Ang turbina ng tubig ay isang makina na nagko-convert ng potensyal na enerhiya ng tubig tungo sa mekanikal na enerhiya. Gamit ang makinang ito upang magpatakbo ng isang generator, ang enerhiya ng tubig ay maaaring i-convert sa
Elektrisidad Ito ang set ng hydro-generator.
Ang mga modernong hydraulic turbine ay maaaring hatiin 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 potential energy ng tubig ay tinatawag na impact turbine.
Kontra-atake
Ang tubig na kinukuha mula sa upstream reservoir ay unang dumadaloy patungo sa water diversion chamber (volute), at pagkatapos ay dumadaloy papunta sa kurbadong channel ng runner blade sa pamamagitan ng guide vane.
Ang daloy ng tubig ay lumilikha ng puwersa ng reaksyon sa mga blade, na nagpapaikot sa impeller. Sa oras na ito, ang enerhiya ng tubig ay nagiging mekanikal na enerhiya, at ang tubig na dumadaloy palabas ng runner ay inilalabas sa pamamagitan ng draft tube.
Pababa ng agos.
Ang impact turbine ay pangunahing kinabibilangan ng Francis flow, oblique flow at axial flow. Ang pangunahing pagkakaiba ay ang istruktura ng runner ay magkakaiba.
(1) Ang Francis runner ay karaniwang binubuo ng 12-20 naka-streamline na baluktot na talim at mga pangunahing bahagi tulad ng korona ng gulong at pang-ibabang singsing.
Sa pamamagitan ng pag-agos at paglabas ng ehe, ang ganitong uri ng turbina ay may malawak na hanay ng naaangkop na mga ulo ng tubig, maliit na dami at mababang gastos, at malawakang ginagamit sa mga ulo ng tubig na may mataas na ulo.
Ang axial flow ay nahahati sa uri ng propeller at uri ng rotary. Ang una ay may nakapirming blade, habang ang huli ay may umiikot na blade. Ang axial flow runner ay karaniwang binubuo ng 3-8 blades, runner body, drain cone at iba pang pangunahing bahagi. Ang kapasidad ng ganitong uri ng turbine na dumaan sa tubig ay mas malaki kaysa sa Francis flow. Para sa paddle turbine, dahil maaaring magbago ang posisyon ng blade kasabay ng load, mayroon itong mataas na kahusayan sa hanay ng malaking pagbabago ng load. Ang anti-cavitation performance at ang lakas ng turbine ay mas mababa kaysa sa mixed-flow turbine, at ang istraktura ay mas kumplikado rin. Sa pangkalahatan, angkop ito para sa mababa at katamtamang water head range na 10.
(2) Ang tungkulin ng silid pang-diversion ng tubig ay gawing pantay ang daloy ng tubig papunta sa mekanismo ng paggabay ng tubig, bawasan ang pagkawala ng enerhiya ng mekanismo ng paggabay ng tubig, at pahusayin ang gulong ng tubig.
kahusayan ng makina. Para sa malalaki at katamtamang laki ng mga turbina na may water head sa itaas, kadalasang ginagamit ang isang metal volute na may pabilog na seksyon.
(3) Ang mekanismo ng gabay sa tubig ay karaniwang nakaayos nang pantay-pantay sa paligid ng runner, na may ilang mga naka-streamline na gabay na vane at ang kanilang mga umiikot na mekanismo, atbp.
Ang tungkulin ng komposisyon ay pantay na gabayan ang daloy ng tubig papunta sa runner, at sa pamamagitan ng pagsasaayos ng bukana ng guide vane, baguhin ang overflow ng turbine upang umangkop sa
Ang mga kinakailangan ng pagsasaayos at pagbabago ng load ng generator ay maaari ring gumanap ng papel ng pagbubuklod ng tubig 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 nagagamit, ang tungkulin ng draft pipe ay ang pagbawi ng
Bahagi ng enerhiya at pinapaagos ang tubig pababa. Ang maliliit na turbine ay karaniwang gumagamit ng mga straight-cone draft tube, na may mataas na kahusayan, ngunit ang malalaki at katamtamang laki ng mga turbine ay
Hindi maaaring mahukay nang malalim ang mga tubo ng tubig, kaya ginagamit ang mga elbow-bend draft pipe.
