КЛАССИФИКАЦИЯ ГИДРОТУРБИН
Гидравлической турбиной называется двигатель, преобразующий энергию движущейся воды в механическую энергию вращения его рабочего колеса. Из основного закона механики жидкости — закона Бернулли следует, что удельная энергия, т. е. энергия единицы массы, Я на входе в рабочее колесо составляет
(9.1)
на выходе из рабочего колеса
(9.2)
Обозначения всех входящих в формулы (91) и (9.2) величин приведены в § 3 2.
В зависимости от того, какие из трех членов уравнения Бернулли главным образом использованы в конструкции машины, различаются типы турбин.
Отданная водой рабочему колесу энергия равна разности энергий в потоке до и после рабочего колеса
(9.3)
Таким образом, вся энергия потока состоит из энергии положения Z1-Z2 энергии давления (образующих вместе потенциальную энергию), а также кинетической энергии
Турбины, хотя бы частично использующие потенциальную энергию, называются реактивными. В таких турбинах
(9.4)
и, следовательно, процесс преобразования энергии на рабочем колесе происходит с избытком давления. Кроме того, в рабочем колесе частично используется и кинетическая энергия потока.
Если в гидротурбинах используется только кинетическая энергия потока, то они называются активными.
В таких турбинах Z1=Z2, p1=p2 т. е. вода поступает на рабочее колесо без избыточного давления. Для достижения высокого КПД в них почти весь напор преобразуется
в скорость.
Мощность турбины согласно уравнению (3.54) может быть выражена
(9.5)
В практике принято гидротурбины подразделять на классы, системы, типы и серии. Существует два класса гидротурбин: активные и реактивные
Класс реактивных турбин объединяет следующие системы: осевые – пропеллерные и поворотно - липастные, диагональные поворотно – лопастные и радиально -осевые турбины.
В класс активных турбин входят системы ковшовых, наклонно-струйных турбин и турбин, двойного действия. Последние две системы не имеют столь широкого распространения, как ковшовые.
Каждая система турбин содержит несколько типов., имеющих геометрически, подобные проточные части и одинаковую быстроходность, но различающихся по размерам. Геометрически подобные турбины различных размеров образуют серию.
Кроме того, все турбины условно делятся на низко-, средне- и высоко-напорные. Низконапорными принято считать, турбины, работающие при Н<25 м, средненапорными при 25 ≤ Н ≤ 80 м и высоконапорными при Н > 80 м.
Турбины подразделяются на малые, средние и крупные.
К малым туpбинам относятся те, у которых диаметр рабочего колеса Di ≤ l,2 м при низких, напорах и Di ≤ 0,5 м при высоких, а мощность составляет не более 1000 кВт.
К средним — те турбины, у которых l,2 ≤ Di ≤ 2,5 м при низких напорах и 0,5 м ≤ Di ≤ l,6 м при высоких, а мощность 1000 кВт<N≤15000 кВт.
К крупным турбинам относятся те, которые имеют D1 и N1 больше, чем у средних. Подчеркнем, однако, условность и историчность такого деления гидротурбин.
Дата добавления: 2016-02-02; просмотров: 1589;