Водна турбина је машина која претвара потенцијалну енергију воде у механичку енергију. Коришћењем ове машине за погон генератора, енергија воде се може претворити у
Електрична енергија Ово је хидрогенератор.
Модерне хидрауличне турбине могу се поделити у две категорије према принципу протока воде и структурним карактеристикама.
Друга врста турбине која користи и кинетичку и потенцијалну енергију воде назива се ударна турбина.
Контранапад
Вода која се црпи из узводног резервоара прво тече у комору за преусмеравање воде (волуту), а затим кроз усмеравајућу лопатицу улази у закривљени канал лопатице ротора.
Проток воде производи реакциону силу на лопатицама, што доводи до ротације импелера. У овом тренутку, енергија воде се претвара у механичку енергију, а вода која истиче из ротора се испушта кроз усисни канал.
Низводно.
Ударна турбина углавном укључује Францисово струјање, косо струјање и аксијално струјање. Главна разлика је у томе што је структура радног кола другачија.
(1) Францис тркач се генерално састоји од 12-20 аеродинамичних увијених лопатица и главних компоненти као што су круна точка и доњи прстен.
Довод и аксијални одвод, овај тип турбине има широк опсег применљивих водених стопа, малу запремину и ниску цену, и широко се користи при високим воденим стопама.
Аксијални проток се дели на пропелерски и ротациони тип. Први има фиксну лопатицу, док други има ротирајућу лопатицу. Аксијални проток турбине се генерално састоји од 3-8 лопатица, тела протока турбине, одводног конуса и других главних компоненти. Капацитет протока воде ове врсте турбине је већи од Франсисове турбине. Код лопатичне турбине, пошто лопатица може да мења свој положај са оптерећењем, она има високу ефикасност у опсегу великих промена оптерећења. Антикавитационе перформансе и чврстоћа турбине су лошије од оних код турбине са мешовитим протоком, а структура је такође сложенија. Генерално, погодна је за опсег ниског и средњег воденог стуба од 10.
(2) Функција коморе за преусмеравање воде је да обезбеди равномерни ток воде у механизам за вођење воде, смањи губитак енергије механизма за вођење воде и побољша рад воденог точка.
ефикасност машине. За велике и средње турбине са воденим главом изнад, често се користи метална спирала кружног пресека.
(3) Механизам за вођење воде је генерално равномерно распоређен око клизача, са одређеним бројем аеродинамичних вођица и њихових ротирајућих механизама итд.
Функција композиције је да равномерно усмерава проток воде у радно коло и, подешавањем отвора усмеравајуће лопатице, мења прелив турбине како би одговарао
Захтеви за подешавање и промену оптерећења генератора такође могу играти улогу заптивне воде када су сви затворени.
(4) Противводна цев: Пошто се део преостале енергије у протоку воде на излазу из канала не користи, функција противводне цеви је да је искористи
Део енергије и одводи воду низводно. Мале турбине углавном користе цеви са правим конусом, које имају високу ефикасност, али велике и средње турбине су
Водоводне цеви се не могу копати веома дубоко, па се користе цеви са коленчатим савијањем.
Поред тога, у ударној турбини постоје цевасте турбине, турбине са косим протоком, реверзибилне пумпне турбине итд.
Ударна турбина:
Ова врста турбине користи ударну силу брзог протока воде за ротацију турбине, а најчешћи је тип са кантом.
Кофер турбине се генерално користе у горе наведеним хидроелектранама са високим притиском. Њени радни делови углавном укључују аквадукте, млазнице и распршиваче.
Игла, водени точак и спирала итд. опремљени су многим чврстим кантама за воду у облику кашике на спољној ивици воденог точка. Ефикасност ове турбине варира у зависности од оптерећења.
Промена је мала, али је капацитет протока воде ограничен млазницом, која је много мања од радијалног аксијалног протока. Да би се побољшао капацитет протока воде, повећајте излаз и
Да би се побољшала ефикасност, велика турбина са воденим кантама је промењена са хоризонталне на вертикалну осу, и развијена је од једне млазнице до више млазница.
3. Увод у структуру реакционе турбине
Закопани део, укључујући спиралу, прстен седишта, усисну цев итд., је закопана у бетонском темељу. То је део делова за преусмеравање воде и прелив јединице.
