Гидротурбина—см. Турбина

Гидротурбина—см. Турбина График гидростанции режимный 177 [c.267]

В Ш12 г, чешским профессором В. Капланом было запатентовано осевое рабочее колесо с радиально расположенными лопастями и с наружным ободом, оказавшееся рекордным по быстроходности. У него = 1000 об/мин и QJ = = 2,0 м /с, тогда как у самых быстроходных радиально-осевых колес составляло 1,5 м /с. Однако его рабочая характеристика имела типичную для пропеллерных турбин узкую зону высоких значений к. п. д. Продолжая работу над этими колесами, Каплан обнаружил, что оптимум к. п. д. на пропеллерных рабочих характеристиках смещается по расходам при изменении угла установки лопастей рабочего колеса, и у него возникла идея создания поворотнолопастной турбины (см. рис. 1.1, а), у которой обод отсутствует и лопасти поворачиваются в соответствии с открытиями направляющего аппарата по комбинаторной зависимости. Такая турбина им была разработана и запатентована в 1916 г. Осевая поворотнолопастная гидротурбина, обладая высокой быстроходностью, Б то же время имеет пологую рабочую характеристику и высокие средневзвешенные значения к. п. д. Открытие комбинаторной зависимости и ставшее возможным применение рабочего колеса с поворотными лопастями являются крупнейшими достижениями гидротурбостроения в XX в. [c.18]

На рис. 11.19 показан капсульный гидроагрегат с поворотнолопастной горизонтальной гидротурбиной Киевской ГЭС (см. табл. 1.5), размещенный в отсеках водосливной плотины. Паводок пропускается над агрегатами при поднятых щитах 1 по водосбросным каналам, отделенным друг от друга бычками. Вода из аванкамеры, в которой расположены решетки и пазы для щитов и шандоров, подводится к турбине по каналу, прямоугольное сечение которого у капсулы 14 (имеющей диаметр D-j) переходит в круглое с диаметром 2Dj. Над местом расположения генератора канал закрыт съемным металлическим перекрытием 3 сварной конструкции. Вокруг турбины и над каналом образовано помещение 8, закрытое сверху железобетонными съемными плитами 2 и [c.49]

За период развития поворотнолопастных турбин конструкции камер рабочих колес претерпели значительные изменения. Первые крупные камеры были чугунными, отлитыми из отдельных секторов и облицованы изнутри с целью повышения износостойкости стальными штампованными листами, прикрепленными к поверхности винтами. Сложность и ненадежность конструкции вскоре заставила от нее отказаться и перейти к литым камерам из углеродистой стали ЗОЛ. В крупных гидротурбинах эти камеры выполняют из нескольких поясов, составленных из предварительно обработанных по стыкам отдельных секторов, скрепленных между собой болтами и штифтами (или припасованными болтами). Такими камерами оборудованы турбины Камской, Рыбинской и других ГЭС (см. табл. 1.2). Для достижения достаточно малого зазора (Д = 0,001 Dj) между лопастью и камерой внутреннюю поверхность камеры в собранном виде механически обрабатывают. Такое значение зазора обеспечивает достаточно малые объемные потери в турбине, при этом сопряженные детали должны быть обработаны в пределах класса 2 а, кроме того, должно быть достигнуто точное центрирование вала и рабочего колеса. Литые камеры до сих пор широко применяют в практике гидротурбостроения за рубежом. [c.82]

Крышки радиально-осевых турбин всегда выполняют объединенными с верхним кольцом направляющего аппарата. При средних и повышенных напорах они имеют плоскую форму (см. рис. II.12). В крышках, несущих на себе пяту агрегата, часто применяется коническая или цилиндрическая переборка, передающая нагрузку на коробчатое сечение крышки (см. рис. 11.10 и 11.11) и повышающая жесткость несущего контура в сечении крышки. Внутренняя часть такой крышки оказывается свободной и облегчает доступ к подшипнику турбины. В некоторых гидротурбинах применяются крышки, выполненные [c.96]

