Ang water turbine ay isang makina na nagpapalit ng potensyal na enerhiya ng tubig sa mekanikal na enerhiya. Gamit ang makinang ito upang magmaneho ng generator, ang enerhiya ng tubig ay maaaring ma-convert sa
Elektrisidad Ito ang hydro-generator set.
Ang mga modernong haydroliko turbine ay maaaring nahahati sa dalawang kategorya ayon sa prinsipyo ng daloy ng tubig at mga katangian ng istruktura.
Ang isa pang uri ng turbine na gumagamit ng parehong kinetic energy at potensyal na enerhiya ng tubig ay tinatawag na impact turbine.
Kontra-atake
Ang tubig na kinuha mula sa upstream reservoir ay unang dumadaloy sa water diversion chamber (volute), at pagkatapos ay dumadaloy sa curved channel ng runner blade sa pamamagitan ng guide vane.
Ang daloy ng tubig ay gumagawa ng puwersa ng reaksyon sa mga blades, na nagpapaikot sa impeller. Sa oras na ito, ang enerhiya ng tubig ay na-convert sa mekanikal na enerhiya, at ang tubig na dumadaloy sa labas ng runner ay pinalabas sa pamamagitan ng draft tube.
Sa ibaba ng agos.
Ang impact turbine ay pangunahing kinabibilangan ng Francis flow, oblique flow at axial flow. Ang pangunahing pagkakaiba ay ang istraktura ng runner ay naiiba.
(1) Francis runner ay karaniwang binubuo ng 12-20 streamlined twisted blades at mga pangunahing bahagi tulad ng wheel crown at lower ring.
Inflow at axial outflow, ang ganitong uri ng turbine ay may malawak na hanay ng naaangkop na mga ulo ng tubig, maliit na dami at mababang gastos, at malawakang ginagamit sa mga mataas na ulo ng tubig.
Ang axial flow ay nahahati sa uri ng propeller at uri ng rotary. Ang una ay may nakapirming talim, habang ang huli ay may umiikot na talim. Ang axial flow runner ay karaniwang binubuo ng 3-8 blades, runner body, drain cone at iba pang pangunahing bahagi. Ang kapasidad ng pagpasa ng tubig ng ganitong uri ng turbine ay mas malaki kaysa sa daloy ng Francis. Para sa paddle turbine. Dahil ang talim ay maaaring baguhin ang posisyon nito sa pagkarga, ito ay may mataas na kahusayan sa hanay ng malaking pagbabago ng pagkarga. Ang pagganap ng anti-cavitation at ang lakas ng turbine ay mas masahol pa kaysa sa mixed-flow turbine, at ang istraktura ay mas kumplikado din. Sa pangkalahatan, ito ay angkop para sa mababa at katamtamang hanay ng ulo ng tubig na 10.
(2) Ang function ng water diversion chamber ay upang gawing pantay ang daloy ng tubig sa water guiding mechanism, bawasan ang pagkawala ng enerhiya ng water guiding mechanism, at pagbutihin ang water wheel.
kahusayan ng makina. Para sa malaki at katamtamang laki ng mga turbine na may ulo ng tubig sa itaas, kadalasang ginagamit ang isang metal volute na may pabilog na seksyon.
(3) Ang mekanismo ng gabay ng tubig ay karaniwang nakaayos nang pantay-pantay sa paligid ng runner, na may tiyak na bilang ng mga naka-streamline na guide vane at ang kanilang mga umiikot na mekanismo, atbp.
Ang pag-andar ng komposisyon ay upang gabayan ang daloy ng tubig sa runner nang pantay-pantay, at sa pamamagitan ng pagsasaayos ng pagbubukas ng guide vane, upang baguhin ang overflow ng turbine upang umangkop sa
Ang mga kinakailangan ng pagsasaayos at pagbabago ng load ng generator ay maaari ding gumanap ng papel ng sealing water kapag ang lahat ng mga ito ay sarado.
