Chương 3: Các thiết bị động lực trong nhà máy thủy điện - Phần 1 pot

Tua bin Francis là loại cú cấu trỳc mà trong đú cỏc cỏnh quạt được gắn với vành bỏnh cụng tỏc và là một loại của tua bin phản kớch, khi làm việc dũng nước chảy vào theo hướng xuyờn trục

Phỏt điện Thuỷ điện JE-HYO-B-01

31

Dự ỏn đào tạo giỏo viờn/hướng dẫn viờn ngành điện

(JICA-EVN)

CHƯƠNG III: Các thiết bị động lực trong NMTĐ

I Tua bin nước

I.1 Cỏc kiểu Tua bin nước

Tua bin nước thụng thường được chia thành tua bin xung kớch và tua bin phản kớch Tua bin xung kớch là kiểu cú cấu trỳc mà dũng nước với ỏp năng được chuyển hoàn toàn thành động năng chảy thẳng vào bỏnh cụng tỏc Tua bin Gỏo thuộc kiểu này, nú được thiết kế sao cho dũng nước từ vũi phun hướng thẳng vào cỏc gỏo bố trớ xung quanh bỏnh cụng tỏc

Tua bin phản kớch được thiết kế sao cho dũng nước mang theo một ỏp năng chảy vào bỏnh cụng tỏc, tua bin Tõm trục (Francis), tua bin Cỏnh quạt và tua bin Cỏnh chộo đều thuộc kiểu này

Tua bin Francis là loại cú cấu trỳc mà trong đú cỏc cỏnh quạt được gắn với vành bỏnh cụng tỏc và là một loại của tua bin phản kớch, khi làm việc dũng nước chảy vào theo hướng xuyờn trục và ra theo hướng trục chớnh vỡ vậy mà cũn được gọi là tua bin Tõm trục Tua bin Cỏnh quạt là loại khụng cú vành bỏnh cụng tỏc để ghộp nối cỏc cỏnh cũng là một dạng của tua bin phản kớch Khi làm việc, dũng nước chảy qua bỏnh cụng tỏc theo hướng trục do vậy nú cũn được gọi là tua bin Hướng trục Ngoài ra, tua bin Cỏnh quay (cỏnh quay được) hay cũn gọi là tua bin Kaplan, loại dựng cho cột ỏp thấp cũng là một loại của tua bin Cỏnh quạt

Francis Cánh chéo (Deliaz) Cánh quạt Cánh quay

Cánh không quay được

Bơm-Tuabin

I.2 Phân loại Tua bin nước

Francis Cánh chéo (Deliaz) Cánh quạt

Tua bin nước được phân loại theo hướng đặt trục và theo phương thức lắp

đặt (phân loại theo cấu trúc) Theo hướng đặt trục tua bin chia thành loại trục ngang và loại trục đứng Theo phương thức lắp đặt (phân loại theo cấu trúc) tua bin được phân thành loại đường dẫn nước kín và đường dẫn nước hở, ngoài ra,

loại đường dẫn nước kín có thể còn được chia thành kiểu thẳng, kiểu cắt ngang

và kiểu xoắn

Sau đây là các cách phân loại tua bin nước:

(1) Phân loại theo hướng đặt trục

a Loại trục đứng Trục được lắp đặt thẳng đứng

b Loại trục ngang Trục được lắp đặt nằm ngang

c Loại trục nghiêng Trục được lắp đặt nghiêng

(2) Phân loại theo số lượng bánh công tác

a Loại đơn một bánh công tác

b Loại kép hai bánh công tác

c Loại ba bánh công tác có 3 bánh công tác

d Loại bốn bánh công tác có 4 bánh công tác

(3) Phân loại tua bin Gáo theo số lượng vòi phun

Tua bin Gáo được phân loại theo số lượng vòi phun trên một bánh công tác như sau:

a Loại một vòi phun chỉ có một vòi phun

b loại hai vòi phun có 2 vòi phun

c Loại ba vòi phun có 3 vòi phun

d Loại bốn vòi phun có 4 vòi phun

e loại năm vòi phun có 5 vòi phun

f Loại sáu vòi phun có 6 vòi phun

(Ghi chú)

Phân loại theo số lượng vòi phun trên một bánh công tác có thể sai so với thực tế bởi lẽ dựa vào số lượng vòi phun trên một bánh công tác, song phải loại trừ các vòi phun dùng để diều chỉnh áp suất hoặc phanh hãm

(4) Phân loại tua bin Tâm trục theo số lượng hướng xả

Tua bin Tâm trục được phân loại theo cách xả nước khỏi bánh công tác như sau:

a Loại xả một phía Nước xả về một phía của bánh công tác

b Loại xả hai phía Nước xả ra theo hai phía của bánh công tác

(5) Phân loại tua bin phản kích theo dạng buồng dẫn nước

Tùy theoviệc có hay không có buồng dẫn nước tua bin phản kích được phân loại như sau:

a Loại buồng xoắn buồng dẫn nước có dạng xoắn

b Loại nửa buồng xoắn buồng dẫn nước có dạng nửa xoắn

c Loại trực diện (thẳng) buồng dẫn nước có dạng hình trụ và ống áp lực

dẫn nước vào dọc theo trục của trụ đó.

d Loại cắt ngang buồng dẫn nước có dạng hình trụ và ống áp lực dẫn nước vào theo hướng vuông góc với trục của trụ đó

e Loại hình ống buồng đẫn có dạng ống, nước chảy dọc theo hướng trục ống đó

f Loại hở không có buồng dẫn nước

(6) Phân loại tua bin cánh quạt và tua bin cánh chéo theo cấu trúc của cánh bánh công tác

