Su türbini, suyun potansiyel enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bir makinedir. Bu makineyi bir jeneratörü çalıştırmak için kullanarak, su enerjisi şuna dönüştürülebilir:
Elektrik Bu hidro-jeneratör setidir.
Modern hidrolik türbinler su akış prensibine ve yapısal özelliklerine göre iki kategoriye ayrılabilir.
Hem suyun kinetik enerjisinden hem de potansiyel enerjisinden yararlanan bir diğer türbin türüne ise darbeli türbin adı verilir.
Karşı saldırı
Yukarı akıştaki rezervuardan çekilen su, önce su yönlendirme odasına (volüt) akar ve daha sonra kılavuz kanat vasıtasıyla çark kanadının kavisli kanalına akar.
Su akışı, pervanenin dönmesini sağlayan kanatlar üzerinde bir tepki kuvveti üretir. Bu sırada, su enerjisi mekanik enerjiye dönüştürülür ve çarktan akan su, çekiş borusu aracılığıyla boşaltılır.
Aşağı akış.
Darbeli türbin esas olarak Francis akışı, eğik akış ve eksenel akışı içerir. Temel fark, koşucu yapısının farklı olmasıdır.
(1) Francis koşucusu genellikle 12-20 aerodinamik bükülmüş bıçaktan ve tekerlek tacı ve alt halka gibi ana bileşenlerden oluşur.
Giriş ve eksenel çıkışlı olan bu tip türbinler geniş bir uygulama aralığına sahip su kafalarına, küçük hacme ve düşük maliyete sahip olup, yüksek su kafalarında yaygın olarak kullanılır.
Eksenel akış, pervane tipi ve döner tip olmak üzere ikiye ayrılır. Birincisi sabit bir kanada sahipken, ikincisi dönen bir kanada sahiptir. Eksenel akış koşucusu genellikle 3-8 kanattan, koşucu gövdesinden, tahliye konisinden ve diğer ana bileşenlerden oluşur. Bu tür türbinlerin su geçirme kapasitesi Francis akışından daha büyüktür. Kürek türbini için. Kanat yük ile konumunu değiştirebildiği için büyük yük değişimi aralığında yüksek verimliliğe sahiptir. Türbinin kavitasyon önleme performansı ve mukavemeti, karışık akışlı türbine göre daha kötüdür ve yapısı da daha karmaşıktır. Genellikle, 10'luk düşük ve orta su başı aralığı için uygundur.
(2) Su yönlendirme odasının işlevi, suyun su yönlendirme mekanizmasına eşit şekilde akmasını sağlamak, su yönlendirme mekanizmasının enerji kaybını azaltmak ve su çarkını iyileştirmektir.
makine verimliliği. Üstünde su başlığı bulunan büyük ve orta büyüklükteki türbinler için genellikle dairesel kesitli metal bir sarmal kullanılır.
(3) Su yönlendirme mekanizması genellikle, belirli sayıda aerodinamik yönlendirme kanatçığı ve bunların dönen mekanizmaları vb. ile birlikte, çarkın etrafına eşit şekilde yerleştirilir.
Kompozisyonun işlevi, su akışını eşit bir şekilde kanala yönlendirmek ve kılavuz kanat açıklığını ayarlayarak türbinin taşmasını, türbinin akış hızına uyacak şekilde değiştirmektir.
Jeneratör yük ayarlama ve değişim gereksinimleri de hepsi kapalı olduğunda su sızdırmazlık rolünü oynayabilir.
(4) Taslak boru: Koşu bandının çıkışındaki su akışında kalan enerjinin bir kısmı kullanılmadığından, taslak borunun işlevi, su akışını geri kazanmaktır.
Enerjinin bir kısmı ve suyun aşağı akışını boşaltır. Küçük türbinler genellikle yüksek verimliliğe sahip düz koni taslak boruları kullanır, ancak büyük ve orta büyüklükteki türbinler
Su boruları çok derin kazılamaz, bu nedenle dirsek tipi çekme boruları kullanılır.
Ayrıca darbe türbininde boru tipi türbinler, eğik akışlı türbinler, tersinir pompalı türbinler vb. bulunmaktadır.
Darbeli türbin:
Bu tip türbinler, türbini döndürmek için yüksek hızlı su akışının çarpma kuvvetini kullanır ve en yaygın olanı kova tipidir.
Kova türbinleri genellikle yukarıdaki yüksek başlı hidroelektrik santrallerinde kullanılır. Çalışan parçaları çoğunlukla su kemerleri, nozullar ve spreyleri içerir.
