Các loại tuabin thủy điện của nhà máy thủy điện nhỏ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế

 Bình luận bài viết

Tuabin cánh quạt (tuabin Kaplan)

Tua bin cánh quạt có tốc độ cao nhất trong các loại tuabin. Điều này giúp có thể đạt được tốc độ quay cao hơn ở tốc độ dòng chảy thấp. Đổi lại, tốc độ tuabin cao cho phép sử dụng các máy phát điện nhanh hơn, do đó nhẹ hơn và rẻ hơn hoặc giảm chi phí của các thiết bị truyền dẫn (hộp số hoặc hệ thống truyền động đai). Do đó, tuabin cánh quạt được sử dụng ở áp suất thấp nhất, khi tốc độ dòng chảy thấp.

Về ngoại hình, cánh quạt của tuabin cánh quạt trông giống như một cái quạt (Hình 20).

Hình 20. Tuabin cánh quạt với các cánh cố định

Các cánh quạt trong tuabin có thể được làm cố định và quay (Hình 21). Trong trường hợp đầu tiên, các cánh quạt được cố định ở một góc đã chọn tương ứng với áp suất vận hành và tải tối ưu của máy phát. Các cánh quạt quay được chứng minh là hợp lý để sử dụng trong các tuabin lớn có dao động áp suất đáng kể và hoạt động của máy phát điện trong các điều kiện tải thay đổi. Với sự trợ giúp của các cánh quay, có thể duy trì tốc độ quay không đổi của bánh công tác và tần số của điện áp được tạo ra trong máy phát điện.

Hình 21. Tuabin Kaplan

Hình 21-1. Nguyên lý hoạt động

Tua bin cánh quạt có một cánh dẫn hướng (Hình 22), dùng để cung cấp dòng nước ở góc phù hợp với các cánh tuabin để đạt hiệu suất tối đa. Cánh dẫn hướng cho phép bạn điều chỉnh công suất của tuabin và trong một số trường hợp, ngăn chặn hoàn toàn việc nước tiếp cận với bánh tuabin.

Hình 22. Cánh dẫn hướng tuabin

Tua bin cánh quạt được trang bị ống hút. Ống hút là một kênh mở rộng trong mặt cắt ngang để thoát nước từ tuabin. Với sự gia tăng tiết diện của đường ống, tốc độ của nước và động năng của nó giảm, giúp giảm tổn thất năng lượng trong dòng chảy ra ngoài. Ngoài ra, đường ống hút cho phép đặt tua-bin trên mực nước ở hạ lưu.

Thịt bò (fr. bief) là một phần của vùng nước tiếp giáp với cấu trúc thủy lực. Có sự phân biệt giữa thượng lưu (tiếp giáp với cửa xả) và hạ lưu (tiếp giáp với kênh xả).

Các ống hút thẳng hoặc cong, như thể hiện trong Hình. 23 và 24:

Hình 23. Bộ thủy lực hút trực tiếp

Hình.24. Đơn vị thủy lực với ống hút cong

Tuabin hướng tâm-trục (tuabin Francis)

Nước đi vào bánh công tác của tuabin hướng tâm từ bên ngoài bánh xe và di chuyển dọc theo bán kính về phía tâm của tuabin (Hình 25). Khi đi qua giữa các cánh có hình dạng cong không gian phức tạp, nước cung cấp năng lượng cho rôto, khiến nó quay.

Hình 25. Radial-axial (tuabin Francis)

Hình 25-1. Radial-axial (tuabin Francis), ngoại hình

Để cung cấp nước chính xác và đồng đều xung quanh toàn bộ chu vi của bánh công tác, nó được bao quanh bởi một buồng xoắn ốc (Hình 26). Một thiết bị dẫn hướng được đặt giữa buồng xoắn ốc và bánh xe, bao gồm các cánh dẫn nước đến bánh tuabin ở góc mong muốn. Các cánh dẫn hướng có thể xoay được để thay đổi lưu lượng nước và hướng tốt nhất của dòng chảy tới các cánh quạt (Hình 27). Điều này làm tăng hiệu quả của tuabin ở chế độ ngoài thiết kế. Cánh hướng dẫn có thể được trang bị hệ thống điều chỉnh thủ công hoặc tự động.

Hình 26. Sơ đồ các cánh dẫn hướng và dây dẫn của tuabin Francis

Hình 27. Tua bin Francis với cánh dẫn hướng có thể điều chỉnh bằng tay

Trong tuabin hướng tâm, có nguy cơ búa nước trong đường ống áp lực. Trong trường hợp máy phát điện bị hỏng hoặc tải giảm mạnh, các cánh dẫn hướng làm giảm lưu lượng nước, búa nước xảy ra trong đường ống áp lực, có thể dẫn đến vỡ đường ống. Để ngăn ngừa tai nạn, các tuabin hướng tâm được trang bị một cửa xả không tải an toàn để xả nước từ buồng xoắn ốc xuống hạ lưu khi áp suất tăng.

