Turbine ya kukabiliana na mashambulizi ni aina ya mashine ya majimaji inayotumia shinikizo la mtiririko wa maji kubadilisha nishati ya maji kuwa nishati ya mitambo.
(1) Muundo. Vipengele vikuu vya kimuundo vya turbine ya mashambulizi ya kukabiliana ni kikimbiaji, chumba cha kugeuza maji, utaratibu wa kuongoza maji na bomba la kusukuma maji.
1) Kikimbiaji. Kikimbiaji ni sehemu ya turbine ya maji ambayo hubadilisha nishati ya mtiririko wa maji kuwa nishati ya mitambo inayozunguka. Kulingana na mwelekeo wa ubadilishaji wa nishati ya maji, miundo ya kikimbiaji ya turbine mbalimbali za kukabiliana na mashambulizi pia ni tofauti. Kikimbiaji cha turbine ya Francis kinaundwa na vile vilivyopinda vilivyonyooka, taji na pete ya chini na vipengele vingine vikuu vya wima; kikimbiaji cha turbine ya mtiririko wa axial kinaundwa na vile, mwili wa kikimbiaji na koni ya mifereji ya maji na vipengele vingine vikuu: muundo wa kikimbiaji cha turbine ya mtiririko wa mlalo ni mgumu zaidi. Pembe ya uwekaji wa blade inaweza kubadilishwa kulingana na hali ya kazi na kuendana na ufunguzi wa vane ya mwongozo. Mstari wa katikati wa mzunguko wa blade uko kwenye pembe ya oblique (45°-60°) kwenye mhimili wa turbine.
2) Chumba cha kugeuza maji. Kazi yake ni kufanya maji yatiririke sawasawa kwenye utaratibu wa kuongoza maji, kupunguza upotevu wa nishati, na kuboresha ufanisi wa turbine. Turbine kubwa na za ukubwa wa kati mara nyingi hutumia volute za chuma zenye sehemu mtambuka zenye vichwa vilivyo juu ya mita 50, na volute za zege zenye sehemu mtambuka za trapezoidal kwa zile zilizo chini ya mita 50.
3) Mitambo ya kuongoza maji. Kwa ujumla imeundwa na idadi fulani ya vane za mwongozo zilizoratibiwa na mifumo yao inayozunguka iliyopangwa sawasawa pembezoni mwa kiendeshaji. Kazi yake ni kuongoza mtiririko wa maji sawasawa ndani ya kiendeshaji, na kwa kurekebisha uwazi wa vane ya mwongozo, kubadilisha kiwango cha mtiririko wa turbine ili kukidhi mahitaji ya mzigo wa seti ya jenereta, na pia ina jukumu la kuziba maji yanapofungwa kabisa.
4) Mrija wa rasimu. Mtiririko wa maji kwenye sehemu ya kutolea maji ya kukimbia bado una sehemu ya nishati ya ziada ambayo haijatumika. Jukumu la mrija wa rasimu ni kurejesha sehemu hii ya nishati na kutoa maji kutoka chini ya mkondo. Mrija wa rasimu umegawanywa katika aina mbili, koni iliyonyooka na iliyopinda. Mrija wa kwanza una mgawo mkubwa wa nishati na kwa ujumla unafaa kwa turbine ndogo za mlalo na za mrija; wa mwisho una utendaji mdogo wa majimaji kuliko koni zilizonyooka, lakini una kina kidogo cha kuchimba, na hutumika sana katika turbine kubwa na za ukubwa wa kati za kukabiliana na mashambulizi.
(2) Uainishaji. Kulingana na mwelekeo wa mhimili wa mtiririko wa maji kupitia kiendeshaji, turbine ya athari imegawanywa katika turbine ya Francis, turbine ya mtiririko wa mlalo, turbine ya mtiririko wa mhimili na turbine ya mrija.
1) Turbine ya Francis. Turbine ya Francis (mtiririko wa mhimili wa radial au Francis) ni turbine ya kukabiliana na mashambulizi ambapo maji hutiririka kwa radial kutoka kwa mzunguko wa mkimbiaji hadi mwelekeo wa mhimili. Aina hii ya turbine ina vichwa mbalimbali vinavyotumika (mita 30-700), muundo rahisi, ujazo mdogo na gharama ya chini. Turbine kubwa zaidi ya Francis ambayo imewekwa kazini nchini China ni Kiwanda cha Umeme cha Ertan, chenye nguvu ya kutoa iliyokadiriwa ya MW 582 na nguvu ya juu ya kutoa ya MW 621.