İğne, su çarkı ve sarmal vb. su çarkının dış kenarında birçok katı kaşık şeklindeki su kovasıyla donatılmıştır. Bu türbinin verimliliği yüke göre değişir
Değişim küçüktür, ancak su geçiş kapasitesi, radyal eksenel akıştan çok daha küçük olan nozul tarafından sınırlandırılır. Su geçiş kapasitesini iyileştirmek, çıkışı artırmak ve
Verimliliği artırmak için büyük ölçekli su kovası türbini yatay eksenden dikey eksene çevrilmiş, tek nozullu türbinden çok nozullu türbine dönüştürülmüştür.
3. Reaksiyon türbininin yapısına giriş
Gömülü kısım, sarmal, oturma halkası, çekme borusu vb. dahil olmak üzere, hepsi beton temele gömülüdür. Ünitenin su yönlendirme ve taşma parçalarının bir parçasıdır.
Kıvrımlı
Volüt, beton volüt ve metal volüt olarak ikiye ayrılır. 40 metre içinde su kafası olan üniteler çoğunlukla beton volüt kullanır. 40 metreden fazla su kafası olan türbinler için, genellikle mukavemet ihtiyacı nedeniyle metal volütler kullanılır. Metal volüt, yüksek mukavemet, rahat işleme, basit inşaat ve santralin su yönlendirme penstokuna kolay bağlantı avantajlarına sahiptir.
Metal sarmallar kaynaklı ve döküm olmak üzere iki tiptir.
Yaklaşık 40-200 metre su kafasına sahip büyük ve orta ölçekli darbeli türbinler için çoğunlukla çelik levha kaynaklı sarmallar kullanılır. Kaynak kolaylığı için sarmal genellikle birkaç konik bölüme ayrılır, her bölüm daireseldir ve sarmalın kuyruk bölümü, Kesit küçülür ve oturma halkasıyla kaynak yapmak için oval bir şekle dönüştürülür. Her konik segment bir levha haddeleme makinesi tarafından rulo şeklinde oluşturulur.
Küçük Francis türbinlerinde, genellikle bir bütün olarak dökülen dökme demir sarmallar kullanılır. Yüksek başlı ve büyük kapasiteli türbinler için genellikle dökme çelik sarmal kullanılır ve sarmal ve oturma halkası birleştirilir.
Bakım sırasında biriken suyun tahliyesi için helezonun en alt kısmına tahliye vanası yerleştirilmiştir.
Koltuk halkası
Koltuk halkası, darbe türbininin temel parçasıdır. Su basıncını taşımanın yanı sıra, tüm ünitenin ve ünite bölümünün betonunun ağırlığını da taşır, bu nedenle yeterli mukavemet ve sertlik gerektirir. Koltuk halkasının temel mekanizması, bir üst halka, bir alt halka ve sabit bir kılavuz kanattan oluşur. Sabit kılavuz kanat, destek koltuk halkası, eksenel yükü ileten payanda ve akış yüzeyidir. Aynı zamanda, türbinin ana bileşenlerinin montajında ana referans parçasıdır ve en erken takılan parçalardan biridir. Bu nedenle, yeterli mukavemete ve sertliğe sahip olmalı ve aynı zamanda iyi bir hidrolik performansa sahip olmalıdır.
Oturma halkası hem yük taşıyan bir parça hem de akışkan bir parça olduğundan, akışkan yüzeyinin şekli, hidrolik kaybın en aza indirilmesini sağlayacak şekilde aerodinamiktir.
Koltuk halkası genellikle üç yapısal forma sahiptir: tek sütun şekli, yarı-entegre şekil ve integral şekil. Francis türbinleri için genellikle integral yapı koltuk halkası kullanılır.
Taslak boru ve temel halkası
Taslak boru, türbinin akış yolunun bir parçasıdır ve iki tür düz, konik ve kavisli vardır. Kavisli bir taslak boru genellikle büyük ve orta büyüklükteki türbinlerde kullanılır. Temel halka, Francis türbininin oturma halkasını taslak borunun giriş bölümüne bağlayan temel parçadır ve betona gömülüdür. Koşucunun alt halkası bunun içinde döner.