Đối với tuabin hướng tâm áp suất cao, điều quan trọng là phải giảm khả năng rò rỉ nước qua các cánh bánh công tác. Điều này đạt được nhờ quá trình sản xuất các bộ phận ăn khớp có độ chính xác cao và các vòng đệm đặc biệt giúp giảm tổn thất áp suất.

Sau khi đi qua bánh công tác, nước đi vào ống hút có dạng hình nón. Đi qua đường ống hút, nước tăng tiết diện và chảy chậm lại, dẫn đến giảm động năng của chất thải vô ích cùng với nước thải. Ngoài ra, đường ống hút giúp có thể bố trí các tổ máy thủy điện cao hơn nhiều so với hạ lưu mặt nước, thuận lợi cho việc xây dựng công trình nhà máy thủy điện.

Đối với việc sản xuất tuabin, các loại thép đặc biệt có khả năng chống mài mòn cao được sử dụng để đảm bảo hoạt động lâu dài và đáng tin cậy của tuabin.

Tua bin Pelton (Tua bin Pelton)

Loại tuabin này được sử dụng cho áp suất cao. Đường ống áp lực đi vào tòa nhà của nhà máy thủy điện và kết thúc bằng một vòi hướng tia nước đến bánh công tác của tuabin. Một tia nước thoát ra từ vòi lăn trên bề mặt lõm của xô và đổi hướng chuyển động của nó sang hướng ngược lại (Hình 28).

Hình 28. Sơ đồ cái thang (Tua bin Pelton Pelton)

Hình 28-1. Bánh công tác (tuabin gầu Pelton)

Hiệu quả tối đa sẽ là trong trường hợp phản lực phản xạ từ xô có tốc độ bằng không đối với cơ thể. Điều này đạt được, như phân tích cho thấy, ở tốc độ chu vi của gáo bằng một nửa tốc độ của máy bay phản lực.

Các gầu trong tuabin được ghép nối và phản lực được đưa vào điểm nối của các gầu để bù lực dọc trục trên các ổ trục của rôto. Vòi tuabin phục vụ để điều chỉnh lượng nước đến. Kim di chuyển bên trong vòi làm thay đổi tiết diện của kênh và tốc độ dòng nước chảy vào bánh tuabin (Hình 29).

Hình 29. Sơ đồ vòi phun van kim (Tua bin Pelton Pelton)

Ngoài vòi phun, một bộ làm lệch hướng được sử dụng để điều chỉnh các thông số của tuabin, đây là vật cản nằm giữa vòi và gầu, có tác dụng làm lệch hướng tia nước và giảm lực của tia nước tác dụng lên rôto của bộ phận thủy lực. Bộ làm lệch hướng cho phép bạn tránh các cú sốc thủy lực khi điều chỉnh tuabin. Khi điều chỉnh tia nước chỉ bằng kim, trong trường hợp tải điện trong mạng giảm mạnh, kim sẽ chặn đầu thoát nước, gây ra hiện tượng búa nước trong đường ống và khả năng làm hỏng nó. Nước thải chảy về hạ lưu. Do đó, để giảm tổn thất áp suất, vòi phun và tuabin nên được đặt càng thấp càng tốt so với mức của dòng chảy. Vỏ tuabin dùng để chống nước bắn vào phòng máy thủy điện và được làm lớn để nước phản xạ từ vỏ không rơi ngược vào rôto và không làm giảm hiệu quả lắp đặt.

Trong tuabin gầu, một số vòi thường được lắp đặt cách nhau xung quanh chu vi của bánh công tác, giúp giảm tải cho các ổ trục quay (Hình 30).

Việc xây dựng tuabin thủy lực hiện đại đang phát triển có tính đến các xu hướng chính sau:

• tăng hiệu quả và độ tin cậy trong hoạt động;
• tăng tốc độ tuabin thủy lực nhằm cung cấp công suất thiết kế theo yêu cầu với kích thước và trọng lượng tổ máy thủy điện nhỏ hơn, đảm bảo giảm giá thành thiết bị điện và công trình thủy điện;
• cải thiện đặc tính năng lượng của tua-bin thủy lực và tăng hiệu suất vận hành trung bình của các tổ máy khi vận hành ở tải trọng và áp suất ngoài thiết kế;
• giảm xung áp suất trong phần dòng chảy (đặc biệt là phía sau bánh công tác của tuabin thủy lực hướng tâm) và các rung động kèm theo của thiết bị;
• đơn vị thủy lực;
• việc sử dụng các tổ máy thủy điện mạnh tại các HPP giúp giảm số lượng, tăng hiệu quả và giảm chi phí thiết bị điện và tòa nhà;
• tăng trưởng hơn nữa năng lực đơn vị.

