Турбинна дюза на Пелтон - Наръчник на химика 21
Химия и химична технология
Пелтон турбинна дюза
Работата на иглата е илюстрирана на фиг. 2-32. Когато иглата се натисне навътре (фиг. 2-32, а), дюзата работи с пълно сечение и преминава най-големия поток (диаметърът на струята е най-голям). Тъй като иглата се разширява (фиг. 2-32, b), площта на потока на дюзата намалява, диаметърът на струята 4 намалява и съответно дебитът намалява. Иглата може напълно да блокира дюзата (фиг. 2-32, c) и тогава дебитът ще бъде нула. При изтичане от дюзата се проявява ефектът на компресия на струята, в резултат на което диаметърът на струята е по-малък от диаметъра на дюзата. Размерите на лопатките на работното колело на кофтовата турбина съгласно фиг. 2-31 обикновено са \ u003d (2.8 3.6) C1S, C \ U003D (2.5 - H - 2.8) 4 и E \ U003D (0.9-1.0) 4 - Водата се доставя на турбините на кофата чрез дълги проводници на налягане, което може да изпита допълнителни натоварвания, причинени от хидравния шок, който се случва, когато скоростта на затваряне на длъжност, което може да изпита допълнителни натоварвания, причинени от хидравличния шок. При кофовите турбини е възможно временно да се намали мощността, без да се затваря дюзата, т.е. без да се намалява дебитът. За да направите това, трябва да отклоните струята от лопатките. Такова въздействие върху струята се извършва от дефлектор, който е направен под формата на дефлектор (фиг. 2-33, а),[c.51]
Номиналният диаметър на работното колело на кофтова турбина е диаметърът на обиколката на работното колело, допирателна към оста на струята, изтичаща от дюзата,[c.53]
Инсталации с кофтови турбини. Кофовите турбини се изработват с хоризонтален и вертикален вал, а хоризонталните турбини (фиг. 40, j) се изработват с едно или две и рядко с три колела на един вал. Водата се подава към всяко колело на хоризонтална турбина от една или две дюзи. Захранването с вода към дюзите трябва да бъде свързано, доколкото е възможноотделни тръбопроводи с минимален брой извити елементи (фиг. 41). Вътре в дюзата трябва да има изправители на потока, за да се предотврати възможността за въртене на водата при излизане от дюзата. Турбините с вертикален вал могат да имат две, три, четири и рядко шест дюзи.[c.63]
Общи положения. С бързото затваряне на елементите за управление на турбината (направляващи лопатки, игли за дюзи за кофови турбини, шибъри на тръбопроводи) също се създава бърза промяна в скоростите на потока и възниква рязко повишаване на налягането в участъка на тръбопровода, разположен над посочените контролни елементи, и намаляване на налягането в участъка, разположен отдолу. Тази рязка промяна в налягането се нарича воден удар.[c.314]
Предварителен избор на кофтови турбини. За основния характерен размер. диаметърът на колелото и диаметърът на дюзата се приемат. Марката на ведровидната турбина може да бъде написана например като K35-B 300/25X X 4, което означава ведровидна турбина тип 35 с вертикален вал (при хоризонтален вал се поставя буквата G), диаметърът на работното колело е 300 cm с четири дюзи с диаметър 25 cm.[c.339]
Структурните форми на ковшовите турбини до голяма степен зависят от общия брой дюзи, т.е.[c.53]
В турбините на Pelton се получават значителни загуби на енергия във входната дюза за вода. Тяхната величина[c.93]
През последните 10-15 години широко се използват вертикални водноелектрически агрегати с кофови турбини. Общият принцип на оформлението и разположението на такива единици е видим на фиг. 4-45 и 4-46. На тези фигури 1 - работно колело, 2 - дюзи, 3 - направляващ лагер, 4 - струйни дефлектори, 5 - дефлекторни задвижвания, 6 - контролни игли, 7 - задвижващи главни.[c.146]
Основните елементиопределящи енергийните качества на ковшовата турбина са (фиг. 33) дюза (части , 5, 6, 10), работно колело 3, корпус 2.[c.51]
Активното действие на струята. Работата на кофовите турбини се основава на принципа на активното действие на струята. Водата, влизаща в кофата на турбинното колело, има само кинетична енергия. Стойността на скоростта на водата пред колелото зависи от налягането, под което се получава изтичането от дюзата, и условията на изтичане. Всички водни частици, разположени в една и съща секция на струята[c.78]
