Који су радни параметри водне турбине?
Основни радни параметри водне турбине укључују притисак, проток, брзину, излаз и ефикасност.
Водени притисак турбине односи се на разлику у јединичној тежини енергије протока воде између улазног и излазног дела турбине, изражену у H и мерену у метрима.
Проток водене турбине односи се на запремину протока воде која пролази кроз попречни пресек турбине по јединици времена.
Брзина турбине се односи на број обртаја главног вратила турбине у минути.
Излаз водене турбине односи се на излазну снагу на крају вратила водене турбине.
Коефицијент корисности турбине односи се на однос излазне снаге турбине и протока воде.
Које су врсте водених турбина?
Водне турбине се могу поделити у две категорије: контранападне и импулсне. Контранападне турбине обухватају шест типова: турбина мешовитог протока (HL), аксијална турбина са фиксним лопатицама (ZD), аксијална турбина са фиксним лопатицама (ZZ), турбина са нагнутим протоком (XL), турбина са фиксним лопатицама кроз проток (GD) и турбина са фиксним лопатицама кроз проток (GZ).
Постоје три облика импулсних турбина: турбине типа кофера (тип секача) (CJ), турбине нагнутог типа (XJ) и турбине са двоструким славинама (SJ).
3. Шта су контратурбина и импулсна турбина?
Водна турбина која претвара потенцијалну енергију, енергију притиска и кинетичку енергију протока воде у чврсту механичку енергију назива се контратурбина водене турбине.
Водна турбина која претвара кинетичку енергију протока воде у чврсту механичку енергију назива се импулсна турбина.
Које су карактеристике и обим примене турбина са мешовитим протоком?
Турбина са мешовитим протоком, позната и као Франсисова турбина, има проток воде који улази у импелер радијално, а истиче углавном аксијално. Турбине са мешовитим протоком имају широк спектар примене воденог стања, једноставну структуру, поуздан рад и високу ефикасност. То је једна од најчешће коришћених водених турбина у модерно доба. Применљиви опсег воденог стања је 50-700 м.
Које су карактеристике и обим примене ротирајуће водене турбине?
Аксијална турбина, проток воде у подручју импелера тече аксијално, а проток воде се мења из радијалног у аксијални између водилица и импелера.
Структура фиксног пропелера је једноставна, али ће се његова ефикасност нагло смањити када се одступа од пројектних услова. Погодна је за електране са малом снагом и малим променама воденог стања, које се генерално крећу од 3 до 50 метара. Структура ротационог пропелера је релативно сложена. Постиже двоструко подешавање усмерних лопатица и лопатица координирањем ротације лопатица и усмерних лопатица, проширујући излазни опсег зоне високе ефикасности и постижући добру оперативну стабилност. Тренутно, опсег примењеног воденог стања креће се од неколико метара до 50-70 м.
Које су карактеристике и обим примене водених турбина са кофицом?
Водена турбина типа кофице, позната и као Петионова турбина, ради тако што млаз из млазнице удара на лопатице кофице турбине дуж тангенцијалног правца обима турбине. Водена турбина типа кофице се користи за велике водене падове, при чему се мале кофице користе за водене падове од 40-250 м, а велике кофице за водене падове од 400-4500 м.
7. Које су карактеристике и обим примене нагнуте турбине?
Нагнута водена турбина производи млаз из млазнице који формира угао (обично 22,5 степени) са равнином импелера на улазу. Овај тип водене турбине се користи у малим и средњим хидроелектранама, са одговарајућим распоном висине испод 400 м.
Која је основна структура водене турбине типа канте?
Водена турбина типа канте има следеће компоненте за прекомерну струју, чије су главне функције следеће:
(л) Млазницу формира проток воде из узводне цеви под притиском који пролази кроз млазницу, формирајући млаз који удара у импелер. Енергија притиска протока воде унутар млазнице се претвара у кинетичку енергију млаза.