Bukod pa rito, may mga tubular turbine, oblique flow turbine, reversible pump turbine, atbp. sa impact turbine.
Turbina ng epekto:
Ang ganitong uri ng turbina ay gumagamit ng puwersa ng pagtama ng mabilis na daloy ng tubig upang paikutin ang turbina, at ang pinakakaraniwan ay ang uri ng balde.
Ang mga bucket turbine ay karaniwang ginagamit sa mga nabanggit na high-head hydropower plant. Ang mga gumaganang bahagi nito ay pangunahing kinabibilangan ng mga aqueduct, nozzle, at spray.
Ang karayom, gulong ng tubig at volute, atbp., ay nilagyan ng maraming solidong hugis-kutsarang mga balde ng tubig sa panlabas na gilid ng gulong ng tubig. Ang kahusayan ng turbinang ito ay nag-iiba depende sa karga.
Maliit ang pagbabago, ngunit ang kapasidad ng pagdaan ng tubig ay limitado ng nozzle, na mas maliit kaysa sa radial axial flow. Upang mapabuti ang kapasidad ng pagdaan ng tubig, dagdagan ang output at
Upang mapabuti ang kahusayan, ang malakihang water bucket turbine ay binago mula sa pahalang na aksis patungo sa patayong aksis, at binuo mula sa iisang nozzle patungo sa maraming nozzle.
3. Panimula sa istruktura ng turbina ng reaksyon
Ang nakabaong bahagi, kabilang ang volute, ang seat ring, ang draft tube, atbp., ay pawang nakabaon sa kongkretong pundasyon. Ito ay bahagi ng mga bahagi ng yunit para sa paglihis ng tubig at pag-apaw.
Volute
Ang volute ay nahahati sa konkretong volute at metal na volute. Ang mga yunit na may water head sa loob ng 40 metro ay kadalasang gumagamit ng konkretong volute. Para sa mga turbine na may water head na higit sa 40 metro, ang mga metal na volute ay karaniwang ginagamit dahil sa pangangailangan para sa tibay. Ang metal na volute ay may mga bentahe ng mataas na tibay, maginhawang pagproseso, simpleng konstruksyong sibil at madaling pagkonekta sa water diversion penstock ng planta ng kuryente.
Mayroong dalawang uri ng metal volute, hinang at hinulma.
Para sa malalaki at katamtamang laki ng mga impact turbine na may water head na humigit-kumulang 40-200 metro, kadalasang ginagamit ang mga steel plate welded volute. Para sa kaginhawahan ng hinang, ang volute ay kadalasang hinahati sa ilang mga conical na seksyon, ang bawat seksyon ay pabilog, at ang tail section ng volute ay dahil sa pagliit ng seksyon, at ito ay nagiging hugis-itlog para sa hinang gamit ang seat ring. Ang bawat conical na segment ay binubuo ng rolling machine gamit ang plate rolling.
Sa maliliit na Francis turbine, kadalasang ginagamit ang mga cast iron volute na hinulma nang buo. Para sa mga high-head at large-capacity turbine, karaniwang ginagamit ang cast steel volute, at ang volute at ang seat ring ay hinulma nang sabay-sabay.
Ang pinakamababang bahagi ng volute ay nilagyan ng balbula ng paagusan upang maubos ang naipon na tubig habang isinasagawa ang pagpapanatili.
