TỐC CỦA TUABIN
3.1 Buồng tuabin :
Buồng tuabin là phần nối liền công trình dẫn nước của NMTĐ với tuabin, có nhiệm vụ đưa nước vào bánh xe công tác sau khi qua bộ phận hướng dòng. Buồng tuabin cần đảm bảo những yêu cầu chính sau đây :
- Dẫn nước đều đặn lên chu vi các cánh hướng nước, để tạo nên dòng chảy đối xứng với trục tuabin.
- Tổn thất thuỷ lực trong buồng tuabin, tại trục stato và tại cánh hướng dòng là nhỏ nhất
- Buồng có kích thước nhỏ nhất và kết cấu đơn giản. Dễ tiếp nối với đường dẫn của NMTĐ.
- Thuận tiện cho việc bố trí tuabin và các thiết bị phụ của nó trong gian máy. Kinh nghiệm cho thấy, kích thước và hình dạng buồng tuabin có ảnh hưởng đến tổn thất năng lượng trong buồng và các phần nước chảy qua tiếp theo. Nói chung buồng có kích thước lớn thì hiệu suất cao hơn. Mặt khác kích thước buồng quyết định kích thước khối tuabin và kích thước phần dưới nước của nhà máy, do đó mà nó liên quan trực tiếp đến giá thành xây dựng của NMTĐ.
Các kiểu buồng tuabin thường gặp trong NMTĐ là :
+ Kiểu buồng xoắn : Buồng tuabin có dạng xoắn ốc, làm bằng thép hoặc bêtông, dòng chảy trong buồng tuabin là có áp. Đây là buồng tuabin thường gặp nhất ở NMTĐ và có ưu điểm là :
- Điều kiện thuỷ lực tốt, có hiệu suất và khả năng thoát nước tốt
- Có thể dùng với bất kỳ cột nước nào. Tuy nhiên nếu cột nước thấp và lưu lượng lớn thì nên dùng tuabin dòng chảy thẳng với buồng tuabin kiểu trụ tròn
- Kích thước bé nên giảm được khối lượng xây dựng nhà máy và có thể dễ dàng thi công với bất kỳ cột nước nào
Buồng xoắn bêtông: Thường dùng cho trạm thuỷ điện cột nước thấp (H < 40m). Khi cột nước lớn hơn 50m buồng xoắn bêtông phải được lót bằng thép tấm dày từ 10 ÷ 16 mm và được giằng néo chặt vào bêtông để cùng chịu lực.
Hình 3-1 : Buồng xoắn kim loại : a/ Bằng gang; b/ Bằng thép hàn
Buồng xoắn kim loại được dùng trong trường hợp cột nước lớn hơn 30m, tương ứng với tuabin tâm trục và các loại tuabin hướng trục cột nước cao. Buồng xoắn có thể làm bằng gang đúc hoặc tổ hợp thép hàn như hình vẽ. + Kiểu buồng hở : Là loại buồng đơn giản nhất thường dùng ở trạm TĐ nhỏ cột nước thấp H < 5m và D1 < 1,2m. Giới hạn cột nước sử dụng là 10m và
giới hạn đường kính BXCT là D1 = 1,6m, vận tốc nước không vượt quá 1m/s. Buồng hở có thể làm bằng gỗ, gạch hoặc đá xây hay bằng bêtông, thường có các kiểu sau đây :
Hở chữ nhật trục đứng, hở chữ nhật trục ngang và hở dạng xoắn ốc.
3.2 Ống hút :
Ống hút (của tuabin phản kích) có tác dụng tăng thêm cột nước sử dụng chính là độ chân không tạo ra sau BXCT, có nghĩa là tăng độ chênh áp lực tác dụng lên mặt BXCT tuabin. Tuy nhiên, độ chân không ở mặt sau BXCT bị hạn chế bởi điều kiện xảy ra khí thực tuabin mà ta sẽ đề cập sau.
Như vậy nhiệm vụ của ống hút là :
- Dẫn nước từ BXCT của tuabin xuống hạ lưu với ít tổn thất thuỷ lực nhất.
- Sử dụng được phần lớn động năng còn lại của nước sau khi ra khỏi BXCT.
Hình 3-3 : Các kiểu ống hút
Thực tế xây dựng các NMTĐ đã xuất hiện rất nhiều kiểu ống hút với hình dáng rất khác nhau, hình trên đưa ra một số kiểu thường gặp.
Hình 3-4: Ống hút của tuabin cỡ lớn
3.3 Hệ thống điều tốc tuabin :