(4) Draft pipe: Dahil ang ilan sa natitirang enerhiya sa daloy ng tubig sa labasan ng runner ay hindi ginagamit, ang function ng draft pipe ay upang mabawi ang
Bahagi ng enerhiya at umaagos ng tubig sa ibaba ng agos. Ang mga maliliit na turbine ay karaniwang gumagamit ng straight-cone draft tubes, na may mataas na kahusayan, ngunit malaki at katamtamang laki ng mga turbine ay
Ang mga tubo ng tubig ay hindi maaaring hukayin nang napakalalim, kaya ginagamit ang mga elbow-bend draft pipe.
Bilang karagdagan, may mga tubular turbine, pahilig na daloy ng turbine, nababaligtad na mga turbine ng bomba, atbp. sa impact turbine.
Impact turbine:
Ang ganitong uri ng turbine ay gumagamit ng puwersa ng epekto ng mataas na bilis ng daloy ng tubig upang paikutin ang turbine, at ang pinakakaraniwan ay ang uri ng balde.
Ang mga bucket turbine ay karaniwang ginagamit sa mga high-head na hydropower na planta sa itaas. Ang mga gumaganang bahagi nito ay pangunahing kinabibilangan ng mga aqueduct, nozzle at spray.
Ang karayom, water wheel at volute, atbp., ay nilagyan ng maraming solidong hugis-kutsara na mga balde ng tubig sa panlabas na gilid ng water wheel. Ang kahusayan ng turbine na ito ay nag-iiba sa pagkarga
Ang pagbabago ay maliit, ngunit ang kapasidad ng pagpasa ng tubig ay limitado ng nozzle, na mas maliit kaysa sa radial axial flow. Upang mapabuti ang kapasidad ng pagpasa ng tubig, dagdagan ang output at
Upang mapabuti ang kahusayan, ang malakihang water bucket turbine ay binago mula sa isang pahalang na axis patungo sa isang patayong axis, at binuo mula sa isang solong nozzle patungo sa isang multi-nozzle.
3. Panimula sa istruktura ng reaction turbine
Ang nakabaon na bahagi, kabilang ang volute, ang singsing sa upuan, ang draft tube, atbp., ay lahat ay nakabaon sa konkretong pundasyon. Bahagi ito ng water diversion at overflow na bahagi ng unit.
Volute
Ang volute ay nahahati sa isang kongkretong volute at isang metal volute. Ang mga yunit na may ulo ng tubig sa loob ng 40 metro ay kadalasang gumagamit ng konkretong volute. Para sa mga turbine na may ulo ng tubig na higit sa 40 metro, ang mga metal volute ay karaniwang ginagamit dahil sa pangangailangan para sa lakas. Ang metal volute ay may mga pakinabang ng mataas na lakas, maginhawang pagpoproseso, simpleng sibil na konstruksyon at madaling koneksyon sa water diversion penstock ng power station.
Mayroong dalawang uri ng metal volutes, welded at cast.
Para sa malaki at katamtamang laki ng impact turbine na may water head na humigit-kumulang 40-200 metro, kadalasang ginagamit ang steel plate welded volutes. Para sa kaginhawahan ng hinang, ang volute ay madalas na nahahati sa ilang mga conical na seksyon, ang bawat seksyon ay pabilog, at ang buntot na seksyon ng volute ay dahil sa Ang seksyon ay nagiging mas maliit, at ito ay binago sa isang hugis-itlog na hugis para sa hinang na may singsing sa upuan. Ang bawat conical segment ay roll na nabuo sa pamamagitan ng isang plate rolling machine.
Sa maliliit na Francis turbine, kadalasang ginagamit ang mga cast iron volutes na inihagis sa kabuuan. Para sa mga high-head at large-capacity turbine, isang cast steel volute ang karaniwang ginagamit, at ang volute at ang seat ring ay inihagis sa isa.
Ang pinakamababang bahagi ng volute ay nilagyan ng drain valve upang maubos ang naipon na tubig sa panahon ng pagpapanatili.