За кофови турбини отварянето на направляващия апарат (дюза) се измерва с хода 5 на иглата на дюзата в mm или във фракции от пълния ход, като в последния случай максималният ход на иглата се приема за единица, а затвореното положение 33 НУЛЕВО ОТВАРЯНЕ (фиг. 67).[c.117]
За кофтови турбини постоянните криви на отваряне са показани като вертикални прави линии. Това се обяснява с факта, че за разглежданите турбини дебитът на водата при даден напор H и определен диаметър на турбината Di зависи само от положението на иглата на дюзата.[c.136]
Турбините с променлива лопатка, радиално-аксиалните и кофтовите турбини с високо налягане имат управление на двоен поток. При двойно регулиране има едновременно и координирано пренареждане на два регулаторни органа в турбини с въртящи се лопатки - направляващи лопатки и лопатки на работно колело в радиално-аксиални турбини - направляващи лопатки и празен изпускателен клапан в кофови турбини - игла на дюзата и дефлектор или празен изход.[c.279]
Мощността, развивана от ковшовата турбина, се регулира чрез промяна на дебита на O, като същевременно се опитва да не се увеличават хидравличните загуби. За това служи игла 8. При натискане на иглата навътре дюзата работи с пълно сечение и преминаванай-висок разход. Когато иглата е удължена, както е показано на фиг. 4-37, площта на потока на дюзата се намалява, диаметърът на струята ec намалява и съответно дебитът намалява. Иглата може напълно да блокира дюзата и тогава дебитът ще падне до нула. От голямо значение е правилният избор на формата на дюзата и иглата, която осигурява малко количество загуби за широк диапазон от отвори, стабилността и плътността на струята и липсата на кавитационни явления. При изтичане от дюзата се появява ефектът на компресия на струята, в резултат на което диаметърът на струята c е по-малък от диаметъра на дюзата d. На rps. 4-38 показва коничната дюза и иглата, които дават добро[c.135]
Конструктивните форми на кофовите турбини са доста разнообразни и могат да се различават по местоположението на вала (вертикално и хоризонтално) и по броя на дюзите и работните колела на един вал.[c.139]
Едно от предимствата на вертикалното разположение е лекотата на доставка при наличие на няколко дюзи и лесно се получава балансиран ефект върху работното колело, при което налягането на струята не създава натоварване върху лагера, което не може да се постигне при хоризонталните турбини на Pelton. Ако броят на дюзите е повече от две, тогава обикновено се използва спирален подход, както е показано на фиг. 4-46.6. За да се увеличи ефективността при ниско натоварване, понякога е възможно да се изключат част от дюзите.[c.146]
В заключение отбелязваме, че за кофовите турбини, тествани на модели с достатъчно голям размер (диаметър на дюзата над 50 mm, с глава над 30 m), ефективността не се преизчислява и се приема, че е еднаква за модела и природата.[c.223]
Ориз. 6-26. Основната универсална характеристика на кофовата турбина (1=580 мм, диаметър на дюзата 54,7 мм, номер -[c.237]
Развитието на кавитационни процеси води доспад на мощността и ефективността на турбината, до вибрации и разрушаване. Задните ръбове на работните лопатки, повърхността на камерата на работното колело, горната част на конуса на смукателната тръба, дюзата и иглата на кофовите турбини са обект на най-големи кавитационни повреди. Най-ефективното средство за борба с кавитацията е премахването на причината, която я причинява. При реактивните турбини това може да се осигури чрез ограничаване на височината на засмукване H. На фиг. 15-11 показват референтния метод за височина на засмукване, използван за различни видове турбини. Допустимата височина на засмукване се определя по следната формула[c.279]
Приблизителни стойности на k.p. b. ковшови турбини в зависимост от коефициента на скорост и една дюза[c.288]
Pelton турбините се предлагат както с хоризонтално, така и с вертикално разположение на вала (обикновено мощни). Хоризонталните турбини се произвеждат с едно или две колела на вала с една или две дюзи за всяко колело. Вертикалните турбини се произвеждат с едно колело, но броят на дюзите може да бъде 1, 2, 3 и 4. Увеличаването на броя на дюзите ви позволява да увеличите мощността на турбината, без да намалявате броя на оборотите на нейния вал[c.322]
