Reaksiyon türbini, su akışının basıncını kullanarak hidrolik enerjiyi mekanik enerjiye dönüştüren bir tür hidrolik makinedir.
(1) Yapı. Reaksiyon türbininin ana yapısal bileşenleri arasında koşucu, baş yatağı odası, su kılavuz mekanizması ve çekiş borusu bulunur.
1) Koşu bandı. Koşu bandı, su akış enerjisini dönen mekanik enerjiye dönüştüren bir hidrolik türbin bileşenidir. Farklı su enerjisi dönüşüm yönlerine göre, çeşitli reaksiyon türbinlerinin koşu bandı yapıları da farklıdır. Francis türbin koşu bandı, akış hattı bükülmüş kanatlardan, tekerlek tacı ve alt halkadan oluşur; Eksenel akışlı türbinin koşu bandı, kanatlardan, koşu bandı gövdesinden, tahliye konisinden ve diğer ana bileşenlerden oluşur: eğimli akışlı türbin koşu bandının yapısı karmaşıktır. Kanat yerleştirme açısı, çalışma koşullarına göre değişebilir ve kılavuz kanat açıklığına uyabilir. Kanat dönüş merkez hattı, türbin ekseniyle eğik bir açı (45 ° ~ 60 °) oluşturur.
2) Headrace odası. İşlevi, suyun su kılavuz mekanizmasına eşit şekilde akmasını sağlamak, enerji kaybını azaltmak ve hidrolik türbinin verimliliğini artırmaktır. Dairesel kesitli metal spiral kasa genellikle su kafası 50 m'nin üzerinde olan büyük ve orta boy hidrolik türbinler için kullanılır ve trapez kesitli beton spiral kasa genellikle su kafası 50 m'nin altında olan türbinler için kullanılır.
3) Su kılavuz mekanizması. Genellikle, belirli sayıda aerodinamik kılavuz kanattan ve bunların döner mekanizmalarından oluşur ve bunlar, koşucunun çevresine düzgün bir şekilde yerleştirilmiştir. İşlevi, su akışını koşucuya eşit bir şekilde yönlendirmek ve kılavuz kanat açıklığını ayarlayarak hidrolik türbinin içinden geçen akışı değiştirmektir, böylece jeneratör ünitesinin yük gereksinimlerini karşılar. Ayrıca, tamamen kapalı olduğunda su sızdırmazlığı rolünü de oynar.
4) Taslak boru. Koşucu çıkışındaki su akışında kalan enerjinin bir kısmı kullanılmamıştır. Taslak borunun işlevi bu enerjiyi geri kazanmak ve suyu aşağı akışa boşaltmaktır. Taslak boru, düz koni şekli ve kavisli şekil olmak üzere ikiye ayrılabilir. İlki büyük enerji katsayısına sahiptir ve genellikle küçük yatay ve borulu türbinler için uygundur; İkincisinin hidrolik performansı düz konininki kadar iyi olmasa da, kazı derinliği küçüktür ve büyük ve orta ölçekli reaksiyon türbinlerinde yaygın olarak kullanılır.
,
(2) Sınıflandırma. Reaksiyon türbini, koşucunun şaft yüzeyinden geçen su akış yönüne göre Francis türbini, diyagonal türbin, eksenel türbin ve borulu türbin olarak ayrılır.
1) Francis türbini. Francis (radyal eksenel akış veya Francis) türbini, suyun koşucu etrafında radyal olarak aktığı ve eksenel olarak aktığı bir tür reaksiyon türbinidir. Bu tür türbinin geniş bir uygulanabilir basınç aralığı (30 ~ 700 m), basit yapısı, küçük hacmi ve düşük maliyeti vardır. Çin'de hizmete giren en büyük Francis türbini, 582 mw nominal çıkış gücüne ve 621 MW maksimum çıkış gücüne sahip Ertan Hidroelektrik Santrali türbinidir.
2) Eksenel akış türbini. Eksenel akış türbini, suyun eksenel olarak koşucuya girip çıktığı bir tür reaksiyon türbinidir. Bu tür türbinler sabit pervane tipi (vidalı pervane tipi) ve döner pervane tipi (Kaplan tipi) olarak ikiye ayrılır. İlkinin kanatları sabittir ve ikincisinin kanatları dönebilir. Eksenel akış türbininin deşarj kapasitesi Francis türbininden daha büyüktür. Rotor türbininin kanat konumu yük değişimiyle değişebildiği için geniş bir yük değişimi aralığında yüksek verimliliğe sahiptir. Eksenel akış türbininin kavitasyon direnci ve mekanik mukavemeti Francis türbininden daha kötüdür ve yapısı da daha karmaşıktır. Şu anda, bu tür türbinin uygulanabilir basma yüksekliği 80 metreden fazla olmuştur.
3) Borulu türbin. Bu tür türbinlerin su akışı eksenel akıştan koşucuya doğru eksenel olarak akar ve koşucudan önce ve sonra dönüş yoktur. Kullanım baş aralığı 3 ~ 20'dir. Küçük gövde yüksekliği, iyi su akış koşulları, yüksek verimlilik, düşük inşaat mühendisliği miktarı, düşük maliyet, sarmal ve kavisli çekiş borusu olmaması avantajlarına sahiptir ve su başı ne kadar düşükse avantajları o kadar belirgindir.
Jeneratörün bağlantı ve iletim moduna göre, tübüler türbin tam tübüler tip ve yarı tübüler tip olarak ayrılır. Yarı tübüler tip ayrıca ampul tipi, şaft tipi ve şaft uzantı tipi olarak ayrılır, bunların arasında şaft uzantı tipi eğimli şaft ve yatay şaft olarak ayrılır. Şu anda, çoğunlukla küçük üniteler için kullanılan ampul boru tipi, şaft uzantı tipi ve şaft tipi en yaygın kullanılanlardır. Son yıllarda, şaft tipi büyük ve orta ölçekli üniteler için de kullanılmaktadır.
Eksenel uzatma borulu ünitenin jeneratörü su kanalının dışına monte edilir ve jeneratör uzun eğimli bir şaft veya yatay şaft ile su türbinine bağlanır. Bu şaft uzatma tipinin yapısı ampul tipinden daha basittir.
4) Diyagonal akış türbini. Diyagonal akış (diyagonal olarak da bilinir) türbininin yapısı ve boyutu Francis ve eksenel akış arasındadır. Temel fark, koşucu kanat merkez hattının türbin merkez hattıyla belirli bir açıda olmasıdır. Yapısal özellikleri nedeniyle, ünitenin çalışma sırasında batmasına izin verilmez, bu nedenle kanat ile koşucu odası arasındaki çarpışmayı önlemek için ikinci yapıya eksenel yer değiştirme sinyali koruma cihazı takılır. Diyagonal akış türbininin kullanım yüksekliği aralığı 25 ~ 200 m'dir.
Şu anda dünyada eğimli düşey türbinlerin en büyük tek ünite nominal çıkış gücü 215 MW (eski Sovyetler Birliği) iken, en yüksek kullanım yüksekliği 136 m'dir (Japonya).
Gönderi zamanı: Sep-01-2021