Компоновка гидротурбины, установленной на Братской ГЭС (см. рис. III. 2), в общем аналогична компоновке ранее изготовлявшихся гидротурбин. Генератор установлен на бетонном массиве над турбиной. Имеются раздельные валы (турбинный и генераторный), соединенные между собой с помощью фланцев. В этой же конструкции подпятник опирается на бетон шахты турбины. В последний период в схемах советских гидротурбин получили развитие тенденции к снижению высоты агрегата за счет [c.162]

Компоновка и конструкция сверхмощной гидротурбины для Красноярской ГЭС (см. рис. III. 3) значительно отличаются от предыдущих. Турбина и генератор представляют собой единый агрегат с одним валом. Вращающиеся части турбины вместе с ротором генератора опираются на подпятник, расположенный на крышке турбины. Крышка турбины объединена в единую конструкцию с верхним кольцом направляющего аппарата. Вместо ранее применявшихся кованых толстостенных валов вал турбины Красноярской ГЭС выполнялся в виде трубчатой конструкции с приварными фланцами, плунжерные сервомоторы установлены на крышке турбины. [c.162]

Ухудшение энергетических характеристик турбин вследствие кавитационно-абразивного износа элементов проточной части видно из результатов натурных испытаний гидротурбины агрегата № 3 Перепадной ГЭС, о которых говорилось в предыдущем параграфе (см. рис. 5). Снижение к. п. д. сильно изношенной турбины но сравнению с отремонтированной, имеющей новое рабочее колесо, составляет 12—14% во всем рабочем диапазоне изменения мощности. Вызванное снижением к. п. д. уменьшение выработки электроэнергии в течение срока межремонтного периода эксплуатации турбины может быть с достаточной точностью оценено величиной, близкой 6—7% от общей выработки. [c.16]

При использовании на ГЭС активных ковшовых гидротурбин с выпуском воды из сопла в атмосферу имеется еще дополнительная потеря напора (см. рис. 5.4, в), равная разности отметок оси струи и уровня нижнего бьефа. Напор турбин в этом случае определится выражением [c.134]

Крышка гидротурбины Волжской ГЭС им. В. И. Ленина. Объемная модель металлоконструкции этой турбины из органического стекла, на которой проводились тензометрические исследования напряжений (см. раздел 27), была использована для проверки запаса устойчивости внутренних сжатых стоек крышки. Опасной для устойчивости нагрузкой может явиться осевая нагрузка, передаваемая от ротора при наличии момента в горизонтальной плоскости, создаваемого ротором при его торможении. Нагрузка модели производилась постоянным моментом М = аР , соответствующим наибольшему возможному в натуре, и увеличиваемой осевой нагрузкой Р , которая во избежание дополнительных горизонтальных сопротивлений прилагается через шарик с помощью рычага (фиг. I. 50). Линейность деформаций, полученных по датчикам на стойках с увеличением нагрузки Р1, показывает, что потери устойчивости в стойках не наблюдается до нагрузки, соответствующей натурной, превосходящей в два раза номинальную. Деформации в модели и натуре до этих нагрузок находятся в пределе пропорциональности. [c.92]

Давление воды на крышку турбины регистрировалось по ряду точек с помощью мембранных датчиков с проволочными тензометрами на мембране в качестве чувствительного элемента. Это позволяло использовать ту же аппаратуру УДЗ-М. Устройство датчика давления, устанавливаемого наружной поверхностью заподлицо с поверхностью крышки, воспринимающей давление воды, приведено на фиг. V. 14, а. Датчики давлений этой конструкции обеспечивают герметизацию пространства под мембраной и удобны в установке. Датчики этого типа были успешно применены также при измерении давлений на поверхности лопастей гидротурбин Днепровской и Невской ГЭС [7]. Мембрана датчика давления изготовляется из бериллиевой бронзы (толщина мембраны 0,5 мм и диаметр 23 мм) и обеспечивает возможность записи давлений в пределах от —1 до +5 кг см с требуемой точностью. Собственная частота колебаний [c.400]

ГЭС с активной гидротурбиной строят обычно в горной местности для получения заданной мощности за счет большого напора Z перед турбиной 2 при ее сравнительно небольшом потребляемом расходе воды (см. рис. 2.13.3, а). Поэтому в таких ситуациях трубопровод 1 имеет большую протяженность (сотни метров). [c.446]

