Karşı saldırı türbini, su akışının basıncını kullanarak su enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bir tür hidrolik makinedir.
(1) Yapı. Karşı saldırı türbininin ana yapısal bileşenleri, koşucu, su yönlendirme odası, su yönlendirme mekanizması ve çekme borusudur.
1) Koşu bandı. Koşu bandı, su akışının enerjisini dönen mekanik enerjiye dönüştüren su türbininin bir parçasıdır. Su enerjisi dönüşümünün yönüne bağlı olarak, çeşitli karşı saldırı türbinlerinin koşu bandı yapıları da farklıdır. Francis türbin koşu bandı, aerodinamik bükülmüş kanatlar, taç ve alt halka ve diğer ana dikey bileşenlerden oluşur; eksenel akış türbin koşu bandı, kanatlar, koşu bandı gövdesi ve tahliye konisi ve diğer ana bileşenlerden oluşur: diyagonal akış türbin koşu bandı yapısı daha karmaşıktır. Kanat yerleştirme açısı, çalışma koşullarına göre değiştirilebilir ve kılavuz kanat açıklığı ile eşleştirilebilir. Kanat dönüş merkez hattı, türbin eksenine eğik bir açıdadır (45°-60°).
2) Su yönlendirme odası. İşlevi, suyun su yönlendirme mekanizmasına eşit şekilde akmasını sağlamak, enerji kaybını azaltmak ve türbinin verimliliğini artırmaktır. Büyük ve orta büyüklükteki türbinler genellikle 50 m'nin üzerindeki kafalara sahip dairesel kesitli metal sarmallar ve 50 m'nin altındakiler için trapez kesitli beton sarmallar kullanır.
3) Su yönlendirme mekanizması. Genellikle, belirli sayıda aerodinamik yönlendirme kanatlarından ve bunların döner mekanizmalarından oluşur ve bunlar, çarkın çevresine eşit şekilde yerleştirilmiştir. İşlevi, su akışını çarka eşit şekilde yönlendirmek ve yönlendirme kanatlarının açıklığını ayarlayarak, jeneratör setinin yük gereksinimlerini karşılamak için türbinin akış hızını değiştirmek ve ayrıca tamamen kapalı olduğunda suyu sızdırmaz hale getirme rolünü üstlenmektir.
4) Taslak borusu. Koşucunun çıkışındaki su akışında hala kullanılmamış fazla enerjinin bir kısmı vardır. Taslak borusunun rolü, enerjinin bu kısmını geri kazanmak ve suyu aşağı akışa boşaltmaktır. Taslak borusu, düz koni ve kavisli olmak üzere iki türe ayrılır. İlki büyük bir enerji katsayısına sahiptir ve genellikle küçük yatay ve borulu türbinler için uygundur; ikincisi düz konilerden daha düşük hidrolik performansa sahiptir, ancak daha küçük bir kazma derinliğine sahiptir ve büyük ve orta büyüklükteki karşı saldırı türbinlerinde yaygın olarak kullanılır.
(2) Sınıflandırma. Koşu bandından geçen suyun eksenel yönüne göre, darbeli türbin Francis türbini, diyagonal akış türbini, eksenel akış türbini ve borulu türbin olarak ayrılır.
1) Francis türbini. Francis (radyal eksenel akış veya Francis) türbini, suyun koşucunun çevresinden eksenel yöne doğru radyal olarak aktığı bir karşı saldırı türbinidir. Bu tür türbinlerin geniş bir uygulanabilir kafa aralığı (30-700m), basit yapısı, küçük hacmi ve düşük maliyeti vardır. Çin'de faaliyete geçirilen en büyük Francis türbini, 582 MW nominal çıkış gücüne ve 621 MW maksimum çıkış gücüne sahip Ertan Hidroelektrik Santrali'dir.
2) Eksenel akış türbini. Eksenel akış türbini, suyun eksenel yönden içeri aktığı ve eksenel yönde koşucudan dışarı aktığı bir karşı saldırı türbinidir. Bu tip türbinler iki tipe ayrılır: sabit kanatlı tip (vidalı tip) ve döner tip (Kaplan tipi). İlkinin kanatları sabittir ve ikincisinin kanatları döndürülebilir. Eksenel akış türbininin su geçirme kapasitesi Francis türbininden daha büyüktür. Kürek türbininin kanatları yükteki değişikliklerle konum değiştirebildiğinden, çok çeşitli yük değişikliklerinde daha yüksek verimliliğe sahiptirler. Eksenel akış türbininin kavitasyon önleme performansı ve mekanik mukavemeti Francis türbininden daha kötüdür ve yapısı da daha karmaşıktır. Şu anda, bu tür türbinlerin uygulanabilir basma yüksekliği 80 m veya daha fazlasına ulaşmıştır.
3) Borulu türbin. Bu tür su türbinlerinin su akışı, koşucudan eksenel olarak dışarı akar ve koşucunun öncesinde ve sonrasında dönüş yoktur. Kullanım baş aralığı 3-20'dir. Gövde, küçük yükseklik, iyi su akış koşulları, yüksek verimlilik, daha az inşaat mühendisliği, düşük maliyet, kıvrımlara ve kavisli çekim borularına ihtiyaç duyulmaması avantajlarına sahiptir ve baş ne kadar düşükse, avantajlar o kadar belirgindir.
Borulu türbinler jeneratör bağlantısına ve iletim moduna göre tam akışlı ve yarı akışlı olmak üzere iki türe ayrılır. Yarı akışlı türbinler ayrıca ampul tipi, şaft tipi ve şaft uzantılı tip olarak ayrılır. Bunlar arasında şaft uzantılı tip de iki türe ayrılır. Eğik eksenli ve yatay eksenli olanlar vardır. Şu anda en yaygın kullanılan ampul borulu tip, şaft uzantılı tip ve dikey şaft tipi çoğunlukla küçük ünitelerde kullanılır. Son yıllarda şaft tipi büyük ve orta büyüklükteki ünitelerde de kullanılmaya başlanmıştır.
Şaft uzatma borulu ünitesinin jeneratörü su yolunun dışına monte edilir ve jeneratör daha uzun eğimli şaft veya yatay şaft ile türbine bağlanır. Bu şaft uzatma tipi yapı, ampul tipinden daha basittir.
4) Diyagonal akış türbini. Diyagonal akış (diyagonal olarak da adlandırılır) türbininin yapısı ve boyutu karışık akış ile eksenel akış arasındadır. Temel fark, koşucu kanatlarının merkez hattının türbinin merkez hattına belirli bir açıda olmasıdır. Yapısal özellikleri nedeniyle, ünitenin çalışma sırasında batmasına izin verilmez, bu nedenle kanatlar ile koşucu odasının çarpışması sonucu oluşabilecek kazaları önlemek için ikinci yapıya bir eksenel yer değiştirme sinyali koruma cihazı yerleştirilmiştir. Diyagonal akış türbininin kullanım yüksekliği aralığı 25～200m'dir.
Yayınlanma zamanı: 19-Eki-2021