Спирална
Спирална цев је подељена на бетонску и металну. Јединице са воденим столом унутар 40 метара углавном користе бетонску спиралну цев. За турбине са воденим столом већим од 40 метара, металне спиралне цевчице се генерално користе због потребе за чврстоћом. Метална спирална цевчица има предности високе чврстоће, једноставне обраде, једноставне грађевинске конструкције и лаког повезивања са цевоводом за преусмеравање воде електране.
Постоје две врсте металних волута, заварене и ливене.
За велике и средње ударне турбине са воденим падом од око 40-200 метара, углавном се користе заварене челичне плоче. Ради лакшег заваривања, плоча је често подељена на неколико конусних делова, сваки део је кружног облика, а задњи део плоче је због тога што се пресек смањује и мења у овални облик ради заваривања са прстеном седишта. Сваки конусни сегмент се ваља помоћу машине за ваљање плоча.
Код малих Франсисових турбина често се користе спирале од ливеног гвожђа које се лију у целини. За турбине са високим притиском и великим капацитетом обично се користи спирала од ливеног челика, а спирала и прстен седишта се лију у једно.
Најнижи део спирале је опремљен дренажним вентилом за испуштање акумулиране воде током одржавања.
Прстен седишта
Седиште прстена је основни део ударне турбине. Поред тога што носи притисак воде, он такође носи тежину целе јединице и бетонског дела јединице, тако да захтева довољну чврстоћу и крутост. Основни механизам седишта прстена састоји се од горњег прстена, доњег прстена и фиксне вођице. Фиксна вођица је носећи прстен седишта, подупирач који преноси аксијално оптерећење и површина протока. Истовремено, она је главни референтни део у склопу главних компоненти турбине и један је од најраније инсталираних делова. Стога, мора имати довољну чврстоћу и крутост, а истовремено треба да има и добре хидрауличне перформансе.
Прстен седишта је и део који носи оптерећење и део кроз који пролази, тако да површина кроз коју пролази има аеродинамичан облик како би се осигурали минимални хидраулични губици.
Седиште прстена генерално има три структурна облика: облик једног стуба, полуинтегрални облик и интегрални облик. За Франсис турбине се обично користи интегрална структура седишта прстена.
Противпропусна цев и темељни прстен
Пропусна цев је део протока турбине и постоје две врсте: права, конична и закривљена. Закривљена пропусна цев се генерално користи код великих и средњих турбина. Темељни прстен је основни део који повезује седиште Франсисове турбине са улазним делом пропусне цеви и уграђен је у бетон. Доњи прстен радног кола се окреће унутар њега.
Структура водича за воду
Функција механизма за вођење воде водене турбине је формирање и промена запремине циркулације воде која улази у радно коло. Коришћена је ротациона контрола са вишеструким вођеним лопатицама са добрим перформансама како би се осигурало да проток воде улази равномерно дуж обима са малим губитком енергије при различитим брзинама протока. Осигурајте да турбина има добре хидрауличке карактеристике, подесите проток да бисте променили излаз јединице, затворите проток воде и зауставите ротацију јединице током нормалног и незгодног искључења. Велики и средњи механизми за вођење воде могу се поделити на цилиндричне, конусне (турбине типа луковице и косог протока) и радијалне (турбине са потпуним продором) према положају осе вођених лопатица. Механизам за вођење воде се углавном састоји од вођених лопатица, механизама за рад вођених лопатица, прстенастих компоненти, чаура вратила, заптивача и других компоненти.
Структура уређаја са вођним лопатицама.
Прстенасте компоненте механизма за вођење воде укључују доњи прстен, горњи поклопац, носећи поклопац, контролни прстен, носач лежаја, носач аксијалног лежаја итд. Имају сложене силе и високе захтеве за производњу.
Доњи прстен
Доњи прстен је равни прстенасти део причвршћен за прстен седишта, већина којих је ливено-заварена конструкција. Због ограничења транспортних услова у великим јединицама, може се поделити на две половине или комбинацију више латица. За електране са хабањем од седимента, предузимају се одређене мере против хабања на површини протока. Тренутно се плоче против хабања углавном постављају на чеоне површине, а већина њих користи нерђајући челик 0Cr13Ni5Mn. Ако су доњи прстен и горња и доња чеона површина водилице заптивене гумом, на доњем прстену мора постојати жлеб за реп или жлеб за заптивку типа гумене заптивке типа притисне плоче. Наша фабрика углавном користи месингану заптивну плочу. Отвор вратила водилице на доњем прстену треба да буде концентричан са горњим поклопцем. Горњи поклопац и доњи прстен се често користе за исто бушење средњих и малих јединица. Велике јединице се сада директно буше помоћу CNC бушилице у нашој фабрици.