(2) Игла мења пречник млаза који се распршује из млазнице померањем игле, чиме се мења и брзина протока на улазу водене турбине.
(3) Точак се састоји од диска и неколико кантица причвршћених на њему. Млаз јури ка кантицама и преноси своју кинетичку енергију на њих, чиме покреће точак да се окреће и обавља рад.
(4) Дефлектор се налази између млазнице и импелера. Када турбина нагло смањи оптерећење, дефлектор брзо скреће млаз према канти. У овом тренутку, игла ће се полако затворити у положај погодан за ново оптерећење. Након што се млазница стабилизује у новом положају, дефлектор се враћа у првобитни положај млаза и припрема се за следећу акцију.
(5) Кућиште омогућава да се завршени проток воде глатко испушта низводно, а притисак унутар кућишта је еквивалентан атмосферском притиску. Кућиште се такође користи за ослоњавање лежајева водене турбине.
9. Како прочитати и разумети марку водене турбине?
Према кинеским „Правилима за означавање модела турбина“ JBB84-74, ознака турбине се састоји од три дела, одвојена знаком „-“ између сваког дела. Симбол у првом делу је прво слово кинеског пинјина за тип водене турбине, а арапски бројеви представљају карактеристичну специфичну брзину водене турбине. Други део се састоји од два кинеска пинјина, при чему прво представља распоред главног вратила водене турбине, а друго карактеристике усисног канала. Трећи део је номинални пречник точка у центиметрима.
Како се одређују номинални пречници различитих типова водних турбина?
Номинални пречник турбине са мешовитим протоком је максимални пречник на улазној ивици лопатица импелера, што је пречник на пресеку доњег прстена импелера и улазне ивице лопатица.
Номинални пречник аксијалних и косих турбина је пречник унутар коморе импелера на пресеку осе лопатице импелера и коморе импелера.
Номинални пречник водене турбине типа канте је пречник круга корака на којем је клизач тангентан на главну линију у млазу.
Који су главни узроци кавитације у водним турбинама?
Узроци кавитације у водним турбинама су релативно сложени. Генерално се верује да је расподела притиска унутар радног кола турбине неравномерна. На пример, ако је радно коло постављено превисоко у односу на низводни ниво воде, брзи ток воде који пролази кроз подручје ниског притиска склон је да достигне притисак испаравања и створи мехуриће. Када вода тече у зону високог притиска, због повећања притиска, мехурићи се кондензују, а честице воденог тока се сударају великом брзином према центру мехурића како би попуниле празнине настале кондензацијом, чиме се ствара велики хидраулички удар и електрохемијски ефекти, узрокујући еродацију лопатица, што резултира удубљењем и порама налик саћу, па чак и продирањем и формирањем рупа.
Које су главне мере за спречавање кавитације у водним турбинама?
Последица кавитације у водним турбинама је стварање буке, вибрација и наглог смањења ефикасности, што доводи до ерозије лопатица, стварања тачкастих и саћастих пора, па чак и стварања рупа услед продора, што резултира оштећењем јединице и немогућношћу рада. Стога треба уложити напоре да се избегне кавитација током рада. Тренутно, главне мере за спречавање и смањење штете од кавитације укључују:
(л) Правилно пројектовати радно коло турбине како би се смањио коефицијент кавитације турбине.
(2) Побољшати квалитет производње, осигурати правилан геометријски облик и релативни положај сечива и обратити пажњу на глатке и полиране површине.
(3) Коришћење антикавитационих материјала за смањење оштећења од кавитације, као што су точкови од нерђајућег челика.
(4) Правилно одредити висину инсталације водене турбине.
(5) Побољшати услове рада како би се спречило да турбина ради на ниском притиску и малом оптерећењу током дужег времена. Обично није дозвољено да водне турбине раде на ниском излазу (као што је испод 50% номиналне снаге). Код хидроелектрана са више јединица, треба избегавати дугорочни рад једне јединице на ниском оптерећењу и преоптерећењу.