Singsing sa upuan
Ang singsing ng upuan ay ang pangunahing bahagi ng impact turbine. Bilang karagdagan sa pagdadala ng presyon ng tubig, dinadala din nito ang bigat ng buong yunit at ang kongkreto ng seksyon ng yunit, kaya nangangailangan ito ng sapat na lakas at tigas. Ang pangunahing mekanismo ng singsing sa upuan ay binubuo ng isang pang-itaas na singsing, isang mas mababang singsing at isang nakapirming guide vane. Ang fixed guide vane ay ang support seat ring, ang strut na nagpapadala ng axial load, at ang flow surface. Kasabay nito, ito ay isang pangunahing bahagi ng sanggunian sa pagpupulong ng mga pangunahing bahagi ng turbine, at ito ay isa sa mga pinakaunang naka-install na bahagi. Samakatuwid, dapat itong magkaroon ng sapat na lakas at higpit, at sa parehong oras, dapat itong magkaroon ng mahusay na pagganap ng haydroliko.
Ang singsing ng upuan ay parehong bahagi na nagdadala ng pagkarga at bahaging dumadaloy, kaya ang ibabaw ng daloy ay may naka-streamline na hugis upang matiyak ang kaunting pagkawala ng haydroliko.
Ang singsing sa upuan sa pangkalahatan ay may tatlong istrukturang anyo: isang hugis ng haligi, semi-integral na hugis, at integral na hugis. Para sa Francis turbines, isang integral structure seat ring ang karaniwang ginagamit.
Draft pipe at foundation ring
Ang draft tube ay bahagi ng daloy ng daloy ng turbine, at mayroong dalawang uri ng straight conical at curved. Ang isang curved draft tube ay karaniwang ginagamit sa malaki at katamtamang laki ng mga turbine. Ang foundation ring ay ang pangunahing bahagi na nag-uugnay sa singsing ng upuan ng Francis turbine sa seksyong pumapasok ng draft tube, at naka-embed sa kongkreto. Ang ibabang singsing ng runner ay umiikot sa loob nito.
Istraktura ng gabay ng tubig
Ang pag-andar ng mekanismo ng gabay ng tubig ng turbine ng tubig ay upang mabuo at baguhin ang dami ng sirkulasyon ng daloy ng tubig na pumapasok sa runner. Ang rotary multi-guide vane control na may mahusay na pagganap ay pinagtibay upang matiyak na ang daloy ng tubig ay pumapasok nang pantay-pantay sa kahabaan ng circumference na may maliit na pagkawala ng enerhiya sa ilalim ng iba't ibang mga rate ng daloy. mananakbo. Siguraduhin na ang turbine ay may mahusay na haydroliko na katangian, ayusin ang daloy upang baguhin ang output ng yunit, i-seal ang daloy ng tubig at itigil ang pag-ikot ng yunit sa panahon ng normal at aksidenteng shutdown. Ang malaki at katamtamang laki ng mga mekanismo ng paggabay ng tubig ay maaaring nahahati sa cylindrical, conical (bulb-type at oblique-flow turbine) at radial (full-penetrating turbines) ayon sa posisyon ng axis ng guide vanes. Ang mekanismo ng gabay ng tubig ay pangunahing binubuo ng mga guide vanes, mga mekanismo ng pagpapatakbo ng guide vane, mga bahagi ng annular, mga manggas ng baras, mga selyo at iba pang mga bahagi.
Gabay sa istraktura ng aparato ng vane.
Kasama sa mga annular na bahagi ng mekanismo ng paggabay ng tubig ang ilalim na singsing, isang takip sa itaas, isang takip ng suporta, isang control ring, isang bracket ng tindig, isang bracket ng thrust bearing, atbp. Mayroon silang mga kumplikadong puwersa at mataas na mga kinakailangan sa pagmamanupaktura.
