Đ−ờng kính bánh xe công tác D1 của tua bin xung kích đ−ợc lựa chọn xuất phát từ các thông số: - Đ−ờng kính vòi phun d0 - Tỷ số o d D
(đối với tua bin gáo, tua bin TN) - Số vòng quay của máy phát
- Số vòi phun Z
3.7. Kết luận.
1. Cơ sở chung để phân loại tua bin phản kích là phân loại theo tỷ tốc Ns, quy mô đ−ợc phân loại bởi đ−ờng kính bánh xe công tác D1 với phạm vi Ns = 80 ữ 1000. Trong đó:
- Tua bin h−ớng tâm có Ns = 400 ữ 1000 đ−ợc chia làm khoảng 5 cấp với Ns(n+1) =100 3 100 38 , 1 70 ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ + Nsn
- Tua bin tâm trục đ−ợc chia làm 10 cấp với Ns(n+1) = 1,2Nsn giới hạn d−ới hay trên của gam tua bin phản kích phụ thuộc vào công suất, cột n−ớc, công nghệ chế tạo. Chẳng hạn với công nghệ mới, sử dụng các loại tua bin ống, tua bin cáp sun có thể hạ thấp cao trình đặt máy thì có thể sử dụng tua bin có Ns = 1000 hoặc vùng Ns thấp trong tua bin tâm trục chỉ dùng cho trạm thủy điện cột n−ớc lớn (tới 500m) và công suất cao.
- Xu h−ớng của thế giới là đ−a ra các gam thiết bị với vùng làm việc rất phù hợp với điều kiện thực tiễn, do vậy gam tua bin nhỏ ngày càng tăng về cấp Ns (ví dụ: gam tua bin tâm trục của hãng Fuji Electric với Ns từ 80 ữ 335 có 14 cấp). Điều này dễ dàng đ−ợc thực hiện vì công nghệ tính toán, thiết kế và chế tạo ngày càng hiện đại.
* Đ−ờng kính bánh xe công tác D1 của tua bin h−ớng tâm cho thủy điện nhỏ có giới hạn trên là D1 = 200 cm; do rất dễ chế tạo nên TBHT đ−ợc dùng rộng rãi cho TĐCN với D1 = 10, 12 cm. Trong dải công suất cao hơn (P ≥ 10 kW) thì nhìn chung tổ máy đ−ợc sản xuất đơn chiếc, để tiết kiệm cho sản xuất thì chế độ
làm việc của tua bin còn đ−ợc điều chỉnh theo góc đặt của cánh. Do vậy các kích th−ớc của bánh xe công tác th−a hơn (bảng 16) . Riêng các tổ máy thủy điện siêu nhỏ (pico hydro) vì sản xuất hàng loạt nên việc xác định bánh xe công tác phải rất cụ thể và chính xác. Tua bin đ−ợc sản xuất và thử nghiệm theo từng chế độ làm việc đ−ợc đặt ra. Trên thực tiễn, đã chế tạo các loại tua bin pico có D1 = 10, 12, 13, 15, 18, 20, 25 cm. Các cấp bánh xe công tác nh− vậy là quá nhiều phần này cần có một chuyên đề nghiên cứu riêng
* Đ−ờng kính bánh xe công tác của tua bin tâm trục trong phạm vi D1 = 20 ữ 160 cm, giới hạn đ−ợc quy định bởi tính chất công nghệ và so sánh sử dụng giữa tua bin tâm trục và tua bin xung kích hai lần. Xu h−ớng chung là không sử dụng tua bin tâm trục ở dải công suất quá thấp nên trong tua bin tâm trục có thể lựa chọn D1min = 42cm với tua bin tâm trục có Ns thấp và D1min = 0.5 với tua bin tâm trục có Ns = 220 ữ 300.
Dãy tua bin tâm trục có D1(n+1) = 1,1 D1n nh− ở bảng 15.
Tuy vậy cũng nh− phân tích ở phần trên, xu h−ớng ngày càng nhỏ. 2. Phân loại tua bin xung kích.
Tua bin xung kích có thể đ−ợc tiêu chuẩn hoá theo hai ph−ơng pháp: - Ph−ơng pháp t−ơng tự tỷ tốc bằng nhau (nh− tua bin phản kích) - Ph−ơng pháp tỷ tốc biến đổi
Khác với tua bin phản kích, công suất tua bin xung kích không những phụ thuộc vào D1 mà phụ thuộc vào đ−ờng kính vòi phun d0. Khi gam hóa tua bin phản kích cần đ−a vào hai chỉ tiêu:
- Ns hay
o
d D1
- d0 (t−ơng ứng D1 trong tua bin phản kích)
Nh− vậy cùng 1 bánh xe công tác, có thể có nhiều trị số Ns ứng với d0 khác nhau.
- Đ−ờng hiệu suất của tua bin phản kích rất phẳng, nên việc phân loại theo chỉ tiêu hiệu suất nh− trình bày ở bảng 16 cho dãy đ−ờng kính vòi phun do rất ít. Điều đó làm cho việc chế tạo tua bin trở nên không kinh tế, đồng thời các chỉ tiêu về xâm thực không đặt ra với tua bin xung kích. Cơ sở để phân loại tua bin xung kích chính là các chỉ tiêu kinh tế trong chế tạo tua bin.
Báo cáo xây dựng cơ sở Khoa học đề suất gam thủy điện nhỏ Đề tài KC07 - 04
Viện khoa học Thủy lợi 38
Ch−ơng 4 . Xác định phạm vi làm việc của tua bin xung
kích hai lần và tua bin tia nghiêng cho thủy điện nhỏ