giáo trình turbin thuỷ lực

GIÁO TRÌNH TUABIN THUỶ LỰC MỤC LỤC CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG GIÁO TRÌNH 6 CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TUABIN THỦY LỰC 7 1.1 Tuabin nước và sự phát triển của nó 7 1.2 Phân loại tuabin 9 1.2.1. Tuabin phản kích 10 1.2.2. Tuabin xung kích 11 1.3 Khái quát về cấu tạo tuabin 12 1.3.1. Cấu tạo của tuabin phản kích 13 1.3.2. Cấu tạo của tuabin gáo 24 1.4 Các bộ phận phụ của tuabin 25 1.4.1. Van phá chân không 25 1.4.2. Van xả không tải (van xả bỏ) 26 1.4.3. Van tuabin 27 1.5 Câu hỏi chương 1 28 CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC CỦA TUABIN 29 2.1. Khái niệm về chuyển động tương đối và tuyệt đối, hình tam giác tốc độ. 29 2.2. Phương trình cơ bản của tuabin 30 2.3. Dòng chảy trong tuabin xung kích 32 2.3.1. Tam giác tốc độ cửa vào và cửa ra BXCT 32 2.3.2. Phương trình cơ bản của tuabin gáo 33 2.4. Sự tổn thất năng lượng và hiệu suất của tuabin 34 2.4.1. Tổn thất dung tích ( Δ Q) 34 2.4.2. Tổn thất thủy lực ( Δ H) 34 2.4.3. Tổn thất cơ khí 34 2.5. Điều kiện hiệu suất cao của tuabin 35 2.4.1. Chảy vào không va 35 2.4.2. Chảy ra thẳng góc (hình 2.6) 36 2.6. Sự điều chỉnh lưu lượng 38 2.7. Câu hỏi chương 2 40 CHƯƠNG 3: THUYẾT TƯƠNG TỰ VÀ CÁC ĐẠI LƯỢNG 41 QUY DẪN CỦA TUABIN 41 3.1. Khái niệm cơ bản 41 3.2. Các điều kiện tương tự 41 3.2.1. Tương tự về hình học 41 3.2.2. Tương tự về động học 41 3.2.3. Tương tự về động lực học 42 3.3. Các hệ số vận tốc dòng chảy trong BXCT 43 3.4. Tương quan giữa số vòng quay, lưu lượng và công suất của hai tuabin cùng kiểu làm việc với chế độ cùng góc 44 3.4.1. Quan hệ về số vòng quay 44 3.4.2. Quan hệ về số lưu lượng 44 3.4.3. Quan hệ về cột nước tuabin 44 3.4.4. Quan hệ về công suất 45 3.5. Các đại lượng quy dẫn 45 3.5.1. Khái niệm chung 45 3.5.2. Các đặc trưng quy dẫn của tuabin 45 3.5.3. Quan hệ giữa các đại lượng quy dẫn với dạng cánh BXCT và chế độ làm việc của nó 46 3.5.4. Sự liên hệ giữa các đại lượng quy dẫn của các tuabin cùng kiểu có hiệu suất khác nhau. 47 3.6. Số vòng quay đặc trưng của tuabin (tỷ tốc n s của tuabin) 48 3.7. Hiệu suất của hai tuabin tương tự về hình học (cùng kiểu) 49 3.8. Câu hỏi chương 3: 51 CHƯƠNG 4: THIẾT BỊ DẪN NƯỚC VÀ THÁO NƯỚC CỦA TUABIN PHẢN KÍCH 52 4.1. Phân loại, tác dụng và cấu tạo của buồng tuabin 52 4.1.1. Tác dụng và phân loại 52 4.1.2. Các kiểu buồng tuabin và phạm vi ứng dụng 52 4.1.3. Các thông số cơ bản của buồng xoắn 54 4.2. Ảnh hưởng của buồng xoắn đến đặc tính tuabin 57 4.2.1. Các loại tổn thất 57 4.2.2. Phương pháp tính toán thủy lực 58 4.3. Lựa chọn kích thước buồng tuabin cỡ nhỏ 60 4.3.1. Buồng hở chữ nhật dùng cho tuabin trục đứng (hình 4.5) 60 4.3.2. Buồng hở chữ nhật dùng cho tuabin trục ngang (hình 4.6) 60 4.4. Stato tuabin 64 4.5. Công dụng của ống hút 66 4.5.1. Tuabin không có ống hút (hình 4.5a) 67 4.5.2. Tuabin có ống hút hình trụ (hình 4.5b). 