Контролна петља
Контролни прстен је прстенасти део који преноси силу релеја и ротира водилицу кроз механизам преноса.
Водећа лопатица
Тренутно, вођење лопатица често има два стандардна облика крила, симетрично и асиметрично. Симетричне вођење лопатице се генерално користе у аксијалним турбинама велике специфичне брзине са непотпуним углом обухвата спирале; асиметричне вођење лопатице се генерално користе у спиралама пуног угла обухвата и раде са аксијалним протоком мале специфичне брзине са великим отвором. Турбине и Франсис турбине велике и средње специфичне брзине. (Цилиндричне) вођење лопатице су генерално ливене у целини, а ливено-заварене конструкције се такође користе у великим јединицама.
Водећа лопатица је важан део механизма за вођење воде, који игра кључну улогу у формирању и промени запремине циркулације воде која улази у млазницу. Водећа лопатица је подељена на два дела: тело водилице и пречник вратила водилице. Генерално, користи се цео лив, а велике јединице такође користе заваривање ливењем. Материјали су генерално ZG30 и ZG20MnSi. Да би се осигурала флексибилна ротација водилице, горње, средње и доње вратило водилице треба да буду концентричне, радијални замах не сме бити већи од половине толеранције пречника централне осовине, а дозвољена грешка чеоне површине водилице која није нормална на осу не сме прећи 0,15/1000. Профил површине протока водилице директно утиче на запремину циркулације воде која улази у млазницу. Глава и реп водилице су генерално направљени од нерђајућег челика ради побољшања отпорности на кавитацију.
Чаура вођице и потисни уређај вођице
Чаура вођице је компонента која фиксира пречник централног вратила на вођици, а њена структура је повезана са материјалом, заптивком и висином горњег поклопца. Углавном је у облику интегралног цилиндра, а код великих јединица је углавном сегментирана, што има предност у погледу веома доброг подешавања зазора.
Потисни уређај водилице спречава да водилица има узгон навише под дејством притиска воде. Када водилица пређе своју тежину, водилица се подиже навише, судара се са горњим поклопцем и утиче на силу на клипњачу. Потисна плоча је генерално од алуминијумске бронзе.
Заптивка вођице
Водећа лопатица има три функције заптивања, једна је смањење губитка енергије, друга је смањење цурења ваздуха током рада фазне модулације, а трећа је смањење кавитације. Заптивке водилица се деле на елевационе и крајње заптивке.
У средини и на дну пречника вратила водилице налазе се заптивке. Када је пречник вратила запечаћен, притисак воде између заптивног прстена и пречника вратила водилице је чврсто затворен. Због тога постоје дренажни отвори у чаури. Заптивање доњег пречника вратила углавном служи за спречавање уласка седимента и појаве хабања пречника вратила.
Постоји много врста механизама за пренос са вођицом, а два се најчешће користе. Један је тип са виљушком, који има добро стање напона и погодан је за велике и средње јединице. Један је тип са ушном ручком, који се углавном карактерише једноставном структуром и погоднији је за мале и средње јединице.
Механизам преноса са ушном ручком се углавном састоји од вођице лопатице, спојне плоче, полу-кључа, смицајног клина, чауре вратила, крајњег поклопца, ушне ручке, клина клипњаче ротационе чауре итд. Сила није добра, али је структура једноставна, па је погоднија за мале и средње јединице.
Механизам погона виљушке
Механизам преноса виљушке се углавном састоји од вођице лопатице, спојне плоче, виљушке, клина виљушке, спојног вијка, навртке, полукључа, клина за смицање, чауре вратила, крајњег поклопца и компензационог прстена итд.
Крак вођице и вођица су повезани раздвојеним кључем ради директног преноса обртног момента. На краку вођице је постављен крајњи поклопац, а вођица је окачена на крајњи поклопац помоћу завртња за подешавање. Захваљујући употреби раздвојеног кључа, вођица се помера горе-доле приликом подешавања размака између горње и доње крајње површине тела вођице, док положаји осталих делова преноса нису погођени. утицаји.