Singsing ng upuan
Ang seat ring ang pangunahing bahagi ng impact turbine. Bukod sa pagdadala ng presyon ng tubig, dinadala rin nito ang bigat ng buong unit at ang kongkreto ng seksyon ng unit, kaya nangangailangan ito ng sapat na lakas at tigas. Ang pangunahing mekanismo ng seat ring ay binubuo ng isang upper ring, isang lower ring at isang fixed 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 reference part sa pag-assemble ng mga pangunahing bahagi ng turbine, at isa ito sa mga pinakaunang naka-install na bahagi. Samakatuwid, dapat itong magkaroon ng sapat na lakas at tigas, at kasabay nito, dapat itong magkaroon ng mahusay na hydraulic performance.
Ang seat ring ay parehong bahaging nagdadala ng karga at bahaging dumadaloy, kaya ang ibabaw na dumadaloy ay may naka-streamline na hugis upang matiyak ang minimal na hydraulic loss.
Ang singsing na pang-upo sa pangkalahatan ay may tatlong anyo ng istruktura: hugis na iisang haligi, hugis na semi-integral, at hugis na integral. Para sa mga Francis turbine, karaniwang ginagamit ang singsing na pang-upo na integral ang istruktura.
Draft pipe at singsing ng pundasyon
Ang draft tube ay bahagi ng daanan ng daloy ng turbine, at mayroong dalawang uri: tuwid na kono at kurbado. Ang kurbadong draft tube ay karaniwang ginagamit sa malalaki at katamtamang laki ng mga turbine. Ang foundation ring ang pangunahing bahagi na nag-uugnay sa seat ring ng Francis turbine sa inlet section ng draft tube, at nakabaon sa kongkreto. Ang ibabang singsing ng runner ay umiikot sa loob nito.
Istrukturang gabay sa tubig
Ang tungkulin ng mekanismo ng gabay sa tubig ng turbina ng tubig ay ang pagbuo at pagbabago ng dami ng sirkulasyon ng daloy ng tubig na pumapasok sa runner. Ang rotary multi-guide vane control na may mahusay na pagganap ay ginagamit upang matiyak na ang daloy ng tubig ay pumapasok nang pantay sa paligid ng circumference na may maliit na pagkawala ng enerhiya sa ilalim ng iba't ibang rate ng daloy. runner. Tiyakin na ang turbina ay may mahusay na hydraulic na katangian, ayusin ang daloy upang baguhin ang output ng unit, selyuhan ang daloy ng tubig at ihinto ang pag-ikot ng unit sa panahon ng normal at aksidenteng pagsasara. Ang malalaki at katamtamang laki ng mga mekanismo ng gabay sa tubig ay maaaring hatiin sa cylindrical, conical (bulb-type at oblique-flow turbine) at radial (full-penetrating turbine) ayon sa posisyon ng axis ng mga guide vane. Ang mekanismo ng gabay sa tubig ay pangunahing binubuo ng mga guide vane, mekanismo ng pagpapatakbo ng guide vane, mga annular na bahagi, mga shaft sleeves, mga seal at iba pang mga bahagi.
Istruktura ng aparatong gabay na pala.
Ang mga pabilog na bahagi ng mekanismo ng paggabay ng tubig ay kinabibilangan ng singsing sa ilalim, takip sa itaas, takip ng suporta, singsing sa kontrol, bracket ng bearing, bracket ng thrust bearing, atbp. Mayroon ang mga ito ng mga kumplikadong puwersa at matataas na kinakailangan sa paggawa.