Ibabang singsing
Ang ilalim na singsing ay isang flat annular na bahagi na naayos sa singsing ng upuan, karamihan sa mga ito ay cast-welded construction. Dahil sa limitasyon ng mga kondisyon ng transportasyon sa malalaking yunit, maaari itong hatiin sa dalawang halves o isang kumbinasyon ng higit pang mga petals. Para sa mga power station na may sediment wear, ang ilang partikular na anti-wear measure ay ginagawa sa ibabaw ng daloy. Sa kasalukuyan, ang mga anti-wear plate ay pangunahing naka-install sa mga dulong mukha, at karamihan sa mga ito ay gumagamit ng 0Cr13Ni5Mn na hindi kinakalawang na asero. Kung ang ilalim na singsing at ang itaas at ibabang dulo na mga mukha ng guide vane ay selyado ng goma, dapat mayroong tail groove o isang pressure plate type rubber seal groove sa ilalim na ring. Ang aming pabrika ay pangunahing gumagamit ng brass sealing platen. Ang butas ng guide vane shaft sa ilalim na singsing ay dapat na concentric sa tuktok na takip. Ang tuktok na takip at ang ilalim na singsing ay kadalasang ginagamit para sa parehong pagbubutas ng daluyan at maliliit na yunit. Ang malalaking unit ay direktang naiinip na ngayon sa isang CNC boring machine sa aming pabrika.
Control loop
Ang control ring ay isang annular na bahagi na nagpapadala ng puwersa ng relay at pinapaikot ang guide vane sa pamamagitan ng transmission mechanism.
Gabay na balisa
Sa kasalukuyan, ang mga guide vanes ay kadalasang may dalawang karaniwang hugis ng dahon, simetriko at walang simetriko. Symmetrical guide vanes ay karaniwang ginagamit sa high specific speed axial flow turbines na may hindi kumpletong volute wrap angle; Ang mga asymmetric guide vanes ay karaniwang ginagamit sa full wrap angle volutes at gumagana sa mababang tiyak na bilis ng axial flow na may malaking opening. turbines at mataas at katamtamang tiyak na bilis ng Francis turbines. Ang (cylindrical) guide vanes ay karaniwang ibinubuo, at ang mga istrukturang hinang-hinang ay ginagamit din sa malalaking yunit.
Ang guide vane ay isang mahalagang bahagi ng mekanismo ng gabay ng tubig, na gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagbuo at pagbabago ng dami ng sirkulasyon ng tubig na pumapasok sa runner. Ang guide vane ay nahahati sa dalawang bahagi: ang guide vane body at ang guide vane shaft diameter. Sa pangkalahatan, ang buong paghahagis ay ginagamit, at ang mga malalaking yunit ay gumagamit din ng paghahagis ng hinang. Ang mga materyales ay karaniwang ZG30 at ZG20MnSi. Upang matiyak ang nababaluktot na pag-ikot ng guide vane, ang upper, middle at lower shaft ng guide vane ay dapat na concentric, ang radial swing ay hindi dapat lumampas sa kalahati ng diameter tolerance ng central shaft, at ang pinapayagang error ng dulong mukha ng guide vane na hindi patayo sa axis ay hindi dapat lumampas sa 0.15/1000. Ang profile ng flow surface ng guide vane ay direktang nakakaapekto sa dami ng sirkulasyon ng tubig na pumapasok sa runner. Ang ulo at buntot ng guide vane ay karaniwang gawa sa hindi kinakalawang na asero upang mapabuti ang cavitation resistance.
Guide vane sleeve at guide vane thrust device
Ang manggas ng guide vane ay isang bahagi na nag-aayos ng diameter ng central shaft sa guide vane, at ang istraktura nito ay nauugnay sa materyal, seal at taas ng tuktok na takip. Ito ay kadalasang nasa anyo ng isang integral na silindro, at sa malalaking yunit, ito ay halos naka-segment, na may kalamangan sa pagsasaayos ng puwang nang napakahusay.
Pinipigilan ng guide vane thrust device ang guide vane na magkaroon ng pataas na buoyancy sa ilalim ng pagkilos ng presyon ng tubig. Kapag ang guide vane ay lumampas sa patay na bigat ng guide vane, ang guide vane ay aangat pataas, bumabangga sa tuktok na takip at nakakaapekto sa puwersa sa connecting rod. Ang thrust plate ay karaniwang aluminum bronze.
Patnubay ng vane seal
Ang guide vane ay may tatlong mga function ng sealing, ang isa ay upang mabawasan ang pagkawala ng enerhiya, ang isa ay upang mabawasan ang pagtagas ng hangin sa panahon ng phase modulation operation, at ang pangatlo ay upang mabawasan ang cavitation. Ang mga guide vane seal ay nahahati sa elevation at end seal.