2) Turbine ya mtiririko wa axial. Turbine ya mtiririko wa axial ni turbine ya kukabiliana na mashambulizi ambapo maji huingia kutoka upande wa axial na kutiririka kutoka kwa mkimbiaji katika mwelekeo wa axial. Aina hii ya turbine imegawanywa katika aina mbili: aina ya blade-fasta (aina ya skrubu) na aina ya rotary (aina ya Kaplan). Blade za ile ya kwanza zimewekwa, na blade za ile ya mwisho zinaweza kuzungushwa. Uwezo wa kupitisha maji wa turbine ya mtiririko wa axial ni mkubwa kuliko ule wa turbine ya Francis. Kwa sababu blade za turbine ya paddle zinaweza kubadilisha nafasi kutokana na mabadiliko ya mzigo, zina ufanisi mkubwa katika mabadiliko mbalimbali ya mzigo. Utendaji wa kuzuia cavitation na nguvu ya mitambo ya turbine ya mtiririko wa axial ni mbaya zaidi kuliko ule wa turbine ya Francis, na muundo pia ni mgumu zaidi. Kwa sasa, kichwa kinachotumika cha aina hii ya turbine kimefikia mita 80 au zaidi.
3) Turbine ya Tubular. Mtiririko wa maji wa aina hii ya turbine ya maji hutiririka kwa mhimili kutoka kwenye kikimbiaji, na hakuna mzunguko kabla na baada ya kikimbiaji. Kiwango cha kichwa cha matumizi ni 3-20. . Fuselage ina faida za urefu mdogo, hali nzuri ya mtiririko wa maji, ufanisi mkubwa, uhandisi mdogo wa ujenzi, gharama ya chini, hakuna haja ya volutes na mirija ya rasimu iliyopinda, na kadiri kichwa kinavyokuwa chini, ndivyo faida zinavyoonekana zaidi.
Turbini za tubular zimegawanywa katika aina mbili: mtiririko kamili na mtiririko nusu kulingana na muunganisho wa jenereta na hali ya upitishaji. Turbini za mtiririko nusu zimegawanywa zaidi katika aina ya balbu, aina ya shimoni na aina ya upanuzi wa shimoni. Miongoni mwao, aina ya upanuzi wa shimoni pia imegawanywa katika aina mbili. Kuna mhimili wa oblique na mhimili wa usawa. Kwa sasa, aina ya tubular ya balbu, aina ya upanuzi wa shimoni na aina ya shimoni wima inayotumika sana hutumika zaidi katika vitengo vidogo. Katika miaka ya hivi karibuni, aina ya shimoni pia imetumika katika vitengo vikubwa na vya kati.
Jenereta ya kitengo cha mrija wa upanuzi wa shimoni imewekwa nje ya njia ya maji, na jenereta imeunganishwa kwenye turbine kwa shimoni iliyoelekezwa kwa muda mrefu au shimoni iliyolala. Muundo huu wa aina ya upanuzi wa shimoni ni rahisi kuliko aina ya balbu.
4) Turbine ya mtiririko wa ulalo. Muundo na ukubwa wa turbine ya mtiririko wa ulalo (pia huitwa ulalo) iko kati ya mtiririko mchanganyiko na mtiririko wa axial. Tofauti kuu ni kwamba mstari wa katikati wa vile vya mkimbiaji uko kwenye pembe fulani hadi mstari wa katikati wa turbine. Kutokana na sifa za kimuundo, kitengo hakiruhusiwi kuzama wakati wa operesheni, kwa hivyo kifaa cha ulinzi wa ishara ya uhamishaji wa axial kimewekwa katika muundo wa pili ili kuzuia ajali ambazo vile na chumba cha mkimbiaji hugongana. Kiwango cha matumizi ya turbine ya mtiririko wa ulalo ni mita 25 ~ 200.
Muda wa chapisho: Oktoba-19-2021