Ibabang singsing
Ang singsing sa ilalim ay isang patag na pabilog na bahagi na nakakabit sa singsing sa upuan, na karamihan ay gawa sa cast-welded na konstruksyon. Dahil sa limitasyon ng mga kondisyon ng transportasyon sa malalaking yunit, maaari itong hatiin sa dalawang kalahati o kombinasyon ng mas maraming talulot. Para sa mga planta ng kuryente na may sediment wear, may ilang mga hakbang laban sa pagkasira na ginagawa sa ibabaw ng daloy. Sa kasalukuyan, ang mga anti-wear plate ay pangunahing inilalagay sa mga dulong bahagi, at karamihan sa mga ito ay gumagamit ng 0Cr13Ni5Mn stainless steel. Kung ang singsing sa ilalim at ang itaas at ibabang bahagi ng guide vane ay selyado ng goma, dapat mayroong tail groove o pressure plate type rubber seal groove sa singsing sa ilalim. Ang aming pabrika ay pangunahing gumagamit ng brass sealing platen. Ang butas ng shaft ng guide vane sa singsing sa ilalim ay dapat na concentric sa takip sa itaas. Ang takip sa itaas at ang singsing sa ilalim ay kadalasang ginagamit para sa parehong pagbubutas ng mga medium at small unit. Ang malalaking unit ngayon ay direktang binubutas gamit ang isang CNC boring machine sa aming pabrika.
Kontrol na loop
Ang control ring ay isang pabilog na bahagi na nagpapadala ng puwersa ng relay at umiikot sa guide vane sa pamamagitan ng mekanismo ng transmisyon.
Gabay na pala
Sa kasalukuyan, ang mga guide vane ay kadalasang may dalawang karaniwang hugis ng dahon, simetriko at asimetriko. Ang mga simetriko na guide vane ay karaniwang ginagamit sa mga high specific speed axial flow turbine na may incomplete volute wrap angle; ang mga asymmetric guide vane ay karaniwang ginagamit sa mga full wrap angle volute at gumagana sa mababang specific speed axial flow na may malaking butas, mga turbine at high at medium specific speed Francis turbine. Ang (cylindrical) guide vane ay karaniwang hulmahin nang buo, at ang mga cast-welded na istruktura ay ginagamit din sa malalaking yunit.
Ang guide vane ay isang mahalagang bahagi ng mekanismo ng gabay sa tubig, na gumaganap ng 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 katawan ng guide vane at ang diyametro ng baras ng guide vane. Sa pangkalahatan, ang buong paghahagis ang ginagamit, at ang mga malalaking yunit ay gumagamit din ng casting welding. Ang mga materyales ay karaniwang ZG30 at ZG20MnSi. Upang matiyak ang flexible na pag-ikot ng guide vane, ang itaas, gitna at ibabang mga baras ng guide vane ay dapat na concentric, ang radial swing ay hindi dapat lumagpas sa kalahati ng tolerance ng diyametro ng gitnang baras, at ang pinapayagang error ng dulong bahagi ng guide vane na hindi patayo sa axis ay hindi dapat lumagpas sa 0.15/1000. Ang profile ng ibabaw ng daloy 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 resistensya sa cavitation.
Manggas ng gabay na vane at aparatong tulak ng gabay na vane
Ang manggas ng guide vane ay isang bahagi na nag-aayos ng diyametro ng gitnang baras sa guide vane, at ang istraktura nito ay nauugnay sa materyal, selyo, at taas ng takip sa itaas. Ito ay kadalasang nasa anyo ng isang integral na silindro, at sa malalaking yunit, ito ay halos naka-segment, na may bentahe ng mahusay na pagsasaayos ng puwang.
Pinipigilan ng thrust device na ginagamit sa pagtulak ng guide vane ang pag-angat ng guide vane sa ilalim ng impluwensya ng presyon ng tubig. Kapag lumampas ang guide vane sa bigat ng guide vane, tumataas ang guide vane, bumabangga sa takip sa itaas, at nakakaapekto sa puwersa sa connecting rod. Ang thrust plate ay karaniwang gawa sa aluminum bronze.
