Глава IV
НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ РЕАКТИВНЫХ ГИДРОТУРБИН
IV. 1. ТРЕБОВАНИЯ К НАПРАВЛЯЮЩЕМУ АППАРАТУ
Направляющий аппарат гидротурбин выполняет следующие основные функции: регулирование расхода воды, проходящей через турбину, в соответствии с заданной мощностью агрегата путем изменения циркуляции скорости потока;
запирание проточной части турбины при нормальных остановках агрегата и аварийной защите от разгона;
открытие проточной части турбины при пусках агрегата.
В крупных агрегатах, как правило, применяются два типа направляющего аппарата: радиальный, у которого оси направляющих лопаток расположены на цилиндрической поверхности параллельно оси агрегата, и конический, у которого оси направляющих лопаток расположены на конической поверхности. Наибольшее распространение имеет радиальный направляющий аппарат, как наиболее простой в изготовлении и сборке, обеспечивающий достаточно высокий КПД турбины. Он применяется в подавляющем большинстве вертикальных турбин (рис. IV. 1). Конический направляющий аппарат применяется в основном в капсульных гидротурбинах (рис. IV.2) и иногда в турбинах диагонального типа.
Рис. IV. 1. Радиальный направляющий аппарат
К конструкции направляющего аппарата предъявляются следующие основные требования:
- при всех основных режимах работы турбины направляющие лопатки должны обтекаться плавно и не создавать за собой вихревые образования;
2) максимальное открытие лопаток должно обеспечивать полный расход турбины с запасом не менее 5 %;
Рис. IV.2. Конический направляющий аппарат капсульной турбины:
а — с внутренним регулированием; б— с наружным регулированием
- в закрытом состоянии протечки через направляющий аппарат должны быть минимальными и не должны приводить в движение остановленный ротор, а также не должны препятствовать остановке ротора на свободном выбеге (в последнее время намечается тенденция к нормированию величины протечек);
- должно быть обеспечено предохранение элементов направляющего аппарата от поломок при попадании между лопатками твердых тел в процессе регулирования;
- при потере управления какой-либо лопаткой возможность поворота ее вокруг оси в обе стороны должна быть ограничена;
- должна быть обеспечена стабильность трения в опорах направляющих лопаток и других узлах сопряжения элементов механизма перестановки лопаток при общем низком уровне сил трения;
- должна быть обеспечена требуемая долговечность работы лопаток и механизма их перестановки без восстановительных ремонтов;
- схема привода направляющего аппарата должна образовать наивыгоднейшие соотношения между гидравлическим моментом, действующим на лопатку, и движущим моментом, создаваемым сервомоторами;
- конструкция направляющего аппарата должна обеспечивать возможность правильного регулирования и доступность механизмов для осмотра при ревизиях.