67 4.5.3. Tuabin có ống hút hình nón cụt (hình 4.5c) 68 4.6. Tổn thất năng lượng của ống hút 70 4.6.1. Tổn thất thủy lực bên trong ống hút 70 4.6.2. Tổn thất động năng ở cửa ra ống hút 71 4.6.3. Hệ số thu hồi động năng của ống hút 72 4.7. Các kiểu ống hút thường dùng 74 4.7.1. Ống hút chóp 74 4.7.2. Ống hút cong 79 4.8. Câu hỏi chương 4 83 CHƯƠNG 5: KHÍ THỰC VÀ CHIỀU CAO HÚT CỦA TUABIN 84 5.1. Hiện tượng khí thực và tác hại của nó 84 5.1.1. Nguyên nhân hình thành của hiện tượng khí thực 84 5.1.2. Loại khí thực 85 5.1.3. Tác hại của khí thực 86 5.2. Hệ số khí thực 87 5.3. Xác định chiều cao hút và cao trình lắp đặt tuabin của trạm thủy điện 88 5.4. Các biện pháp phòng chống khí thực 91 5.5. Phương pháp thí nghiệm khí thực 92 5.6. Câu hỏi chương 5: 93 CHƯƠNG 6: THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH VÀ ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TUABIN 94 6.1. Ý nghĩa và nhiệm vụ của thí nghiệm mô hình 94 6.2. Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm 94 6.3. Đường đặc tính tuabin 97 6.3.1. Đường đặc tính tuyến tính 98 6.3.2. Đường đặc tính tổng hợp 98 6.4. Quan hệ giữa đường đặc tính thường dùng với loại tuabin 102 6.4.1. Đường đặc tính tổng hợp chính 102 6.4.2. Đường đặc tính công tác 102 6.4.3. Đường đặc tính tổng hợp vận hành 103 6.5. Xây dựng đường đặc tính tổng hợp vận hành của tuabin đã chọn 104 6.5.1. Tính đổi đường quan hệ hiệu suất. 104 6.5.2. Tính đổi đường hạn chế công suất 107 6.5.3. Vẽ đường đồng chiều cao hút Hs 109 6.6. Các đường đặc tính của trạm thủy điện 109 6.7. Câu hỏi chương 6 124 CHƯƠNG 7 CHỌN KIỂU LOẠI VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TUABIN 125 7.1. Vấn đề tiêu chuẩn hóa tuabin 125 7.2. Phạm vi sử dụng cột nước của các loại tuabin thường dùng hiện nay 128 7.3. Chọn tuabin theo đường đặc tính tổng hợp chính (ĐĐTTHC) 129 7.3.1. Chọn hệ tuabin và kiểu BXCT 130 7.3.2. Xác định các thông số cơ bản của tuabin 131 7.3.3. Số vòng quay lồng 134 7.3.4. Lực dọc trục 134 7.3.5. Buồng tuabin 134 7.3.6. Ống hút 134 7.4. Chọn tuabin theo biểu đồ sản phẩm 134 7.5. Lựa chọn các thông số cơ bản của tuabin gáo 135 7.4.1. Các thông số thủy lực cơ bản của tuabin gáo. 135 7.4.2. Xác định các thông số cơ bản của tuabin gáo 137 7.6. Ví dụ về chọn tuabin 138 7.7. Câu hỏi chương 7: 145 CHƯƠNG 8: ĐIỀU CHỈNH TURBIN NƯỚC 146 8.1. Nhiệm vụ cơ bản của điều chỉnh tuabin 146 8.2. Cấu tạo và đặc điểm của hệ thống điều chỉnh turbin nước 147 8.3. Các sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tốc độ turbin 148 8.3.1. Sơ đồ nguyên lý máy điều tốc tác động trực tiếp 148 8.3.2. Sơ đồ nguyên lý máy điều tốc tác động gián tiếp. 149 8.4. Sự làm việc song song của các turbin. 152 8.5. Sơ đồ nguyên lý máy điều tốc phản hồi mềm có độ không đều còn dư 155 8.5.1. Bộ phận thay đổi số vòng quay 158 8.5.2. Bộ phận hạn chế độ mở. 158 8.6. Các sơ đồ nguyên lý điều chỉnh kép 159 8.8.1. Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh kép của turbin cánh quay. 159 8.8.2. Sơ đồ điều chỉnh kép ở turbin tâm trục có cột nước cao 160 8.8.3. Sơ đồ điều chỉnh kép của turbin gáo 160 8.7. Thiết bị dầu có áp của máy điều tốc 161 8.8. Động cơ tiếp lực 163 8.8.1. Động cơ tiếp lực để quay cánh hướng nước 163 8.8.2. Động cơ tiếp lực của BXCT turbun cánh quay 164 8.8.3. Động cơ tiếp lực của van xả không tải 165 8.8.4. Động cơ tiếp lực của turbin gáo. 166 8.9. Lựa chọn hệ thống điều chỉnh 166 8.9.1. Lựa chọn máy điều tốc 166 8.9.2. Lựa chọn thiết bị dầu áp lực (TBDAL) 167 8.10. Tính toán bảm đảm điều chỉnh tô máy phát điện thủy lực 168 8.10.1 Độ tăng áp lực nước trong quá trình điều chỉnh 168 8.10.2 Nước va trong hệ thống dẫn nước có tiết diện thay đổi theo chiều dài. 171 8.10.3 Sự thay đổi tốc độ quay của turbin trong quá trình điều chỉnh 173 8.11. Câu hỏi chương 8: 176 CHƯƠNG 9: PHỤ LỤC 177 9.1. Máy phát điện thủy lực 177 9.1.1. Kí hiệu máy phát điện 177 9.1.2. Bảng tra các loại máy phát điện thủy lực 181 9.2. Tuabin thủy lực 181 9.2.1. Trọng lượng turbin 181 9.2.2. Tính nhanh kích thước buồng xoắn 182 9.3. Đường đặc tính tổng hợp chính của tuabin (ĐTTTHC) 183 9.4. Máy điều tốc 196 TÀI LIỆU THAM KHẢO 201 CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG GIÁO TRÌNH Q - Lưu lượng S - Công suất biểu kiến (kVA); hành trình piston động cơ tiếp lực (ĐCTL) T o - Thời gian mở cánh hướng nước T s - Thời gian đóng cánh hướng nước t f - pha nước va u - tốc độ vòng v - Vận tốc tuyệt đối v o - vận tốc ban đầu khi τo và H = Ho v r - thành phần vận tốc hướng kính v u - thành phần vận tốc tiếp tuyến v z - thành phần vận tốc hướng trục v 3 - vận tốc cửa vào ống hút v 5 - vận tốc cửa ra ống hút Z 1 - số cánh BXCT Z o - Số cánh hướng nước, số vòi phun của tuabin gáo α 1 - góc nước vào α 2 - góc nước ra β - góc quay cánh BXCT; mức biến đổi số vòng quay ϕ - góc đặt cánh BXCT; độ dày ống áp lực (δ) ζ - độ tăng áp lực nước va; hệ số tổn thất ζ 1 - độ tăng áp lực nước va ở pha thứ nhất ζ m - độ tăng áp lực nước va ở pha cuối cùng η - Hiệu suất Δη - Độ hiệu chỉnh hiệu suất ρ - hằng số đặc tính đường ống áp lực; bán kính tiết diện buồng xoắn kim loại σ - hệ số khí thực, hằng số đặc tính đường ống áp lực σ gh - hệ số khí thực giới hạn σ ct - hệ số khí thực công trình τ - độ mở tương đối của tuabin τ o - độ mở tương đối ban đầu τ t - độ mở tương đối cuối cùng ϕ max - góc bao lớn nhất của buồng xoắn ω - vận tốc góc W - vận tốc tương đối Γ - lượng chảy vòng CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TUABIN THỦY LỰC 1.1 Tuabin nước và sự phát triển của nó Tuabin nước (Tuabin thủy lực) là một trong những thiết bị chủ yếu của Trạm Thủy Điện, được dùng để biến đổi năng lượng dòng nước (thủy năng) thành cơ năng làm quay máy phát điện. Tổ hợp tuabin và máy phát đện gọi là tổ máy phát điện thủy lực. Nó có hàng loạt các ưu điểm sau: - Hiệu suất của tổ máy phát điện thủy lực có thể đạt rất cao so với tổ máy nhiệt điện. - Thiết bị đơn giản, dễ tự động hoá, có thể điều khiển từ xa. - Ít sự cố và cần ít người vận hành. - Có khả năng làm việc ở phần phụ tải thay đổi. - Thời gian mở máy và thời gian dừng máy ngắn. - Không làm ô nhiễm môi trường. Đặc điểm thủy năng là một dạng năng lượng tái tạo được và có khả năng lợi dụng tổng hợp, do đó giá thành cho 1kWh điện do