Selyo ng gabay na pala
Ang guide vane ay may tatlong tungkulin sa pagbubuklod, ang isa ay upang mabawasan ang pagkawala ng enerhiya, ang isa ay upang mabawasan ang pagtagas ng hangin habang isinasagawa ang 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 selyo sa gitna at ilalim ng diyametro ng baras ng guide vane. Kapag ang diyametro ng baras ay selyado, ang presyon ng tubig sa pagitan ng sealing ring at ng diyametro ng baras ng guide vane ay mahigpit na selyado. Samakatuwid, may mga butas para sa paagusan sa manggas. Ang selyo ng diyametro ng baras sa ibaba ay pangunahing upang maiwasan ang pagpasok ng latak at ang paglitaw ng pagkasira ng diyametro ng baras.
Maraming uri ng mekanismo ng transmisyon ng guide vane, at mayroong dalawang karaniwang ginagamit. Ang isa ay ang uri ng fork head, na may mahusay na kondisyon ng stress at angkop para sa malalaki at katamtamang laki ng mga yunit. Ang isa ay ang uri ng ear handle, na pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng simpleng istraktura at mas angkop para sa maliliit at katamtamang laki ng mga yunit.
Ang mekanismo ng transmisyon ng hawakan ng tainga ay pangunahing binubuo ng braso ng gabay na vane, connecting plate, split half key, shear pin, shaft sleeve, end cover, hawakan ng tainga, rotary sleeve connecting rod pin, atbp. Hindi maganda ang puwersa, ngunit simple ang istraktura, kaya mas angkop ito sa maliliit at katamtamang laki ng mga yunit.
Mekanismo ng pagpapaandar ng tinidor
Ang mekanismo ng transmisyon ng tinidor ay pangunahing binubuo ng braso ng gabay na vane, connecting plate, tinidor, pin ng tinidor, connecting screw, nut, half key, shear pin, shaft sleeve, end cover at compensation ring, atbp.
Ang braso ng guide vane at ang guide vane ay konektado gamit ang isang split key upang direktang maipadala ang operating torque. Isang takip sa dulo ang nakakabit sa braso ng guide vane, at ang guide vane ay nakasabit sa takip sa dulo gamit ang 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 itaas at ibabang bahagi ng katawan ng guide vane, habang ang mga posisyon ng iba pang bahagi ng transmission ay hindi apektado.
Sa mekanismo ng transmisyon ng fork head, ang braso ng guide vane at ang connecting plate ay nilagyan ng mga shear pin. Kung ang mga guide vane ay naipit dahil sa mga dayuhang bagay, ang puwersa ng pagpapatakbo ng mga kaugnay na bahagi ng transmisyon ay tataas nang husto. Kapag ang stress ay tumaas sa 1.5 beses, ang mga shear pin ang unang puputulin. Protektahan ang iba pang mga bahagi ng transmisyon mula sa pinsala.
Bukod pa rito, sa koneksyon sa pagitan ng connecting plate o ng control ring at ng fork head, upang mapanatiling pahalang ang connecting screw, maaaring maglagay ng compensation ring para sa pagsasaayos. Ang mga thread sa magkabilang dulo ng connecting screw ay kaliwete at kanan, ayon sa pagkakabanggit, upang maisaayos ang haba ng connecting rod at ang bukana ng guide vane habang ini-install.
Umiikot na bahagi
Ang umiikot na bahagi ay pangunahing binubuo ng isang runner, isang pangunahing baras, isang bearing at isang sealing device. Ang runner ay binubuo at hinango ng itaas na korona, ibabang singsing at mga blade. Karamihan sa mga pangunahing baras ng turbine ay hinulma. Maraming uri ng guide bearings. Ayon sa mga kondisyon ng pagpapatakbo ng power station, mayroong ilang uri ng bearings tulad ng water lubrication, thin oil lubrication at dry oil lubrication. Sa pangkalahatan, ang mga power station ay kadalasang gumagamit ng thin oil cylinder type o block bearing.
