Реактивні турбіни

Реактивні турбіни виконують за різними конструкціями (рис. 4.9) і поділяють:

– за положенням вала на вертикальні та горизонтальні;

– за підводом води (на відкриті, в яких турбіна розміщена у відкритій камері, а вода підводиться відкритим каналом; закриті, в яких турбіна розміщена в металевому кожусі, а вода підводиться закритим трубопроводом; комбіновані, у яких турбіна розміщена в закритій бетонній камері, а вода підводиться відкритим каналом);

– за кількістю коліс (одно- та двоколісні на одному валу).

У конструкцію реактивних турбін входять три основні частини:

– напрямний апарат;

– робоче колесо;

– відсмоктувальна труба.

Напрямний апарат, призначений для регулювання подачі води в робоче колесо турбіни, складається з двох кілець, між якими розміщено поворотні лопаті.

Робочі колеса реактивних турбін розрізняють за формою (рис. 4.10). Водний потік, просуваючись уздовж лопаті, діє на неї силою реакції струменя і обертає вал, до якого вони кріпляться.

Рис. 4.10. Типи коліс реактивних турбін:
а – колесо тихохідної радіально-осьової турбіни; б – колесо швидкохідної
радіально-осьової турбіни; в – колесо пропелерної турбіни;
1 – лопать; 2 – зовнішній обід; 3 – внутрішній обід (втулка)

У радіально-осьових турбінах вхідний діаметр колеса перевищує вихідний, але за коефіцієнта швидкохідності близько 200 вони зрівнюються, а в разі подальшого зростання – вхідний діаметр стає меншим від вихідного.

У пропелерних турбінах n_s= 500...1000. Вони розвивають високий ККД тільки за повного навантаження й у разі зменшення навантаження ККД стрімко знижується.

Реактивні турбіни розміщують у відкритих каналах та закритих камерах.

У відкритих каналах (рис. 4.11), форма яких прямокутна, вода підводиться відкритим лотком, розміри залежать від розмірів вибраної турбіни і становлять: ширина (3,5...4)D (3,5 відноситься для коліс з діаметром 0,5 м; 4 – за D = 1 м), довжину беруть на 10...15 % більшу від ширини, глибину – за каталогом або h_min = (1,6…2)D (для горизонтальних – (3...3,5)D).

Рис. 4.11. Відкриті прямокутні турбінні камери:
а – квадратна турбінна камера для вертикальної радіально-осьової
та пропелерної турбін; б – камера для горизонтальної турбіни з мокрим коліном;
в – камера для горизонтальної турбіни з сухим коліном

Закриті камери (рис. 4.12) застосовують, коли напори більше 5 м. Вони мають форму равлика або спіралей таврового перетину. Форму камери та її розміри визначає виробник турбін.

Рис. 4.9. Конструкційні схеми реактивних турбін:
а – вертикальна турбіна у відкритій камері; б – горизонтальна турбіна з сухим коліном у відкритій камері;
в – горизонтальна турбіна з мокрим коліном у відкритій камері; г – двоколісна горизонтальна турбіна у відкритій камері;
д – горизонтальна турбіна в кожусі; е – двоколісна горизонтальна турбіна в кожусі; ж – вертикальна турбіна в закритій бетонній камері;
и – горизонтальна турбіна в металевій спіральній камері; к – вертикальна турбіна в металевій спіральній камері

Всмоктувальні труби призначені для підвищення ККД підтриманням зниженого тиску за робочим колесом (рис. 4.13). Оскільки їх виконують
із розширенням на виході, то швидкість потоку зменшується, а це, згідно з залежністю

зменшує втрати повного напору гідростанції.

На практиці висоту відсмоктування беруть рівною 1...3 м (інколи 4 м).

За формою відсмоктувальні труби (рис. 4.14) поділяють на:

– прямі вертикальні конічні;

– вертикальні конічні з верхнім коліном;

– розтрубні вертикальні;

– похилені колінчасті з верхнім коліном;

– вигнуті з нижнім поворотом.

Для попередження захвату повітря під час роботи трубу занурюють на 0,3...0,5 м у воду, але відстань до дна відвідного каналу має становити 1...1,5 діаметра робочого колеса (для розтрубних вона менше і становить 0,5D).

Кут конусності не має перевищувати 14...16°. У разі збільшення кута з’являються водні вихрі, що посилюють гідравлічні втрати. Вихідну швидкість потоку обмежують до 1...2 м/с. Якщо такої умови не можна виконати, то застосовують вигнуті труби.

а б в

г д

Рис. 4.14. Форми всмоктувальних труб:

а – пряма конічна; б – колінчаста; в – розтрубна; г – похила колінчаста; д – вигнута

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Активні турбіни	\|	Електрообладнання малих гідроелектростанцій

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.014 сек.