Dựa vào kết cấu của cánh tua bin cánh quạt và tua bin cánh chéo được phân loại thành:

a Tua bin cánh quay góc mở của cánh có thể điều chỉnh được

b Tua bin cánh cố định góc mở của cánh không thể thay đổi

(Ghi chú)

Đối với các tua bin có góc quay của cánh thay đổi tự động theo độ mở cánh hướng động, nếu là tua bin cánh quạt còn được gọi là tua bin Kaplan còn tua bin hướng xiên được gọi là tua bin Deliaz

(7) Kí hiệu tua bin Gáo

Kí hiệu của tua bin Gáo theo thứ tự sau:

- Hướng đặt trục, số bánh công tác và số lượng vòi phun

Tuy nhiên, tên gọi "bánh đơn" có thể không sử dụng một khi không cần thiết Ngoài ra, đối với tua bin Gáo hai bánh công tác, sẽ được gọi là loại kép nếu

được lắp vào hai phía của máy phát và nếu được lắp vào một phía của máy phát thì được gọi là loại tăng đem hay loại ghép đôi

Thí dụ:

a Tua bin Gáo loại trục ngang, (bánh đơn) và hai vòi phun được kí hiệu: HP-1R2N

b Tua bin Gáo loại trục đứng, (bánh đơn) và bốn vòi phun được kí hiệu: VP-1R4N

(8) Kí hiệu tua bin Tâm trục (Francis)

Kí hiệu tua bin Tâm trục theo thứ tự sau:

- Hướng đặt trục, số bánh công tác, số đường thải và dạng buồng dẫn nước Tuy nhiên, mục bánh đơn, một đường xả và buồng xoắn có thể không đề cập khi không cần thiết Tương tự như đối với tua bin Gáo, tua bin Francis hai bánh công tác được gọi là loại kép nếu chúng được lắp vào hai phía của máy phát và nếu được lắp vào một phía của máy phát thì được gọi là loại tăng đem hay loại ghép đôi

Thí dụ:

a Tua bin Francis trục ngang, hai bánh công tác, hai đường xả, buồng dẫn nước kiểu xoắn và bánh công tác ghép một phía được kí hiệu thành: HF-2RDST

b Tua bin Francis trục đứng, bánh đơn, một đường xả và buồng dẫn nước kiểu xoắn được kí hiệu thành:VF-1RS

(9) Kí hiệu tua bin Hướng trục (Cánh quạt)

Kí hiệu của tua bin Cánh quạt theo thứ tự sau:

- Hướng đặt trục, dạng buồng dẫn nước, hướng dòng chảy, kết cấu cánh, phương thức điều chỉnh cánh

Tuy nhiên có thể không cần phần kí hiệu về buồng xoắn và phương thức điều chỉnh cánh

Thí dụ:

a Tua bin cánh quạt trục đứng, buồng dẫn nước kiểu xoắn và cánh cố

định được kí hiệu thành: VS-1RS

b Tua bin cánh quạt trục đứng, buồng dẫn nước kiẻu xoắn và cánh có thể quay (Tua bin Kaplan ) được kí hiệu thành: VK-1RS

(10) Kí hiệu tua bin hướng xiên

Kí hiệu tua bin được xắt xếp theo thứ tự sau:

- Hướng đặt trục, dạng buồng dẫn nước

Tuy nhiên, phần kí hiệu buồng xoắn có thể bỏ qua

Thí dụ:

Tua bin hướng xiên trục đứng, buồng dẫn kiểu xoắn (Tua bin Deliaz )

được kí hiệu là: VD-1RS

I.3 Tên gọi các thành phần kí hiệu của tua bin

(1) Các thành phần kí hiệu của tua bin nước được xắp đặt theo thứ tư sau: Hướng đặt trục, dạng tua bin, số lượng bánh công tác, số vòi phun hoặc phân biệt dòng đơn /kép, kiểu buồng dẫn nước và cấu trúc Tuy vậy thường bỏ qua dạng cấu trúc trừ trường hợp đặc biệt Ngoài ra, tên gọi tua bin cần phải đơn giản hóa, thường chỉ cần chỉ rõ hướng đặt trục và loại tua bin là đủ

Đặt dấu cách (-) giữa các kí hiệu thứ hai và ba

(2) Tên gọi của Kí hiệu

a Chữ cái thứ nhất: chỉ hướng đặt trục

V: Trục thẳng đứng H: Trục nằm ngang I: Trục đặt nghiêng

b Chữ cái thứ hai: chỉ loại tua bin

P: Tua bin Gáo F: Tua bin Tâm trục (Francis)

S: Tua bin Hướng trục cánh không quay

K: Tua bin Hướng trục cánh quay (Tua bin Kaplan)

D: Tua bin Hướng xiên (Cánh chéo)

c Chữ cái thứ ba: Chỉ số bánh công tác

1R: Loại bánh đơn 2R: Loại bánh đôi

Đối với tua bin Francis và tua bin Cánh quạt, 1R có thể bỏ qua trừ trường hợp có kết cấu đặc biệt

d Chữ cái thứ tư: Chỉ số vòi phun

1N: Một vòi phun 2N: Hai vòi phun, xả đơn hoặc kép

D: Xả kép (xả đơn không cần kí hiệu)

e Chữ cái thứ năm: dạng buồng dẫn nước

S: Kiểu xoắn H: Kiểu nửa xoắn F: Kiểu trực diện C: Kiểu cắt ngang T: Kiểu ống O: Kiểu hở

f Chữ cái thứ sáu: Dạng cấu trúc

T: Dạng kế tiếp hoặc nhiều khối: Các khối máy được lắp đặt về một phía của máy phát

D: Dạng kép

W: Dạng ghép đôi: Tua bin Gáo có hai bánh công tác lắp trong một khối Tua bin Francis, Hai bánh công tác chung một ống hút