Привод с двумя сдвоенными сервомоторами (рис. IV.9, б) применяют в мощных гидротурбинах (см. рис. НЛО—11.14). В этом приводе сервомоторы 8 и 10 расположены друг против друга на одной оси и сумма их сил, приложенных к каждому штырю регулирующего кольца 7, остается постоянной, так как движущий момент ЛГдв = 2/ ух (ЯсеР 1 + сеР i) создается чистой парой сил. При этом реакция опоры и опрокидывающий момент равны нулю. Последнее условие позволяет облегчить опору и располагать сервомоторы над кольцом. Недостатком этой системы привода является то, что сервомоторы, расположенные над рычагами и серьгами, существенно затрудняют доступ к ним. Система труб 9, подводящих масло к сервомоторам, может располагаться внутри крышки турбины, что освобождает шахту. [c.102]

В реальных условиях работы гидротурбины давление потока воды на лопасть распределено по ее поверхности неравномерно. Фактическое распределение давления потока воды на лопасть при различных режимах определяется путем измерения давления в достаточно больщем числе точек на рабочей и тыльной сторонах лопасти на натурных работающих турбинах или приближенно на моделях лопастей на воздушных или гидравлических стендах. Имеющиеся данные свидетельствуют о возможности получения достаточно правильных результатов путем экспериментального определения давлений на лопасть при стендовых испытаниях модельных рабочих колес гидротурбин. Это подтверждается, например, сравнением эпюр давлений на лопасть рабочего колеса гидротурбины Волжской ГЭС им. В. И. Ленина, полученных в Ленинградском политехническом институте на аэростенде [23], с эпюрами, полученными при натурных измерениях на действующей гидротурбине (см. раздел 34). Величины давлений, определенные по результатам стендовых и натурных измерений (фиг. VI. 11), существенно различаются лишь на тыльной стороне лопасти в зоне внешней кромки (что объясняется влиянием щелевой кавитации, проявляющейся более интенсивно в натурных условиях). [c.451]

В осевых гидротурбинах доля восстанавливаемой за рабочим KOjre oM энергии составляет от 10 до 45% и возрастает по мере увеличения быстроходности, поэтому в них необходимо применять отсасывающие трубы, обеспечивающие достаточно спокойную работу и имеющие коэффициент восстановления > > 0,75, что соответствует высоте /г > 2,30j. Применение отсасывающих труб с меньшей высотой fi,, т ведет к потерям к. п. д. (до 2% в трубах с h т < < 2,0Dj. Увеличение h ведет к необходимости большего заглубления подошвы фундамента (см. рис, 1.3), увеличению объема выемки грунта из котлована и стоимости строительных работ. По этой причине глубина изогнутых отсасывающих труб ограничивается 2,6Dj прямые конические трубы в поворотнолопастных турбинах не применяются. [c.19]

На рис. П.5 показан разрез по гидроагрегату ГЭС Ашах (см. табл. 1.2), поворотнолопастная гидротурбина которого является самой крупной из изготовленных за рубежом. Конструкция характерна для заграничных быстроходных турбин, применяемых при небольших напорах. Спиральная полуоткрытая камера 16 имеет симметричные тавровые сечения. Сварной статор 17 имеет одно верхнее кольцо, объединенное с кольцом направляющего аппарата. Нижнее КОЛЬЦО 10 направляющего аппарата литое, оно не забетонировано снизу, установлено независимо от статора и объединено с верхним кольцом камеры рабочего колеса. Крышка 7 турбины и приставка 8 сварные, составлены из плоских, конических и цилиндрических несущих оболочек и сопрягающих торовых наружных оболочек. Пята 19 установлена непосредственно на крышке турбины.. [c.24]

На рис. П. 12 показан разрез по радиально-осевой турбине средней быстроходности, спроектированной и изготовленной ЛМЗ для Токтогульской ГЭС (см. табл. 1.3). Спиральная камера 1 и статор 8 выполнены подобно усть-илим-ским. На этой ГЭС, покрывающей пиковые нагрузки, гидротурбины значительную часть суток не работают. Для того чтобы обеспечить при этом минимальные потери через направляющий аппарат п избежать применения недостаточно надежных в условиях ГЭС резиновых уплотнений, в конструкции предусмотреШ) ми1П1мальные зазоры 21 (по торцам лопаток 0,2—0,3 мм, по соприкасающимся кромкам — около 0,1 мм). Чтобы обеспечить подобные [c.35]