Su kılavuz yapısı
Su türbininin su kılavuz mekanizmasının işlevi, koşucuya giren su akışının sirkülasyon hacmini oluşturmak ve değiştirmektir. İyi performansa sahip döner çoklu kılavuz kanat kontrolü, su akışının farklı akış hızlarında küçük bir enerji kaybıyla çevre boyunca düzgün bir şekilde girmesini sağlamak için benimsenmiştir. koşucu. Türbinin iyi hidrolik özelliklere sahip olduğundan emin olun, ünitenin çıkışını değiştirmek için akışı ayarlayın, su akışını kapatın ve normal ve kaza kapatma sırasında ünitenin dönüşünü durdurun. Büyük ve orta büyüklükteki su kılavuz mekanizmaları, kılavuz kanatlarının eksen konumuna göre silindirik, konik (ampul tipi ve eğik akışlı türbinler) ve radyal (tam nüfuz eden türbinler) olarak ayrılabilir. Su kılavuz mekanizması esas olarak kılavuz kanatlardan, kılavuz kanat çalışma mekanizmalarından, halka şeklindeki bileşenlerden, şaft kovanlarından, contalardan ve diğer bileşenlerden oluşur.
Kılavuz kanatlı cihaz yapısı.
Su yönlendirme mekanizmasının halka şeklindeki bileşenleri; alt halka, üst kapak, destek kapağı, kontrol halkası, yatak braketi, itme yatağı braketi vb.'dir. Karmaşık kuvvetlere ve yüksek üretim gereksinimlerine sahiptirler.
Alt halka
Alt halka, çoğu döküm kaynaklı konstrüksiyon olan oturma halkasına sabitlenmiş düz bir halka parçadır. Büyük ünitelerde taşıma koşullarının sınırlaması nedeniyle, iki yarıya veya daha fazla yaprağın bir kombinasyonuna bölünebilir. Tortu aşınması olan enerji santralleri için, akış yüzeyinde belirli aşınma önleyici önlemler alınır. Şu anda, aşınma önleyici plakalar esas olarak uç yüzeylere monte edilir ve çoğu 0Cr13Ni5Mn paslanmaz çelik kullanır. Alt halka ve kılavuz kanatçığın üst ve alt uç yüzeyleri kauçukla kapatılmışsa, alt halkada bir kuyruk oluğu veya basınç plakası tipi kauçuk conta oluğu olmalıdır. Fabrikamız esas olarak pirinç sızdırmazlık plakası kullanır. Alt halkadaki kılavuz kanat şaft deliği, üst kapakla eş merkezli olmalıdır. Üst kapak ve alt halka genellikle orta ve küçük ünitelerin aynı delinmesi için kullanılır. Büyük üniteler artık fabrikamızda bir CNC delme makinesiyle doğrudan delinmektedir.
Kontrol döngüsü
Kontrol halkası, rölenin kuvvetini ileten ve iletim mekanizması vasıtasıyla kılavuz kanatçığı döndüren halka şeklindeki bir parçadır.
Kılavuz kanat
Günümüzde, kılavuz kanatlar genellikle iki standart yaprak şekline sahiptir, simetrik ve asimetrik. Simetrik kılavuz kanatlar genellikle eksik sarmal sargı açısına sahip yüksek özgül hızlı eksenel akış türbinlerinde kullanılır; asimetrik kılavuz kanatlar genellikle tam sargı açılı sarmallarda kullanılır ve büyük bir açıklığa sahip düşük özgül hızlı eksenel akışla çalışır. türbinler ve yüksek ve orta özgül hızlı Francis türbinleri. (Silindirik) kılavuz kanatlar genellikle bütün olarak dökülür ve döküm kaynaklı yapılar da büyük ünitelerde kullanılır.
Kılavuz kanat, koşucuya giren su sirkülasyon hacmini oluşturmada ve değiştirmede önemli bir rol oynayan su kılavuz mekanizmasının önemli bir parçasıdır. Kılavuz kanat iki parçaya ayrılır: kılavuz kanat gövdesi ve kılavuz kanat şaft çapı. Genellikle, tüm döküm kullanılır ve büyük ölçekli üniteler ayrıca döküm kaynağı kullanır. Malzemeler genellikle ZG30 ve ZG20MnSi'dir. Kılavuz kanatın esnek dönüşünü sağlamak için, kılavuz kanatın üst, orta ve alt milleri eş merkezli olmalı, radyal salınım, merkezi milin çap toleransının yarısından büyük olmamalı ve kılavuz kanat uç yüzünün eksene dik olmamasının izin verilen hatası 0,15/1000'i geçmemelidir. Kılavuz kanat akış yüzeyinin profili, koşucuya giren su sirkülasyon hacmini doğrudan etkiler. Kılavuz kanatın başı ve kuyruğu, kavitasyon direncini artırmak için genellikle paslanmaz çelikten yapılır.
