ТУРБИНА ТИПА ΠЛ 984-Г-450 МОЩНОСТЬЮ 5330 кВт
(Клостерфосс ГЭС)
Горизонтальная капсульная поворотно-лопастная турбина (фиг. 39, табл. 2) предназначена для установки на напоры от 3 до 7 м. Турбина является приводом синхронного горизонтального генератора трехфазного тока.
Горизонтальный гидроагрегат выполнен с расположением капсулы со стороны верхнего бьефа, с консольным рабочим колесом и непосредственным соединением турбины и генератора.
Подвод воды к турбине осуществляется подводящей камерой прямоугольного сечения, которое перед капсулой переходит в круглое. Со стороны верхнего бьефа имеется проходная колонна обтекаемой формы, через которую осуществляется проход в капсулу.
Капсула опирается на восьмилучевой статор турбины и шесть радиальных растяжек, расположенных в зоне передней части агрегата.
Статор выполнен из четырех сварно-литых частей. Наружные и внутренние конические оребренные обечайки связаны между собой симметрично расположенными колоннами. Все колонны выполнены полыми. Две верхние и две нижние колонны предназначены для прохождения трубопроводов, электропроводки. В нижней половине статора расположены две опорные лапы для установки статора на бетонное основание и закрепления его.
Камера рабочего колеса выполнена сварнолитой из кавитационностойкого материала и состоит из двух частей. Фундаментное кольцо и конус отсасывающей трубы - сварные и выполнены из двух частей.
Капсула представляет собой герметическую обтекаемую оболочку, помешенную в потоке, внутри которой размешены гидрогенератор, турбинный и генераторный валы с опорным и упорным подшипниками, привод направляющего аппарата, охлаждающее устройство гидрогенератора, маслоприемник со штангами и необходимое вспомогательное оборудование. Обтекатель капсулы - сварно-штампованной конструкции из двух половин, конуса сварной конструкции из двух половин и промежуточного кольца, состоящего из наружной и внутренней обечаек, связанных между собой радиальными несущими ребрами.
Все детали капсулы по вертикальным и горизонтальным разъемам соединяются болтами, что обеспечивает транспортабельность деталей капсулы и возможность монтажа и демонтажа узлов агрегата. Капсула агрегата крепится к статору генератора и раскрепляется шестью радиальными растяжками, расположенными в зоне промежуточного кольца.
Консольно-расположенное рабочее колесо имеет четыре поворотные лопасти, управление которыми осуществляется сервомотором через кривошипно-шатунный механизм с крестовиной. Сервомотор рабочего колеса расположен во фланцевом соединении турбинного и генераторного валов. Масло под давлением подается к сервомотору через трубчатые штанги, расположенные внутри вала.
Для предотвращения попадания воды в корпус рабочего колеса и утечек из него масла по периферии фланцы лопастей уплотняются съемными U-образными резиновыми манжетами. Корпус рабочего колеса закрыт днищем, к которому крепится обтекатель рабочего колеса.
Вал агрегата состоит из двух частей - вала турбины и вала генератора. Вал турбины - кованый в виде обечайки с двумя фланцами, один из которых присоединяется к рабочему колесу турбины, другой - к фланцу вала генератора. Вал генератора также кованый в виде обечайки с центральным отверстием, но с одним фланцем. Оба вала опираются на самоустанавливающиеся подшипники, работающие на масляной смазке. Осевые гидравлические усилия (прямое и обратное), действующие на лопасти рабочего колеса, воспринимают упорный подшипник, расположенный в передней части капсулы» Система смазки опорных и упорного подшипников обеспечивает нормальную работу агрегата во всех его режимах. В зоне выхода вала из капсулы установлено торцевое уплотнение, представляющее собой замкнутые в кольцо резиновые полосы, смонтированные соосно на некотором расстоянии одна от другой.
Направляющий аппарат - конический с углом наклона лопастей 65° к оси агрегата, состоит из наружного и внутреннего колец, конической опоры, 24 направляющих лопаток асимметричного профиля, опоры регулирующего кольца, регулирующего кольца и шарнирного механизма поворота, соединяющего регулирующее кольцо с направляющими лопатками.
Регулирующее кольцо - сварной конструкции из листовой стали, выполнено из четырех частей. Для соединения с тягами сервомоторов кольцо имеет два уха, а для соединения с серьгами механизма поворота на переднем торце приварены 24 полки, в которые установлены консольные шаровые пальцы.
Направляющий аппарат опирается на две опоры: с одной стороны - на статор турбины через его жесткое литое наружное кольцо (выполненное из четырех частей), с другой - на камеру рабочего колеса. Наружное кольцо направляющего аппарата соединено с камерой рабочего колеса через опору регулирующего кольца.
Направляющие лопатки цапфами опираются на подшипники, установленные в наружном и внутреннем кольцах. Лигнофолевые втулки подшипников смачиваются водой. Цапфы лопаток уплотняются резиновыми U-образными манжетами. Пазы, выполненные во внутреннем кольце, позволяют демонтировать любую направляющую лопатку без разборки агрегата. Поворот лопатки осуществляется регулирующим кольцом, приводимым в движение двумя сервомоторами, установленными вертикально на фундаменте. Сервомотор состоит из стального цилиндра, внутри которого перемешается чугунный поршень со стаканом, выходящим наружу через крышку сервомотора. Внутри стакана проходит тяга, шарнирно соединенная с поршнем. Второй конец тяги соединен стальным пальцем с ухом регулирующего кольца.
Гидравлическое торможение поршня при подходе его в крайнее положение предотвращает поршень от удара о крышку. Для смазки трущихся поверхностей механизма поворота лопаток направляющего аппарата и регулирующего кольца предусмотрена установка автоматической станции густой смазки.
Упорный подшипник воспринимает осевые усилия турбины при работе и останове агрегата стальными залитыми баббитом упорными подушками в обойме.
Литой стальной корпус упорного подшипника опирается лапами на промежуточное кольцо и совместно с литой стальной крышкой подшипника образует полость, в которой размешаются упорный гребень вала турбины, обоймы и упорные подушки. Упорные подушки имеют гнезда для установки термометров.
Масло подводится к подшипнику через два отверстия в корпусе. Отвод масла из подшипника осуществляется через отверстие в крышке упорного подшипника.
Регулятор типа РКМ-100, объединяющий в себе механизмы регулятора и комбинатора, обеспечивает полную автоматизацию и дистанционное управление процессом пуска, останова и работу гидроагрегата на холостом ходу и под нагрузкой, а также обеспечивает соответствие угла разворота лопастей рабочего колеса и открытия направляющего аппарата. Маслонапорная установка типа МНУ-5,6-1/40 осуществляет питание системы регулирования маслом под давлением.
Техническая характеристика
Напор, м: расчётный . 5,03
максимальный . 7
минимальный . 3,5
Мощность, кВт ... 5330
Скорость вращения, об/мин .. 85,7
Диаметр рабочего колеса, мм .. 4,500
Количество лопастей рабочего колеса 4