May mga seal sa gitna at ibaba ng shaft diameter ng guide vane. Kapag ang diameter ng shaft ay selyadong, ang presyon ng tubig sa pagitan ng sealing ring at ang shaft diameter ng guide vane ay mahigpit na selyado. Samakatuwid, may mga butas sa paagusan sa manggas. Ang seal ng lower shaft diameter ay pangunahin upang maiwasan ang pagpasok ng sediment at ang paglitaw ng shaft diameter wear.
Maraming uri ng mga mekanismo ng paghahatid ng guide vane, at mayroong dalawang karaniwang ginagamit. Ang isa ay ang uri ng fork head, na may magandang kondisyon ng stress at angkop para sa malaki at katamtamang laki ng mga yunit. Ang isa ay ang uri ng hawakan ng tainga, na pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng isang simpleng istraktura at mas angkop para sa maliliit at katamtamang laki ng mga yunit.
Ang mekanismo ng paghahatid ng hawakan ng tainga ay higit sa lahat ay binubuo ng braso ng guide vane, connecting plate, split half key, shear pin, shaft sleeve, end cover, ear handle, rotary sleeve connecting rod pin, atbp. Ang puwersa ay hindi maganda, ngunit ang istraktura ay simple, kaya ito ay mas angkop sa maliliit at katamtamang mga yunit.
Mekanismo ng fork drive
Ang mekanismo ng paghahatid ng fork head ay higit sa lahat ay binubuo ng braso ng guide vane, connecting plate, fork head, fork head pin, connecting screw, nut, half key, shear pin, shaft sleeve, end cover at compensation ring, atbp.
Ang guide vane arm at ang guide vane ay konektado sa split key upang direktang ipadala ang operating torque. Ang isang takip sa dulo ay naka-install sa braso ng guide vane, at ang guide vane ay sinuspinde sa dulo na takip na may isang adjusting screw. Dahil sa paggamit ng split-half key, ang guide vane ay gumagalaw pataas at pababa kapag inaayos ang puwang sa pagitan ng upper at lower end face ng guide vane body, habang ang mga posisyon ng iba pang transmission parts ay hindi apektado. mga impluwensya.
Sa mekanismo ng paghahatid ng fork head, nilagyan ng mga shear pin ang guide vane arm at ang connecting plate. Kung ang mga guide vanes ay natigil dahil sa mga dayuhang bagay, ang puwersa ng pagpapatakbo ng mga nauugnay na bahagi ng paghahatid ay tataas nang husto. Kapag ang stress ay tumaas sa 1.5 beses, ang paggupit ng mga pin ay unang puputulin. Protektahan ang iba pang mga bahagi ng transmission mula sa pinsala.
Bilang karagdagan, sa koneksyon sa pagitan ng connecting plate o ng control ring at ng fork head, upang panatilihing pahalang ang connecting screw, maaaring mag-install ng compensation ring para sa pagsasaayos. Ang mga sinulid sa magkabilang dulo ng connecting screw ay kaliwa at kanang kamay ayon sa pagkakabanggit, upang ang haba ng connecting rod at ang pagbubukas ng guide vane ay maaaring maisaayos sa panahon ng pag-install.
Umiikot na bahagi
Ang umiikot na bahagi ay pangunahing binubuo ng isang runner, isang pangunahing baras, isang tindig at isang sealing device. Ang runner ay binuo at hinangin ng itaas na korona, ang mas mababang singsing at ang mga blades. Karamihan sa mga pangunahing shaft ng turbine ay cast. Maraming uri ng guide bearings. Ayon sa mga kondisyon ng pagpapatakbo ng istasyon ng kuryente, mayroong ilang mga uri ng mga bearings tulad ng water lubrication, thin oil lubrication at dry oil lubrication. Sa pangkalahatan, ang power station ay kadalasang gumagamit ng manipis na oil cylinder type o block bearing.
Francis runner
Ang Francis runner ay binubuo ng upper crown, blades at lower ring. Ang itaas na korona ay karaniwang nilagyan ng isang anti-leakage ring upang mabawasan ang pagkawala ng pagtagas ng tubig, at isang pressure-relief device upang mabawasan ang axial water thrust. Ang mas mababang singsing ay nilagyan din ng isang anti-leakage device.