Hình 30. Tua bin Pelton với hai vòi phun

Chuyển thiết bị

Các thiết bị truyền tải là cần thiết để chuyển năng lượng quay từ tuabin sang máy phát điện. Một số thiết kế của nhà máy thủy điện vi mô cung cấp khả năng truyền năng lượng trực tiếp qua một trục (bánh công tác và rôto máy phát nằm trên cùng một trục). Các hệ thống truyền động khác (dây đai hoặc bánh răng) có thể vừa thay đổi tỷ số quay của bánh công tác đối với rôto máy phát vừa truyền nó mà không thay đổi.

Các tác giả: Kartanbaev B.A., Zhumadilov K.A., Zazulsky A.A.

Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Béo phì làm suy giảm khả năng trí óc 20.09.2018 Thừa cân không chỉ là một vấn đề với sự trao đổi chất, với tim và mạch máu, nó còn là một vấn đề với não. Những người béo phì được biết đến là những người bị giảm trí lực và có nhiều khả năng bị sa sút trí tuệ và các rối loạn liên quan đến não khác khi họ già đi. Các thí nghiệm trên động vật đã chỉ ra rằng các tế bào microglial, thực hiện các chức năng miễn dịch trong não, bảo vệ mô thần kinh khỏi nhiễm trùng và làm sạch nó khỏi các mảnh vụn tế bào phân tử không cần thiết và nguy hiểm, nên được đổ lỗi ở đây. Hóa ra là trong quá trình béo phì, các tế bào microglial ăn cái gọi là gai đuôi gai trên tế bào thần kinh - những phần lồi đặc biệt trên màng tế bào, nơi mà quá trình dendrite sẵn sàng hình thành kết nối-khớp thần kinh với một tế bào thần kinh khác. Do đó, microglia làm giảm số lượng tiếp xúc giữa các dây thần kinh tiềm năng, và do đó, số lượng các mạch thần kinh tiềm năng. Và như chúng ta đã biết, các chức năng nhận thức - trí nhớ, khả năng học tập, v.v. - phụ thuộc trực tiếp vào khả năng hình thành khớp thần kinh của các tế bào thần kinh. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Princeton đã chỉ ra rằng việc ngăn chặn microglia cắn vào đuôi gai có thể cải thiện chức năng nhận thức mặc dù bị béo phì. Eliza Cope (Elise Cope) và các đồng nghiệp của cô đã ngăn chặn hoạt động của các tế bào vi mô theo nhiều cách khác nhau: bằng các chất đặc biệt hoặc với sự trợ giúp của chỉnh sửa gen, khi gen mã hóa thụ thể bị tắt trong các tế bào vi mô, nơi mà microglia tìm kiếm đuôi gai để ăn. Những con chuột béo phì được điều trị bằng tất cả những điều này đã hoạt động bình thường trong các bài kiểm tra trí nhớ, trong khi những con chuột béo phì, trong đó bệnh tiểu đường không bị ức chế, trí nhớ bị suy giảm. Các tác giả của công trình nhấn mạnh rằng microglia gây hại cho não, bất kể những con chuột bị béo ăn thức ăn gì - bản thân tình trạng thừa cân là rất quan trọng. Rõ ràng, một số đặc thù của quá trình trao đổi chất ở một sinh vật béo phì khiến các tế bào vi mô thể hiện hoạt động không cần thiết, và trong tương lai, người ta vẫn phải hiểu điều gì chính xác kích thích vi mô ở bệnh béo phì.

Tin tức thú vị khác:

▪ Điện thoại thông minh chơi game Black Shark 2

▪ Bộ xử lý Allwinner T7 dành cho ô tô thông minh

▪ Công nghiệp hóa đã thay đổi khí hậu của hành tinh

▪ Nanobots để điều trị cho các phi hành gia

▪ Mô hình giấc ngủ thay đổi đáng kể theo độ tuổi

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Palindromes. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết Máy đánh chữ. Lịch sử phát minh và sản xuất

▪ bài viết Làm thế nào để chim cánh cụt hoàng đế hợp tác để giữ ấm? đáp án chi tiết

▪ bài báo Thành phần chức năng của TV Fergusson. Danh mục

▪ bài viết Xi măng đá cẩm thạch. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên

▪ bài viết Bass trong xe hơi: giải pháp không chuẩn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024