В 1950 г. профессором В. С. Квятковским в СССР была предложена диагональная гидротурбина с поворотными лопастями В 1952 г. на диагональную поворотнолопастную турбину с приоритетом тоже от 1950 г. в ряде стран за рубежом был взят патент П. Дериацем. Диагональные турбины этой системы обладают столь же пологой рабочей характеристикой, как и осевые поворотнолопастные турбины, но превосходят их по кавитационным качествам и поэтому применяются при более высоких напорах, где имеют преимущества и по к. п. д. По сравнению с радиально-осевыми турбинами они являются более быстроходными, превосходят их по средневзвешенному к. п. д., но уступают по максимальным значениям к. п. д. и кавитационным качествам. За последние 20 лет диагональные гидротурбины нашли значительное применение как системы, позволяющие использовать преимущества поворотнолопастных турбин при повышенных напорах. Кроме того, обладая хорошими свойствами в обратимом режиме, они используются в качестве насос-турбин для ГАЭС (см. табл. 1.4). Эти их свойства объясняются некоторыми конструктивными особенностями и условиями преобразования энергии потока. Исследования различных типов диагональных турбин изложены в работе [24]. [c.42]

Напряжения в лопасти гидротурбины Волжской ГЭС им. В. И. Ленина от реальной неравномерной нагрузки. Поверхностная нагрузка на лопасть от действия потока воды и величины напряжений в отдельных зонах лопасти (см. раздел 34) были определены по измеренным на работающей турбине величинам давлений для различных эксплуатационных режимов. Результаты этих натурных измерений показывают, что наибольшей величины напряжения в лопасти достигают при работе гидроагрегата с нагрузкой 25— 30 мгвт, причем наиболее напряженная зона лопасти так же, как и при равномерной распределенной нагрузке, лежит в области сопряжения лопасти с фланцем. При нагрузке 50—100 мгвт в наиболее напряженной зоне лопасти напряжения мало меняются по величине, оставаясь примерно на 10% ниже напряжений, получаемых при нагрузке 25—30 мгвт. [c.458]

При рассмотренных переходных режимах работы гидротурбин пульсация потока воды не существенна. Измерения, выполненные на гидротурбине Днепровской ГЭС, показали, что только при первых оборотах турбины во время пуска имеют место значительные пульсации давления на входной кромке лопасти. При резком закрытии направляющего аппарата и при двухфазном коротком замыкании повышения давления и увеличения пульсаций не наблюдается. При полном сбросе нагрузки с мощности 72 мгвт к моменту набора турбиной наибольших оборотов (1,25 от номинальных) в камере рабочего колеса образуется разрежение, достигающее в середине нижнего сечения лопасти 0,6 кг см на рабочей стороне и 1,0 кг см на тыльной стороне. [c.489]

В таблице даны значения предельных нагрузок, вычисленных по изложенному способу для моделей валов гидротурбин, а также экспериментальные значения нагрузок, соответствовавших появленик> в этих моделях заметных остаточных деформаций. В процессе нагружения образца велось измерение продольных деформаций и углов закручивания на двух базах, из которых одна охватывала сопряженные фланцы моделей вала турбины и вала генератора (см. фиг. 1), а другая располагалась целиком в цилиндрической части вала турбины. Углы закручивания определялись по углам поворота зеркал, укрепленных в трех поперечных сечениях образца. Продольные де( юрмации измерялись с помощью специальных оптико-механических приборов 7 ], исключавших влияние на их показания деформаций закручивания вала. Так как нагружение велось небольшими ступенями с возрастанием то крутящего момента, то продольной силы, отношение этих усилий несколько колебалось вокруг заданного значения в 13 т/тм. Отчетливым признаком развития пластических деформаций служило появление на диаграммах деформирования горизонтальных участков, отвечающих росту продольных деформаций при изменении только крутящего момента или росту углов закручивания при изменении только растягивающей силы [c.386]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...