhe forca mekanike e turbinës me rrjedhje aksiale janë më të këqija se ato të turbinës Francis, dhe struktura është gjithashtu më e ndërlikuar. Aktualisht, koka e zbatueshme e këtij lloji turbine ka arritur në 80m ose më shumë.
3) Turbinë tubulare. Rrjedha e ujit e këtij lloji turbine uji rrjedh në mënyrë aksiale jashtë rotorit, dhe nuk ka rrotullim para dhe pas rotorit. Diapazoni i kokës së shfrytëzimit është 3-20. Trupi i avionit ka avantazhet e lartësisë së vogël, kushteve të mira të rrjedhjes së ujit, efikasitetit të lartë, më pak inxhinierisë civile, kostos së ulët, mungesës së nevojës për spirale dhe tuba të lakuar tërheqës, dhe sa më e ulët të jetë koka, aq më të dukshme janë avantazhet.
Turbinat tubulare ndahen në dy lloje: me rrjedhë të plotë dhe gjysmë-rrjedhë sipas lidhjes së gjeneratorit dhe mënyrës së transmetimit. Turbinat me rrjedhë gjysmë-rrjedhë ndahen më tej në llojin e llambës, llojin e boshtit dhe llojin e zgjatjes së boshtit. Midis tyre, lloji i zgjatjes së boshtit ndahet gjithashtu në dy lloje. Ekzistojnë boshte të pjerrëta dhe boshte horizontale. Aktualisht, lloji tubular i llambës, lloji i zgjatjes së boshtit dhe lloji i boshtit vertikal më të përdorur përdoren kryesisht në njësi të vogla. Në vitet e fundit, lloji i boshtit është përdorur edhe në njësi të mëdha dhe të mesme.
Gjeneratori i njësisë tubulare të zgjatjes së boshtit është instaluar jashtë kanalit ujor dhe gjeneratori është i lidhur me turbinën me një bosht të pjerrët ose bosht horizontal më të gjatë. Kjo strukturë e tipit të zgjatjes së boshtit është më e thjeshtë se tipi i llambës.
4) Turbinë me rrjedhë diagonale. Struktura dhe madhësia e turbinës me rrjedhë diagonale (e quajtur edhe diagonale) janë midis rrjedhës së përzier dhe rrjedhës aksiale. Dallimi kryesor është se vija qendrore e fletëve të rrotulluesit është në një kënd të caktuar me vijën qendrore të turbinës. Për shkak të karakteristikave strukturore, njësia nuk lejohet të fundoset gjatë funksionimit, kështu që një pajisje mbrojtëse nga sinjali i zhvendosjes aksiale është instaluar në strukturën e dytë për të parandaluar aksidentet që shkaktojnë përplasjen e fletëve dhe dhomës së rrotulluesit. Diapazoni i kokës së shfrytëzimit të turbinës me rrjedhë diagonale është 25~200m.
Koha e postimit: 19 tetor 2021
