} [ η ] π [ ξ ] ξη
3.3.2.Giá thử nghiệm tuabin 1 Mô tả chung hệ thống
3.3.2.1. Mô tả chung hệ thống.
Để nghiên cứu thực nghiệm tua bin mô hình h−ớng trục cột n−ớc thấp cần phải có giá thử tua bin đáp ứng đ−ợc các yêu cầu chính xác, hiện đại, và thuận tiện cho việc thao tác, gia công số liệu. Với mục tiêu đó chúng tôi tiến hành thử tua bin mô hình cột n−ớc thấp trên giá thử của Trung tâm thuỷ điện - Viện Khoa học Thuỷ lợi.
Sơ đồ giá thí nghiệm tua bin đ−ợc giới thiệu trên hình 25.
Hệ thống thí nghiệm tua bin h−ớng trục cột n−ớc thấp gồm các danh mục sau: 1 - Bể ngầm cấp n−ớc.
2 - Các bơm cấp cho sàn thí nghiệm. 3 - Hệ thống đ−ờng ống và van phân phối.
4 - Bể th−ợng l−u hệ thống thí nghiệm tua bin cột n−ớc thấp. 5 - Thiết bị đo l−u l−ợng.
6 - Thiết bị đo áp ở cửa vào tua bin.
7 - Thiết bị đo mô men trên trục tua bin (đi cùng với thiết bị đo số vòng quay). 8 - Bộ gây tải.
9 - Thiết bị đo mức bể hạ l−u. 10 - Kênh dẫn n−ớc về bể cấp.
11 - Trung tâm thu thập và xử lý số liệu.
Hình 25. Sơ đồ giá thí nghiệm tua bin .
1 4 5 7 8 10 11 3 2 6 9
Hình 26. Sơ đồ lắp đặt tua bin thử nghiệm . 3.3.2.2. Các thông số chính của các bộ phận trong hệ thống: a. Bể n−ớc ngầm và kênh dẫn:
Bể n−ớc ngầm cung cấp n−ớc cho hệ thống đ−ợc thiết kế với dung tích 250m3 đảm bảo cho dòng chảy sau khi qua sàn thử có đủ thời gian ổn định tr−ớc khi tiếp tục một chu trình mới.
b. Bơm cấp, hệ thống đ−ờng ống và van phân phối:
Đối với tua bin cột n−ớc thấp, yêu cầu l−u l−ợng thử khá lớn do đó để đạt yêu cầu kinh tế trong thử nghiệm cần lựa chọn sao cho khi vận hành hệ thống có thể chỉ cần chạy một máy bơm hoặc có thể vận hành nhiều máy bơm khi yêu cầu l−u l−ợng cao.
Cấp l−u l−ợng chính cho hệ thống thí nghiệm này là 02 tổ máy bơm HL600 - 5 Trong tr−ờng hợp cần thiết có thể vận hành thêm tổ máy bơm LT470-18 của hệ thống thí nghiệm tua bin mô hình cột n−ớc cao.
Tất cả các bơm cấp đ−ợc thiết kế hoạt động trong mạng bằng hệ thống đ−ờng ống và van phân phối. Tùy theo chế độ thử của tua bin mô hình mà vận hành hệ thống một cách linh hoạt, kinh tế.
c. Bể th−ợng l−u (bể áp lực):
Vì hệ thống cần l−u l−ợng lớn trong khi vận hành nên bể áp lực cần phải đảm bảo một số yêu cầu sau:
- Đảm bảo ổn định dòng chảy tr−ớc khi vào tua bin.
- Đảm bảo ổn định cột n−ớc khi thay đổi chế độ tải của tua bin mô hình.
- Có nhiều mức xả tràn để tạo đ−ợc nhiều chế độ trong thí nghiệm tua bin mô hình.