Kılavuz kanat kovanı ve kılavuz kanat itme cihazı
Kılavuz kanat kovanı, kılavuz kanat üzerindeki merkezi şaftın çapını sabitleyen bir bileşendir ve yapısı, malzeme, conta ve üst kapağın yüksekliği ile ilişkilidir. Çoğunlukla entegre bir silindir biçimindedir ve büyük ünitelerde çoğunlukla segmentlidir, bu da boşluğu çok iyi ayarlama avantajına sahiptir.
Kılavuz kanat itme aygıtı, kılavuz kanatın su basıncının etkisi altında yukarı doğru kaldırma kuvvetine sahip olmasını önler. Kılavuz kanat, kılavuz kanatın ölü ağırlığını aştığında, kılavuz kanat yukarı doğru kalkar, üst kapağa çarpar ve bağlantı çubuğu üzerindeki kuvveti etkiler. İtme plakası genellikle alüminyum bronzdur.
Kılavuz kanat contası
Kılavuz kanat üç sızdırmazlık işlevine sahiptir, biri enerji kaybını azaltmak, diğeri faz modülasyon işlemi sırasında hava kaçağını azaltmak ve üçüncüsü kavitasyonu azaltmaktır. Kılavuz kanat contaları, yükseklik ve uç contaları olarak ikiye ayrılır.
Kılavuz kanat şaft çapının ortasında ve altında contalar bulunur. Şaft çapı contalandığında, conta halkası ile kılavuz kanat şaft çapı arasındaki su basıncı sıkıca kapatılır. Bu nedenle, manşonda drenaj delikleri bulunur. Alt şaft çapının contası esas olarak tortunun girmesini ve şaft çapı aşınmasının oluşmasını önlemek içindir.
Birçok tipte kılavuz kanatlı iletim mekanizması vardır ve yaygın olarak kullanılan iki tanesi vardır. Biri, iyi bir gerilim koşuluna sahip olan ve büyük ve orta büyüklükteki üniteler için uygun olan çatal başlı tiptir. Biri, esas olarak basit bir yapı ile karakterize edilen ve küçük ve orta büyüklükteki üniteler için daha uygun olan kulak saplı tiptir.
Kulak sapı iletim mekanizması esas olarak kılavuz kanat kolu, bağlantı plakası, bölünmüş yarım anahtar, kesme pimi, mil kovanı, uç kapağı, kulak sapı, döner kovan bağlantı çubuğu pimi vb.'den oluşur. Kuvvet iyi değildir, ancak yapı basittir, bu nedenle küçük ve orta boy ünitelerde daha uygundur.
Çatal tahrik mekanizması
Çatal başlı aktarma mekanizması esas olarak kılavuz kanat kolu, bağlantı plakası, çatal başı, çatal başı pimi, bağlantı vidası, somun, yarım kama, kesme pimi, mil kovanı, uç kapağı ve dengeleme halkası vb.'den oluşur.
Kılavuz kanat kolu ve kılavuz kanat, çalışma torkunu doğrudan iletmek için bölünmüş bir anahtarla bağlanır. Kılavuz kanat koluna bir uç kapağı takılır ve kılavuz kanat, bir ayar vidasıyla uç kapağına asılır. Bölünmüş bir yarım anahtarın kullanılması nedeniyle, kılavuz kanat gövdesinin üst ve alt uç yüzeyleri arasındaki boşluk ayarlanırken kılavuz kanat yukarı ve aşağı hareket ederken, diğer iletim parçalarının konumları etkilenmez. etkiler.
Çatal başlı şanzıman mekanizmasında, kılavuz kanat kolu ve bağlantı plakası kesme pimleriyle donatılmıştır. Kılavuz kanatlar yabancı cisimler nedeniyle sıkışırsa, ilgili şanzıman parçalarının çalışma kuvveti keskin bir şekilde artacaktır. Gerilim 1,5 katına çıktığında, kesme pimleri önce kesilecektir. Diğer şanzıman parçalarını hasardan koruyun.
Ayrıca, bağlantı plakası veya kontrol halkası ile çatal başı arasındaki bağlantıda, bağlantı vidasını yatay tutmak için, ayarlama amacıyla bir dengeleme halkası takılabilir. Bağlantı vidasının her iki ucundaki dişler sırasıyla sol ve sağ elli olup, böylece bağlantı çubuğunun uzunluğu ve kılavuz kanat açıklığı montaj sırasında ayarlanabilir.