TTĐ phát ra rẻ hơn rất ngiều lần so với trạm nhiệt điện. Tuy vậy việc sử dụng thủy năng cũng có nhược điểm là điện lượng phát ra phụ thuộc vào sự phân bố dòng chảy theo thời gian, hơn nữa nhà máy thường xây dựng ở những nơi xa các trung tâm công nghiệp và các khu đô thị lớn nên đường dây tải điện dài, vốn đầu tư dựng TTĐ lớn, thời gian thi công dài nhưng nói chung về mặt kinh tế thủy điện vẫn tối ưu hơn. tuabin nước là loại máy thủy lực đầu tiên loài người dùng để sử dụng năng lượng thiên nhiên phục vụ đời sóng và sản xuất. Ở Ai Cập, Ấn Độ và Trung Quốc vào khoảng 1000 năm trước công nguyên đã sử dụng bánh xe nước với các dạng: bánh xe nước tác động dưới, bánh xe nước tác động giữa và bánh xe nước tác động trên dưới dạng biến đổi năng lượng. Đến nay ở nước ta bánh xe nước vẫn được sử dụng trên các suối vùng núi và trung du. Hình1-1: Các dạng bánh xe nước. Tuy nhiên mãi tới thế kỷ 16 thì việc sử dụng năng lượng nước mới tương đối rộng rãi và bánh xe nước mới có những cải tiến lớn. Nhưng từ bánh xe nước đến tuabin nước loài người phải trải qua tìm kiếm và nghiên cứu khá dài. Động cơ nước đầu tiên làm việc theo nguyên lý tác dụng phản kích của dòng nước do Beckeca người Anh (1745) và Xênhêra người Hung ga ri (1750) sáng chế. Kết cấu của loại động cơ này rất còn thô sơ nên hiêu suất rất thấp (khoảng 35÷40%). Trên cơ sở nghiên cứu và cải tiến động cơ nước của Xênhêra, nhà bác học Nga Ơle (1707-1783) đã thiết kế một loại động cơ nước khác, trong đó bộ phận hướng nước có cấu tạo giống bộ phận hướng nước của tuabin thường dùng hiện nay. Đến năm 1826 một giáo sơ người Pháp tên là Budena đã tìm ra một loại động cơ nước mới, được gọi là tuabin, tiếng La tinh, Tuabinens có nghĩa là các động cơ dạng xoắn ốc. Loại động cơ này cũng có đầy đủ các bộ phận như các bộ phận của các tuabin phản kích thường dùng hiện nay. Nhưng hình dạng cánh bánh xe công tác còn quá thô sơ và hiệu suất thấp nên vẫn chưa được ứng dụng trong thực tế. Trên cơ sở tiếp tục cải tiến tuabin của mình, khoảng thời gian 1827 – 1834 Budena đã sáng chế ra loại tuabin li tâm (hình 1.2a) có bộ phận hướng nước của tuabin gồm các cánh hướng nước cố định vòng quanh BXCT. Lưu lượng được điều chỉnh nhờ van hình trụ đặt giữa bộ phận hướng nước và BXCT. Cho đến đàu thế kỷ 18 vì chưa có cơ sở lí luận cũng như thiết kế nên công việc nên việc chế tạo động cơ nước mang tính thô sơ, riieng lẻ. Tuabin nước được chế tạo đầu tiên ở Liên Xô (1837) do U.E.Xaphônô sáng chế, đó cũng là loại tuabin phản kích li tâm với các cánh hướng nước cố định. So với các kiểu tuabin nói trên, tuabin của Xaphônô có hiệu suất và tốc độ cao so với điều kiện sản xuất lúc bấy giờ (khoảng 70%). Từ đầu thế kỷ 19 các tuabin hiện đại có cấu tạo hoàn chỉnh đã thay thế cho bánh xe nước và các động cơ nước trên đây. Những tiến bộ trong lĩnh vực nghiên cứu và chế tạo tuabin phát triển rất nhanh, thời kì sau đó các tuabin hiện đại được xuất hiện. Tuabin tâm trục do kỹ sư Frăngxit (người Pháp) chế tạo năm 1830. Cùng với việc nghiên cứu phát minh loại tuabin phản