Най-често срещаната активна турбина е кофа (фиг. 3.10). Остриетата му приличат на кофи, разделени от преграда с остър ръб (нож) на две части. Ножът, плавно режещ струята, елиминира загубата на енергия при удар (осигурява безударно навлизане на струята), което повишава ефективността на турбината. Коефициентът на скорост на кофа турбина варира от 2 до 40 чрез промяна на диаметъра на работното колело. Ако няколко дюзи се доведат до едно работно колело, тогава скоростта на турбината ще се увеличи с корен квадратен от броя на дюзите. Като най-нискоскоростни, тези турбини се използват при високо налягане Н= 50. 2000 м.[c.66]
Турбините на Pelton (в чужбина те се наричат Pelton или турбини със свободна струя) се използват при високи глави над 300-400 м. Естеството на работа и дизайн на тези турбини се различават значително от всички разгледани по-горе. На фиг. 4-36 е схематична диаграма на турбина на Pelton. Основните му елементи са дюзата /, към която се подава вода през тръбопровода 2, и работното колело 5, монтирано на вала 4. От дюзата се изхвърля водна струя със скорост
Предварителен избор на кофтови турбини. Диаметърът на колелото и диаметърът на дюзата се приемат като основен характерен размер. Марката на турбина с кофа може да бъде написана например като K35-B300 / 25X4, което означава турбина с кофа от тип 35 с вертикална ва. 15-28. Всички размери на диаметър 25 см. Диаметърът на дюзата е взет от няколко фиг. 15-28 са дадени във връзка с Di. по-голям от диаметъра на струята.[c.287]
Формула (3-23) показва, че хидравличната ефективност t]r се състои от три части, като се вземат предвид загубите в дюзата, загубите върху лопатките и изходните загуби, равни на v l2gH. Това е обосновката за необходимостта от осигуряване на особено гладка работна повърхност на лопатките и намаляване, за да се подобрят енергийните качества на турбина с кофа,[c.74]
Израз (7-11) показва, че пропускателната способност на ковшовата турбина Qj се определя от броя на струите и съотношението dJDi, като при определяне на максималната пропускателна способност най-голямата се взема при пълно отваряне на дюзата.[c.153]
Кофтови турбини (Pelton) се използват заглави от 400-600 m и повече. Турбината има работно колело (фиг. 1.1) с кофови лопатки, към които се подава вода от една или повече дюзи. Всяка дюза има иглен вентил (регулираща игла), който регулира количеството вода, подадено към работното колело, а оттам и механичния въртящ момент, генериран от турбината.[c.6]
На фиг. 4-44 показва хоризонтална кофова турбина с две дюзи на работно колело (напор 750 m, мощност 32 Mt,> 1=2,17 m, n=500 rpm, c=18 cm), която е монтирана на конзолата на вала на генератора. Тук подходът се осъществява с помощта на сложна рчзв вилка с колена. Това е недостатък. В lan-[c.145]
Големи вертикални кофови турбини са инсталирани във водноелектрическата централа Kemano в Канада (капацитет 110 Mt, напор 760 m, /)1 = 3,35, брой дюзи 4, c = 22 cm).[c.146]
Пелтоновите турбини се различават по разположението на вала (хоризонтално и вертикално) по броя на дюзите (1, 2, 3, 4, 6 дюзи) по броя на работните колела на един вал (едноколесни, двуколесни). На фиг. 15-2 показва различни форми на водоснабдяване на работното колело a и b - за хоризонтални турбини, e и d - за вертикални.[c.275]
Съотношението между коефициента на скоростта на кофовите турбини и броя на дюзите трябва да съответства на табл. 15-7. Трябва да се има предвид, че при екстремни стойности на коефициента на скорост, ефективността на турбината намалява.[c.288]
Дюзите се използват широко в инженерството. Всеки кран, дренажна тръба при резервоари или казанче може да се счита за цилиндрична дюза. Конусовидни дюзи се използват в върховете на пожарни маркучи, хидравлични монитори (използвани за ерозия на почвата), дюзи на кофа турбина, струйни апарати и др. Процесът на изтичане на течност през дебелстена (фиг. 5-1, c) е напълно подобна на про-[c.86]
Вижте страници, където се споменава терминътдюза на турбината на Пелтон :[c.84] [c.50] [c.139] [c.101] [c.261] [c.136] [c.275] [c.327] [c.275] [c.289] Хидравлични машини. Турбини и помпи (1978) -- [c.50]