logo
Кулак В

Активные турбины

Активные турбины используют кинетическую энергию потока. Наиболее распространенной системой активных турбин являются ковшевые (турбины Пельтона). В ней вода подводится трубопроводом к рабочему колесу через сопло, на выходе которого струя воды приобретает высокую скорость V. Для регулирования расхода воды внутри сопла имеется регулирующая игла. Турбины могут выполняться как с горизонтальным, так и вертикальным расположением оси вращения рабочего колеса. Ковшовые турбины применяются на высоконапорных ГЭС в диапазоне напоров Н = 300-2000 метров.

Реактивные турбины (рис. 2.1)используют и кинетическую, и потенциальную энергию потока. В зависимости от направления воды, поступающей на лопасти рабочего колеса, они бывают радиально-осевые, осевые (пропеллерные и поворотно-лопастные) и диагональные.

В радиально-осевых турбинах (РО) (рис. 2.1а) поток воды на входе движется в радиальной плоскости, а на выходе в осевом направлении. Диапазон напоров, при которых широко применяются турбины этого класса от 40 до 600 м.

Пропеллерные турбины (Пр) (рис. 2.1б) поток воды на входе и выходе с рабочего колеса имеют одно и тоже осевое направление. Отличаются жестким креплением лопастей к корпусу рабочего колеса. Применение Пр-турбин в настоящее время ограничено из-за небольшой величины диапазона напоров, при которых они могут применяться (10-20 м).

Поворотно-лопастные турбины (ПЛ) (рис. 2.1в) отличаются от пропеллерных тем, что лопасти их могут поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной оси вращения рабочего колеса, которые, вращаясь, обеспечивают оптимальное обтекание водяного потока в довольно широком диапазоне напоров. Для каждого установившегося режима работы существует наивыгоднейшее положение разворота лопастей и лопаток направляющего аппарата. Эту оптимальную зависимость между их взаимными положениями определяют по комбинаторной зависимости. Диапазон применения ПЛ-турбин значительно шире, чем у Пр-турбин и достигает напора Н = 70-80 м, наибольшее распространение турбины получили в диапазоне Н = 20 -50 м.

Диагональные турбины (Д) (рис. 2.1.д) отличаются от других тем, что лопасти рабочего колеса расположены под некоторым углом к оси вращения турбины и поток воды движется по радиальному направлению и при этом лопасти могут поворачиваться вокруг своей оси согласно комбинаторной зависимости. Форма лопастей отличаются от лопастей ПЛ–турбин, что позволяет эти турбины использовать в диапазоне напоров Н = 50-150 м.

Обратимые турбины (О) используются на гидроаккумулирую­щих станциях и могут работать как в режиме турбины, так и в режиме насоса. По своим характеристикам О-турбины выгодно отличаются от другого класса турбин, уступая лишь в кавитационных характеристи­ках. Применяются в диапазоне напоров Н = 50-150 м.

    1.