kích, năm 1880 Pentơn đã sáng chế ra tuabin xung kích. Đến năm 1900 bộ phận hướng nước của tuabin này được cải tiến thành vòi phun và van kim giống như tuabin gáo ngày nay. Tuabin cánh quạt xuất hiện năm 1918, đến năm 1919 tuabin cánh quay ra đời (do kỹ sư Kaplan (người Mỹ) tìm ra). Đồng thời năm 1918 tuabin xung kích 2 lần do Bunki (người Hung ga ri) phát minh. Còn tuabin cánh chéo mãi đến năm 1950 mới xuất hiện (do giáo sư Liên Xô V.C.Kvalopki) sáng chế, nó là loại trung gian giữa tuabin tâm trục và cánh quay. Từ giữa thế kỷ 19 đến nay ngành sản xuất tuabin phát triển rất nhanh. Ngày nay việc chế tạo tuabin phát triển theo hướng nâng cao các thông số kỹ thuật như: tăng tỷ tốc và công suất của một tổ máy, giảm hệ số khí thực. Hình 1.2a: Tuabin ly tâm của Budena Hình 1.2b: Tuabin Pentơn Ở nước ta hiện nay đã có nhiều cơ sở đầu tư tiến bộ khoa học kỹ thuật cho việc chế tạo tuabin nước. Chúng ta đã chế tạo được một số tuabin nhỏ. Trong tương lai chúng ta sẽ chế tạo tuabin loại lớn hơn phục vụ cho công cuộc điện khí hoá và phục vụ sản xuất ở các địa phương xa lưới điện quốc gia. 1.2 Phân loại tuabin Dựa vào việc xây dựng các công trình thủy công người ta có thể tạo ra các cột nước của TTĐ rất khác nhau từ 1÷2m cho đến hàng nghìn m, lưu lượng nước cũng biến đổi rất lớn từ vài chục l/s đến hàng trăm m 3 /s nếu như điều kiện dòng chảy và địa hình cho phép. Yêu cầu đối với tuabin là có đủ khả năng đảm bảo sử dụng năng lượng dòng chảy với hiệu suất cao mà không bị hạn chế bởi bất kỳ cột nước và lưu lượng nào. Do đó cần có đủ các loại tuabin khác nhau về cấu tạo, kích thước cũng như quá trình làm việc của chúng. Khảo sát các thành phần năng lượng của dòng chảy chúng ta thấy năng lượng của dòng nước truyền cho bánh xe công tác cuả tuabin bằng độ chênh năng lượng của dòng chảy ở cửa vào và cửa ra. 44 3 4421 444344421 n¨ngéng§ n¨ngThÕ g VVpp ZZH 2 )( 2 22 2 1121 21 αα γ − + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − +−= Vậy năng lượng dòng chảy gồm hai phần: Thế năng và động năng. Tùy theo dạng năng lượng của dòng chảy qua bánh xe công tác mà chia tuabin nước thành hai loại khác nhau: Tuabin xung kích và Tuabin phản kích. Tuabin phản kích là loại tuabin lợi dụng cả hai phần thế năng và động năng mà chủ yêu là thế năng của dòng chảy () ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ γ − +− âă âă pp ZZ >0. Trong hệ tuabin này áp lực ở cửa vào luôn lớn hơn áp lực cửa ra. Vì tiết diện ướt của BXCT co hẹp dần nên vận tốc dòng chảy qua tuabin tăng dần. Vì vậy BXCT của tuabin phản kích bao giờ cũng làm việc trong môi trường chất lỏng kín và liên tục và sự chênh lệch về áp lực ở cửa vào và cửa ra của BXCT quyết định đặc tính công tác của loại tb này. Tuabin xung kích là loại tuabin chỉ lợi dụng phần động năng của dòng chảy tác dụng lên BXCT còn phần thế năng bằng không. Ở tuabin này dòng chảy khi ra khỏi vòi phun thì toàn bộ thế năng dòng chảy biến thành động năng truyền năng lượng cho BXCT. Vì chảy trong môi trường khí quyển nên chuyển động của dòng chảy trên các cánh BXCT