Содержание материала

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:

  1. 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 %;

Конический направляющий аппарат капсульной турбины
Рис. IV.2. Конический направляющий аппарат капсульной турбины:
а — с внутренним регулированием; бс наружным регулированием

  1. 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);
  2. должно быть обеспечено предохранение элементов направляющего аппарата от поломок при попадании между лопатками твердых тел в процессе регулирования;
  3. при потере управления какой-либо лопаткой возможность поворота ее вокруг оси в обе стороны должна быть ограничена;
  4. должна быть обеспечена стабильность трения в опорах направляющих лопаток и других узлах сопряжения элементов механизма перестановки лопаток при общем низком уровне сил трения;
  5. должна быть обеспечена требуемая долговечность работы лопаток и . механизма их перестановки без восстановительных ремонтов;
  6. схема привода направляющего аппарата должна образовать наивыгоднейшие соотношения между гидравлическим моментом, действующим на лопатку, и движущим моментом, создаваемым сервомоторами;
  7. конструкция направляющего аппарата должна обеспечивать возможность правильного регулирования и доступность механизмов для осмотра при ревизиях.