Mananakbo ni Francis
Ang Francis runner ay binubuo ng isang pang-itaas na korona, mga talim, at isang pang-ibabang singsing. Ang pang-itaas na korona ay karaniwang nilagyan ng singsing na anti-leakage upang mabawasan ang pagkawala ng tagas ng tubig, at isang aparato na pampawi ng presyon upang mabawasan ang axial water thrust. Ang pang-ibabang singsing ay nilagyan din ng isang aparato na anti-leakage.
Mga talim ng axial runner
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. Hiwalay na hinuhulma, at pinagsasama sa mga mekanikal na bahagi tulad ng mga turnilyo at pin pagkatapos ng pagproseso. (Sa pangkalahatan, ang diyametro ng runner ay higit sa 5 metro) Ang produksyon ay karaniwang ZG30 at ZG20MnSi. Ang bilang ng mga talim ng runner ay karaniwang 4, 5, 6, at 8.
Katawan ng mananakbo
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 masalimuot na hugis. Karaniwan, ang katawan ng runner ay gawa sa ZG30 at ZG20MnSi. Ang hugis ay halos spherical upang mabawasan ang pagkawala ng volume. Ang partikular na istraktura ng katawan ng runner ay nakasalalay sa posisyon ng pagkakaayos ng relay at sa anyo ng mekanismo ng pagpapatakbo. Sa koneksyon nito sa pangunahing baras, ang coupling screw ay nagdadala lamang ng axial force, at ang torque ay dinadala ng mga cylindrical pin na ipinamamahagi sa direksyon ng radial ng ibabaw ng joint.
Mekanismo ng pagpapatakbo
Tuwid na pagkakaugnay sa operating frame:
1. Kapag ang anggulo ng talim 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 pin upang magpadala ng metalikang kuwintas, at ang radial na posisyon ay nakaposisyon sa pamamagitan ng snap ring.
3. Ang connecting rod ay nahahati sa panloob at panlabas na connecting rod, at ang puwersa ay pantay na ipinamamahagi.
4. May hawakan sa tainga sa frame ng operasyon, na maginhawa para sa pagsasaayos habang binubuo. Ang magkatugmang dulo ng hawakan sa tainga at frame ng operasyon ay nililimitahan ng isang limit pin upang maiwasan ang pagkaipit ng connecting rod kapag inayos ang hawakan sa tainga.
5. Ang operating frame ay hugis "I". Karamihan sa mga ito ay ginagamit sa maliliit at katamtamang laki ng mga yunit na may 4 hanggang 6 na talim.
Mekanismo ng tuwid na pagkakaugnay na walang operating frame: 1. Kinansela ang operating frame, at ang connecting rod at ang umiikot na braso ay direktang pinapagana ng relay piston. sa malalaking yunit.
Mekanismo ng pahilig na pag-uugnay sa operating frame: 1. Kapag ang anggulo ng pag-ikot ng talim ay nasa gitnang posisyon, ang swivel arm at ang connecting rod ay may malaking anggulo ng pagkahilig. 2. Ang stroke ng relay ay tumataas, at sa runner ay may mas maraming talim.
Silid ng mga mananakbo
Ang runner chamber ay isang pandaigdigang istrukturang hinang na gawa sa bakal na plato, at ang mga bahaging madaling kapitan ng cavitation sa gitna ay gawa sa hindi kinakalawang na asero upang mapabuti ang resistensya sa cavitation. Ang runner chamber ay may sapat na tigas upang matugunan ang pangangailangan ng pare-parehong clearance sa pagitan ng mga blade ng runner at ng runner chamber kapag tumatakbo ang unit. Ang aming pabrika ay bumuo ng isang kumpletong paraan ng pagproseso sa proseso ng pagmamanupaktura: A. Pagproseso ng CNC vertical lathe. B, pagproseso ng paraan ng profiling. Ang tuwid na seksyon ng cone ng draft tube ay nilagyan ng mga steel plate, nabuo sa pabrika, at binuo sa site.
Oras ng pag-post: Set-26-2022