là chuyển động không áp nên còn gọi là tuabin dòng phun tự do. Tuabin phản kích và tuabin xung kích có tính năng và phạm vi sử dụng khác nhau. Tuabin dùng cho TTĐ có cột nước thấp và trung bình, lưu lượng lớn còn tuabin xung kích dùng cho TTĐ có cột nước cao, lưu lượng nhỏ. 1.2.1. Tuabin phản kích Tuabin phản kích là hệ tuabin được sử dụng rộng rãi nhất với phạm vi cột nước từ 1,5m đến 500m. Nó chuyển động do phản lực (lực phản tác dụng) của dòng nước lên cánh bánh xe công tác hình thành mômen quay của bánh xe công tác làm cho tuabin quay. Trong quá trình làm việc bánh xe công tác ngập toàn bộ trong dòng chảy áp lực vì thế nên còn gọi là dòng phun có áp. Theo sự khác nhau về hướng chảy của chất điểm dòng chảy trong bánh xe công tác có thể chia tuabin phản kích thường dùng ra làm ba loại: tuabin hướng trục (hình1-2a, 1-2d), tuabin tâm trục (hình1-2c) và tuabin cánh chéo (hình1-2b). Hình 1-3: Sơ đồ các phần qua nước của tuabin phản kích. a) Hướng trục trục đứng; b) Cánh chéo; c) Tâm trục; d) Hướng trục trục ngang; e) Gáo a. Tuabin tâm trục (hình 1-2c): Đặc điểm của tuabin tâm trục là dòng nước chảy vào bánh xe công tác theo mặt nằm ngang thẳng góc với trục sau đó đổi hướng dòng chảy song song với trục và ra khỏi BXCT. Tuabin còn được gọi là tuabin Franxit, nó được sử dụng ở các TTĐ có cột nước cao H = 30 ÷ 500m. [...]... cơ đặc biệt goi là động cơ tiếp lực (hoặc bộ tiếp lực) bằng dầu có áp (hình 1.13) Động cơ tiếp lực là hệ thống thủy lực gồm xilanh và pittông, pittông có cần (3) nối với vòng điều chỉnh (2) Tuỳ thuộc dầu có áp lấy từ thiết bị dầu áp lực đi vào một ngăn nào đó trong xilanh (1) sẽ làm chuyển dịch pittông (4) và tạo nên mômen ngẫu lực quay vòng điều chỉnh Động cơ tiếp lực quay bộ phận hướng nước của tuabin... vận tốc tương đối w1 và w2 thì tiếp xúc với quỹ đạo chuyển động tương đối 1-2 tại điểm 1 và 2 Sau đây là quá trình suy diễn phương trình nguyên lí cơ bản của tuabin hoặc phương trình cơ bản của tuabin 2.2 Phương trình cơ bản của tuabin Phương trình cơ bản của tuabin xác lập mối liên hệ giữa mômen lực tác dụng của nước vào bánh xe công tác với các thành phần vận tốc cửa vào và cửa ra của nó Trước khi đi... ngột ( dQ lớn) thì áp lực nước va càng lớn.Van xả bỏ có tác dụng dt giảm áp lực nước va kể trên Khi tuabin đang làm việc bình thường thì van xả bỏ đóng Trong trường hợp hệ thống điện có sự cố, máy phát điện bị tách khỏi lưới điện, lúc đó BPHN đóng và van xả bỏ mở để xả bớt một phần lưu lượng qua van này xuống hạ lưu TTĐ Như vậy có thể giảm bớt áp lực nước va trong đường ống áp lực của TTĐ bằng cách... cánh quay thuộc tuabin phản kích hay tuabin xung kích? 2 Trình bày cấu tạo các bộ phận chính của tuốc bin gáo Chỉ rõ thông số cơ bản đường kính chuẩn D1 của tuốc bin gáo 3 Trình bày cấu tạo các bộ phận chính của tuốc tâm trục, tuabin hướng trục 4 Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu hướng dòng trong tuabin phản kích CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC CỦA TUABIN 2.1 Khái niệm về chuyển động tương... tiếp lực; 10 Giá đỡ; 11 Trục; 12 ổ hướng; 13 Nắp tuabin; 14 Tittông; 15 Cánh BXCT; 16 Cổ buồng BXCT; 17 Cổ trục; 18 Vòng bít cánh; 19 Chóp thoát nước Bộ phận cánh quay gồm: trục cánh (6), động cơ tiếp lực (4), hệ thống thanh truyền (7) Ở đây tay quay (8) được nối với trục cánh (6), còn thanh truyền có chốt nối liền pittông (5) của động cơ tiếp lực làm 2 ngăn: trên và dưới Dầu có áp từ thiết bị dầu áp lực. .. 