(6) Треба благовремено одржавати и обратити пажњу на квалитет полирања поправног заваривања како би се избегао малигни развој оштећења од кавитације.
(7) Користећи уређај за довод ваздуха, ваздух се уводи у цев за испуштање ваздуха како би се елиминисао прекомерни вакуум који може изазвати кавитацију.
Како се класификују велике, средње и мале електране?
Према важећим ресорним стандардима, они са инсталираним капацитетом мањим од 50000 kW сматрају се малим; средња опрема са инсталираним капацитетом од 50000 до 250000 kW; инсталирани капацитет већи од 250000 kW сматра се великим.
Који је основни принцип производње хидроелектричне енергије?
Производња хидроелектричне енергије је коришћење хидрауличне снаге (са воденим притиском) за покретање хидрауличне машине (турбине) да се ротира, претварајући енергију воде у механичку енергију. Ако је друга врста машине (генератор) повезана са турбином да би генерисала електричну енергију док се ротира, механичка енергија се затим претвара у електричну енергију. Производња хидроелектричне енергије, у извесном смислу, је процес претварања потенцијалне енергије воде у механичку енергију, а затим у електричну енергију.
Које су методе развоја хидрауличних ресурса и основне врсте хидроелектрана?
Методе развоја хидрауличних ресурса бирају се према концентрованом паду, а генерално постоје три основне методе: тип бране, тип преусмеравања и мешовити тип.
(1) Хидроелектрана типа бране односи се на хидроелектрану изграђену у речном кориту, са концентрисаним падом и одређеним капацитетом акумулације, а налази се у близини бране.
(2) Хидроелектрана за преусмеравање воде односи се на хидроелектрану која у потпуности користи природни пад реке за преусмеравање воде и производњу електричне енергије, без акумулације или регулационог капацитета, а налази се на удаљеној низводној реци.
(3) Хибридна хидроелектрана односи се на хидроелектрану која користи пад воде, делимично формиран изградњом бране, а делимично користећи природни пад речног корита, са одређеним капацитетом складиштења. Електрана се налази на низводном речном кориту.
Шта су проток, укупни отицај и просечан годишњи проток?
Брзина протока се односи на запремину воде која пролази кроз попречни пресек реке (или хидрауличке структуре) по јединици времена, изражена у кубним метрима у секунди;
Укупан отицај се односи на збир укупног протока воде кроз деоницу реке у хидролошкој години, изражен у 104m3 или 108m3;
Просечан годишњи проток односи се на просечну годишњу брзину протока Q3/S речног дела израчунату на основу постојећих хидролошких серија.
Које су главне компоненте пројекта чворишта мале хидроелектране?
Углавном се састоји од четири дела: конструкција за задржавање воде (брана), конструкција за испуштање поплавних вода (преливних канала или капија), конструкција за преусмеравање воде (канала или тунела за преусмеравање, укључујући шахтове за регулисање притиска) и зграда електрана (укључујући канале за одводњавање и појачиваче притиска).
18. Шта је хидроелектрана са отицањем? Које су њене карактеристике?
Електрана без регулационог резервоара назива се хидроелектрана са отицањем. Ова врста хидроелектране бира свој инсталирани капацитет на основу просечног годишњег протока речног корита и потенцијалног воденог пада који може да постигне. Производња електричне енергије током сушне сезоне нагло опада, мање од 50%, а понекад чак ни не може да генерише електричну енергију, што је ограничено природним током реке, док током влажне сезоне постоји велика количина напуштене воде.
19. Шта је производња? Како проценити производњу и израчунати производњу електричне енергије хидроелектране?
У хидроелектрани (електрани), снага коју генерише хидрогенераторска јединица назива се излаз, а излаз одређеног дела водотока у реци представља ресурсе енергије воде тог дела. Излаз протока воде односи се на количину енергије воде по јединици времена. У једначини N=9,81 η QH, Q је проток (m3/S); H је водени стуб (m); N је излаз хидроелектране (W); η је коефицијент корисног дејства хидрогенератора. Приближна формула за излаз малих хидроелектрана је N=(6,0-8,0) QH. Формула за годишњу производњу електричне енергије је E=NT, где је N просечан излаз; T су годишњи сати коришћења.