Từ các yêu cầu trên, bể áp lực đ−ợc thiết kế với kích th−ớc B x L x H = 2,5m x 3,5m x 4m có l−ới ổn định dòng và 3 mức xả tràn.
d. Sàn thí nghiệm:
Sàn thí nghiệm đ−ợc thiết kế có độ cao 2m so vơí mặt n−ớc của bể ngầm. Bể hạ l−u phía d−ới sàn thử. N−ớc sau khi thử qua hệ thống kênh dẫn trở về bể ngầm. Trên kênh dẫn có bố trí cửa van để điều chỉnh chiều cao hút của tua bin trong khi thí nghiệm. Chiều cao hút Hs có thể điều chỉnh trong phạm vi từ 0.5 ữ 1.5 m.
e. Bộ gây tải:
Bộ gây tải là một bộ truyền (có thể thay đổi tỷ số truyền) và một động cơ điện một chiều có công suất lớn nhất 20 kW, điều khiển công suất vô cấp bằng dòng kích từ.
f. Thiết bị đo:
- Thiết bị đo l−u l−ợng do hãng Siemens (CH LB Đức) chế tạo hoạt động trên nguyên lý cảm ứng điện từ, độ chính xác ±0.5%, phạm vi đo 0 ữ 2000m3/h. Thiết bị này có ký hiệu là 7ME2531φ400.
- Thiết bị đo áp do hãng HBM (CH LB Đức) chế tạo. Thiết bị có độ chính xác (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
±0.3% phạm vi đo từ 0 ữ 1 bar. Thiết bị có ký hiệu PE200.
- Thiết bị đo mức: do hãng Omron ( Nhật bản) chế tạo. Thiết bị có độ chính xác ±0.5% phạm vi đo từ 0 ữ 2 m.
- Thiết bị đo mô men do hãng HBM (CH LB Đức) chế tạo. Độ chính xác của thiết bị này là ±0.1%, phạm vi đo 0 ữ 200 Nm. Thiết bị này có ký hiệu là T32FN.
- Thiết bị đo vòng quay đi kèm theo thiết bị đo mô men có độ chính xác là ±
0.1%, phạm vi đo 0 ữ 10000 v/ph. g. Trung tâm thu thập và sử lý số liệu:
Trong khi thí nghiệm, các thông số đ−ợc ghi lại một cách tức thời tại mỗi thời điểm.
Các thông số đo bao gồm:
- áp suất: đ−ợc đo tại cửa vào của tua bin mô hình và thiết bị đo mức (xác định mực n−ớc hạ l−u, thông số đo đ−ợc hiển thị trên đồng hồ hiện số đồng thời đ−ợc chuyển về trung tâm thu thập và xử lý số liệu, hiển thị trên màn hình máy tính.
- Cột áp làm việc thực của tua bin mô hình đ−ợc xác định bằng tổng cột áp đo tại cửa vào, cột áp động (xác định theo l−u l−ợng) và cột n−ớc hình học từ điểm đo tới mực n−ớc hạ l−u.
- L−u l−ợng: Đo bằng thiết bị đo dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Thông số đo đ−ợc hiển thị trên đồng hồ hiện số đồng thời đ−ợc chuyển về trung tâm thu thập và xử lý số liệu, hiển thị trên màn hình máy tính. - Mô men: Đo bằng cảm biến mô men dựa trên nguyên lý đo biến dạng vật chuẩn. số liệu đo đ−ợc hiển thị trên đồng hồ hiện số đồng thời đ−ợc chuyển về trung tâm thu thập và xử lý số liệu, hiển thị trên màn hình máy tính.
- Vòng quay: đ−ợc đo bằng thiết bị đo số vòng quay trên nguyên tắc đếm xung đảm bảo độ chính xác rất cao. Thông số đo đ−ợc hiển thị trên đồng hồ hiện số đồng thời đ−ợc chuyển về trung tâm thu thập và xử lý số liệu, hiển thị trên màn hình máy tính.
Các số liệu đo sẽ đ−ợc gia công tính toán để xác định các thông số cần thiết lấy số liệu để xây dựng đặc tính thực nghiệm của tua bin mô hình.
Sơ đồ đo của hệ thống có thể mô tả nh− hình 27.
Hình 27. Sơ đồ hệ thống đo đạc và xử lý số liệu.
Đo Q Đo H Đo Hs Đo M Đo n
Bộ chuyển đổi dữ liệu
Trung tâm xử lý số liệu