2.2: Sơ đồ suy diễn phương trình cơ bản của tuabin Hình 2.3: Sự biến đổi của mômen động lượng Khi dòng nước chảy qua các rãnh giữa các cánh BXCT, cánh BXCT bắt dòng nước phải thay đổi hướng và độ lớn tức là cánh tuabin đã gây một lực tác dụng lên dòng nước, ngược lại dòng nước có một lực phản tác dụng lên cánh tuabin làm BXCT phải quay ngược chiều dòng nước chỗ cửa ra Đó là quá trình công tác của tuabin... tích = 1− Q Q 2.4.2 Tổn thất thủy lực (ΔH) Tổn thất này bao gồm tổn thất do hiện tượng va đập thủy lực ở mép vào BXCT; tổn thất do ma sát thủy lực trên các phần nước qua của tuabin (tổn thất dọc đường); tổn thất do sự thay đổi trị số và hướng vận tốc dòng chảy (tổn thất cục bộ) và một phần đáng kể tổn thất động năng ở cửa ra của ống thoát nước của tuabin Tổn thất thủy lực thể hiện ở sự giảm cột nước... cần phải đóng van trước tuabin (bảo đảm cho việc mở máy lần sau nhanh chóng hơn) Cơ cấu quay cánh hướng nước Muốn quay được các cánh hướng nước, cơ cấu này phải có đủ lực để thắng được áp lực nước P tác dụng lên các cánh hướng nước và lực ma sát trong các chi tiết của BPHN Đồng thời phải bảo đảm khả năng quay các cánh hướng nước theo các trị số độ mở a0 bất kì trong phạm vi từ a0 ÷ a0max Hình (1.11)... đường ống áp lực và tuabin, ở các TTĐ sử dụng ống rẽ nhánh hoặc TTĐ cột nước cao H > 200 ÷ 300m Đối với các tuabin cỡ lớn thường dùng ba loại van: đĩa, cầu và van kim dùng ở các TTĐ có cột nước rất cao Van đĩa (hình 1.29) hoặc van bướm có cấu tạo đơn giản gồm vỏ (1) và đĩa van (2) quay quanh trục của nó nhờ động cơ tiếp lực dầu cao áp Trước khi mở van ta phải mở van cạnh (3) để cân bằng áp lực nước hai... kiểu van tuabin Van đĩa sử dụng ở các TTĐ có cột nước H , 150m với đường kính ống áp lực bằng 7 ÷ 8m Khi cột nước H > 150m thì phải sử dụng van cầu Van cầu hình (1.29b) gồm có vỏ (1) và rôto hình cầu (2), đường kính trong của rôto bằng đường kính của đường ống áp lực Rôto có thể quay được góc 900 nhờ động cơ tiếp lực dầu cao áp Van cầu có cấu tạo phức tạp hơn van đĩa Người ta đã snả xuất van cầu có . GIÁO TRÌNH TUABIN THUỶ LỰC MỤC LỤC CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG GIÁO TRÌNH 6 CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TUABIN THỦY LỰC 7 1.1 Tuabin nước và sự phát. tiếp lực 163 8.8.1. Động cơ tiếp lực để quay cánh hướng nước 163 8.8.2. Động cơ tiếp lực của BXCT turbun cánh quay 164 8.8.3. Động cơ tiếp lực của van xả không tải 165 8.8.4. Động cơ tiếp lực. thủy lực 168 8.10.1 Độ tăng áp lực nước trong quá trình điều chỉnh 168 8.10.2 Nước va trong hệ thống dẫn nước có tiết diện thay đổi theo chiều dài. 171 8.10.3 Sự thay đổi tốc độ quay của turbin