У механизму преноса виљушке, крак вођице и спојна плоча су опремљени смицајним клиновима. Ако се вођице заглаве због страних предмета, сила рада релевантних делова преноса ће се нагло повећати. Када се напрезање повећа 1,5 пута, смицајни клинови ће се прво пресећи. Заштитите остале делове преноса од оштећења.
Поред тога, на споју између спојне плоче или контролног прстена и главе виљушке, како би се спојни завртањ одржао хоризонтално, може се уградити компензациони прстен за подешавање. Навоји на оба краја спојног завртња су леви и десни респективно, тако да се дужина клипњаче и отвор вођице могу подесити током монтаже.
Ротирајући део
Ротирајуће вратило се углавном састоји од ротора, главног вратила, лежаја и заптивног уређаја. Ротор је склопљен и заварен горњим круном, доњим прстеном и лопатицама. Већина главних вратила турбина је ливена. Постоји много врста вођица лежајева. У складу са условима рада електране, постоји неколико врста лежајева као што су подмазивање водом, подмазивање танким слојем уља и подмазивање сувим уљем. Генерално, електрана углавном користи цилиндрични лежај са танким слојем уља или блок лежајеве.
Френсис Ранер
Франсисов тркач се састоји од горње круне, лопатица и доњег прстена. Горња круна је обично опремљена прстеном против цурења ради смањења губитка воде и уређајем за растерећење притиска ради смањења аксијалног потиска воде. Доњи прстен је такође опремљен уређајем против цурења.
Аксијалне лопатице тркача
Лопатица аксијалног клизача (главна компонента за претварање енергије) састоји се од два дела: тела и осовине. Лију се одвојено, а након обраде комбинују се са механичким деловима као што су завртњи и клинови. (Генерално, пречник клизача је већи од 5 метара) Производња је генерално ZG30 и ZG20MnSi. Број лопатица клизача је генерално 4, 5, 6 и 8.
Тело тркача
Тело клизача је опремљено свим лопатицама и радним механизмом, горњи део је повезан са главним вратилом, а доњи део је повезан са одводним конусом, који има сложен облик. Обично је тело клизача направљено од ZG30 и ZG20MnSi. Облик је углавном сферни како би се смањио губитак запремине. Специфична структура тела клизача зависи од положаја релеја и облика радног механизма. У вези са главним вратилом, спојни вијак носи само аксијалну силу, а обртни момент носе цилиндрични клинови распоређени дуж радијалног правца спојне површине.
Механизам рада
Права веза са оперативним оквиром:
1. Када је угао лопатице у средњем положају, рука је хоризонтална, а клипњача вертикална.
2. Ротирајућа рука и сечиво користе цилиндричне клинове за пренос обртног момента, а радијални положај се позиционира помоћу осигурача.
3. Клипњача је подељена на унутрашњу и спољашњу клипњачу, а сила је равномерно распоређена.
4. На оквиру за управљање налази се ушна ручка, што је погодно за подешавање током монтаже. Одговарајућа крајња површина ушне ручке и оквира за управљање ограничена је граничним клином како би се спречило заглављивање клипњаче када је ушна ручка фиксирана.
5. Оперативни оквир усваја облик слова „I“. Већина њих се користи у малим и средњим јединицама са 4 до 6 лопатица.
Механизам праволинијског зглоба без радног оквира: 1. Радни оквир је отказан, а клипњача и ротирајућа рука се директно покрећу помоћу клипа релеја. у великим јединицама.
Механизам косог повезивања са радним оквиром: 1. Када је угао ротације лопатице у средњем положају, обртна рука и клипњача имају велики угао нагиба. 2. Ход релеја је повећан, а код тркача са више лопатица.
Соба за тркаче
Комора за проток воде је глобална заварена структура од челичне плоче, а делови склони кавитацији у средини су направљени од нерђајућег челика ради побољшања отпорности на кавитацију. Комора за проток воде има довољну чврстоћу да испуни захтев равномерног зазора између лопатица протока и коморе за проток воде када јединица ради. Наша фабрика је у производном процесу развила комплетан метод обраде: А. Обрада вертикалним CNC стругом. Б, обрада методом профилисања. Прави конусни део проточне цеви је обложен челичним плочама, обликован у фабрици и склопљен на лицу места.
Време објаве: 26. септембар 2022.