Dönen parça
Dönen kısım esas olarak bir koşucu, bir ana şaft, bir yatak ve bir sızdırmazlık cihazından oluşur. Koşucu, üst taç, alt halka ve kanatlar tarafından monte edilir ve kaynaklanır. Türbin ana şaftlarının çoğu dökümdür. Birçok tipte kılavuz yatak vardır. Santralin çalışma koşullarına göre, su yağlaması, ince yağ yağlaması ve kuru yağ yağlaması gibi çeşitli yatak tipleri vardır. Genellikle, santral çoğunlukla ince yağ silindir tipi veya blok yatağı benimser.
Francis koşucusu
Francis koşucusu bir üst taç, bıçaklar ve bir alt halkadan oluşur. Üst taç genellikle su sızıntısı kaybını azaltmak için bir sızıntı önleyici halka ve eksenel su itişini azaltmak için bir basınç tahliye cihazı ile donatılmıştır. Alt halka da bir sızıntı önleyici cihaz ile donatılmıştır.
Eksenel koşucu kanatları
Eksenel akışlı koşucunun (enerjiyi dönüştüren ana bileşen) kanatları iki parçadan oluşur: gövde ve pivot. Ayrı ayrı dökülür ve işlendikten sonra vidalar ve pimler gibi mekanik parçalarla birleştirilir. (Genellikle koşucunun çapı 5 metreden fazladır) Üretim genellikle ZG30 ve ZG20MnSi'dir. Koşucunun kanat sayısı genellikle 4, 5, 6 ve 8'dir.
Koşucu gövdesi
Koşucu gövdesi tüm kanatlar ve çalışma mekanizması ile donatılmıştır, üst kısım ana şafta, alt kısım ise karmaşık bir şekle sahip olan tahliye konisine bağlıdır. Koşucu gövdesi genellikle ZG30 ve ZG20MnSi'den yapılır. Hacim kaybını azaltmak için şekil çoğunlukla küreseldir. Koşucu gövdesinin özel yapısı rölenin düzenleme pozisyonuna ve çalışma mekanizmasının şekline bağlıdır. Ana şaft ile bağlantısında, bağlantı vidası yalnızca eksenel kuvveti taşır ve tork, eklem yüzeyinin radyal yönü boyunca dağıtılmış silindirik pimler tarafından taşınır.
Çalışma mekanizması
Çalışma çerçeveli düz bağlantı:
1. Bıçak açısı orta pozisyonda olduğunda kol yatay, bağlantı çubuğu ise dikey konumdadır.
2. Dönen kol ve bıçak, torku iletmek için silindirik pimler kullanır ve radyal konum, halkalı kilitleme halkası tarafından konumlandırılır.
3. Bağlantı çubuğu iç ve dış bağlantı çubukları olarak ikiye ayrılır ve kuvvet eşit olarak dağıtılır.
4. Montaj sırasında ayarlama için uygun olan operasyon çerçevesinde bir kulak sapı vardır. Kulak sapının ve operasyon çerçevesinin eşleşen uç yüzü, kulak sapı sabitlendiğinde bağlantı çubuğunun sıkışmasını önlemek için bir sınır pimi ile sınırlandırılmıştır.
5. Operasyon çerçevesi “I” şeklini benimser. Çoğu, 4 ila 6 bıçaklı küçük ve orta boy ünitelerde kullanılır.
Çalışma çerçevesi olmayan düz bağlantı mekanizması: 1. Çalışma çerçevesi iptal edilir ve bağlantı çubuğu ve döner kol, büyük ünitelerde doğrudan röle pistonu tarafından tahrik edilir.
Çalışma çerçeveli eğik bağlantı mekanizması: 1. Kanat dönüş açısı orta konumda olduğunda, döner kol ve bağlantı çubuğu büyük bir eğim açısına sahiptir. 2. Rölenin stroku artar ve daha fazla kanatçıklı koşucuda.
Koşu odası
Koşucu haznesi, küresel çelik levha kaynaklı bir yapıdır ve ortadaki kavitasyona eğilimli parçalar, kavitasyon direncini artırmak için paslanmaz çelikten yapılmıştır. Koşucu haznesi, ünite çalışırken koşucu bıçakları ile koşucu haznesi arasındaki düzgün boşluk gereksinimini karşılamak için yeterli sertliğe sahiptir. Fabrikamız, üretim sürecinde eksiksiz bir işleme yöntemi oluşturmuştur: A. CNC dikey torna işleme. B, profilleme yöntemi işleme. Taslak borunun düz koni bölümü, fabrikada oluşturulan ve sahada monte edilen çelik levhalarla kaplanmıştır.
Gönderi zamanı: 26-Eyl-2022