Axial runner blades
Ang talim ng axial flow runner (ang pangunahing bahagi para sa pag-convert ng enerhiya) ay binubuo ng dalawang bahagi: ang katawan at ang pivot. I-cast nang hiwalay, at pagsamahin sa mga mekanikal na bahagi tulad ng mga turnilyo at pin pagkatapos ng pagproseso. (Sa pangkalahatan, ang diameter ng runner ay higit sa 5 metro) Ang produksyon ay karaniwang ZG30 at ZG20MnSi. Ang bilang ng mga blades ng runner ay karaniwang 4, 5, 6, at 8.
Katawan ng runner
Ang katawan ng runner ay nilagyan ng lahat ng mga blades at mekanismo ng pagpapatakbo, ang itaas na bahagi ay konektado sa pangunahing baras, at ang ibabang bahagi ay konektado sa drain cone, na may isang kumplikadong hugis. Karaniwan ang katawan ng runner ay gawa sa ZG30 at ZG20MnSi. Ang hugis ay halos spherical upang mabawasan ang pagkawala ng volume. Ang tiyak na istraktura ng katawan ng runner ay nakasalalay sa posisyon ng pag-aayos ng relay at ang anyo ng mekanismo ng pagpapatakbo. Sa koneksyon nito sa pangunahing baras, ang coupling screw ay nagdadala lamang ng axial force, at ang metalikang kuwintas ay dinadala ng mga cylindrical pin na ipinamamahagi kasama ang radial na direksyon ng magkasanib na ibabaw.
Mekanismo ng pagpapatakbo
Straight linkage sa operating frame:
1. Kapag ang blade angle ay nasa gitnang posisyon, ang braso ay pahalang at ang connecting rod ay patayo.
2. Ang umiikot na braso at ang talim ay gumagamit ng mga cylindrical na pin upang ipadala ang metalikang kuwintas, at ang posisyon ng radial ay nakaposisyon sa pamamagitan ng snap ring.
3. Ang connecting rod ay nahahati sa panloob at panlabas na connecting rods, at ang puwersa ay pantay na ipinamamahagi.
4. May hawakan ng tainga sa frame ng operasyon, na maginhawa para sa pagsasaayos sa panahon ng pagpupulong. Ang magkatugmang dulong mukha ng hawakan ng tainga at ang frame ng pagpapatakbo ay nililimitahan ng isang limit na pin upang maiwasang maipit ang connecting rod kapag naayos ang hawakan ng tainga.
5. Ang operation frame ay gumagamit ng "I" na hugis. Karamihan sa mga ito ay ginagamit sa maliit at katamtamang laki ng mga yunit na may 4 hanggang 6 na blades.
Straight linkage mechanism na walang operating frame: 1. Kinansela ang operating frame, at ang connecting rod at ang umiikot na braso ay direktang hinihimok ng relay piston. sa malalaking unit.
Oblique linkage mechanism na may operating frame: 1. Kapag ang blade rotation angle ay nasa gitnang posisyon, ang swivel arm at ang connecting rod ay may malaking inclination angle. 2. Ang stroke ng relay ay nadagdagan, at sa runner na may higit pang mga blades.
Runner room
Ang runner chamber ay isang pandaigdigang steel plate na welded na istraktura, at ang mga bahagi na madaling kapitan ng cavitation sa gitna ay gawa sa hindi kinakalawang na asero upang mapabuti ang paglaban ng cavitation. Ang silid ng runner ay may sapat na tigas upang matugunan ang pangangailangan ng pare-parehong clearance sa pagitan ng mga blades ng runner at ang silid ng runner kapag tumatakbo ang yunit. Ang aming pabrika ay bumuo ng isang kumpletong paraan ng pagproseso sa proseso ng pagmamanupaktura: A. CNC vertical lathe processing. B, pagpoproseso ng paraan ng profile. Ang tuwid na seksyon ng kono ng draft tube ay may linya na may mga plate na bakal, na nabuo sa pabrika, at binuo sa site.
Oras ng post: Set-26-2022