Колики је годишњи број сати коришћења инсталираног капацитета?
Односи се на просечно време рада хидроелектране при пуном оптерећењу у току године. То је важан индикатор за мерење економских користи хидроелектрана, а мале хидроелектране морају имати годишње време коришћења преко 3000 сати.
21. Шта су дневно прилагођавање, недељно прилагођавање, годишње прилагођавање и вишегодишње прилагођавање?
(1) Дневна регулација: односи се на прерасподелу отицања током дана и ноћи, са периодом регулације од 24 сата.
(2) Недељно прилагођавање: Период прилагођавања је једна недеља (7 дана).
(3) Годишња регулација: Прерасподела отицања у року од једне године, где се може складиштити само део вишка воде током сезоне поплава, назива се непотпуна годишња регулација (или сезонска регулација); Способност потпуне прерасподеле долазеће воде у року од године према захтевима за коришћење воде без потребе за напуштањем воде назива се годишња регулација.
(4) Вишегодишња регулација: Када је запремина акумулације довољно велика да складишти вишак воде током више година у акумулацији, а затим је распореди на неколико сушних година за годишњу регулацију, то се назива вишегодишња регулација.
22. Колики је пад реке?
Разлика у висини између два попречна пресека речног дела који се користи назива се пад; разлика у висини између површина воде на извору и ушћу реке назива се укупни пад.
23. Колика је количина падавина, трајање падавина, интензитет падавина, подручје падавина, центар кишних олуја?
Падавине су укупна количина воде која падне на одређену тачку или подручје током одређеног временског периода, изражена у милиметрима.
Трајање падавина односи се на трајање падавина.
Интензитет падавина односи се на количину падавина по јединици времена, изражену у mm/h.
Падавинска површина се односи на хоризонталну површину покривену падавинама, изражену у km2.
Центар кишне олује односи се на мало локално подручје где је концентрисана кишна олуја.
24. Шта је процена инвестиција у инжењеринг? Процена инвестиција у инжењеринг и буџет за инжењеринг?
Инжењерски буџет је технички и економски документ који у новчаном облику саставља сва потребна средства за изградњу пројекта. Прелиминарни буџет пројекта је важна компонента прелиминарне пројектне документације и главна основа за процену економске рационалности. Одобрени укупни буџет је важан индикатор који држава признаје за основне грађевинске инвестиције, а такође је и основа за припрему основних грађевинских планова и дизајна понуда. Процена инжењерских инвестиција је износ инвестиције направљен током фазе студије изводљивости. Инжењерски буџет је износ инвестиције направљен током фазе изградње.
Који су главни економски показатељи хидроелектрана?
(1) Јединична киловат инвестиција односи се на инвестицију потребну по киловату инсталиране снаге.
(2) Јединична енергетска инвестиција односи се на инвестицију потребну по киловат-сату електричне енергије.
(3) Цена електричне енергије је накнада која се плаћа по киловат сату електричне енергије.
(4) Годишњи сати коришћења инсталираног капацитета су мера нивоа искоришћења опреме хидроелектрана.
(5) Продајна цена електричне енергије је цена по киловат-сату електричне енергије продате мрежи.
Како израчунати главне економске показатеље хидроелектрана?
Главни економски индикатори хидроелектрана израчунавају се према следећој формули:
(1) Јединична инвестиција у киловат = укупна инвестиција у изградњу хидроелектране / укупна инсталирана снага хидроелектране
(2) Јединична енергетска инвестиција = укупна инвестиција у изградњу хидроелектране/просечна годишња производња електричне енергије хидроелектране
(3) Годишњи сати коришћења инсталираног капацитета = просечна годишња производња електричне енергије / укупни инсталирани капацитет
Време објаве: 28. октобар 2024.
