- Cánh chéo (Deliaz) Cánh quạt
xoáy r|d=48% (1) rid =6% Có mố ngăn giữa (2) Không có
Tld =73% Có đi
xốy r|d=48% (1) rid =6%Có mố ngăn giữa (2) Khơng có (2) Khơng có ĩ|d =15% (1) L loại dài Hd =36% (2) L:Ngắn nd =30% (1) Có đoạn cơn r|d =37% (2) Khơng có nd =30%
Chương II. Phân loại và cấu tạo tua-bin nước
Đối với tua-bin nhỏ thường sử dụng ống hút hình loa như trong bảng 2.1(a), cịn tua-bin cơng suất lớn, nhằm giảm lượng đất đá phải đào bới trong quá trình thi cơng, sử dụng loại có đoạn cong với đáy sâu như ở trong phần (b). Hiện nay, tất cả tua-bin trục đứng đều sử dụng ống hút loại cong cịn loại cơn chỉ sử dụng cho tua-bin trục ngang mà thơi ống hút cong như trong hình 2.20 có tiết diện vào trịn, bắt đầu từ điểm uốn cong nó dần dần chuyển thành có dạng gần như hình chữ nhật.
Hình dạng của ống hút loại cong đã trải qua quá trình nghiên cứu, cải tiến rất nhiều và kiểu như trong bảng 2.1(c) được đưa vào sử dụng rộng rãi trong thực tế. Tuy nhiên, một khi kích thước tua-bin lớn hơn, dạng phức tạp sẽ không kinh tế, vì vậy, từ năm 1940, kiểu ống hút (c) khơng cịn được sử dụng nữa.
Bởi lẽ ống hút trong tua-bin có cột nước cao phải đảm bảo phù hợp với sự gia tăng tốc độ tuyệt đối trong ống dẫn, toàn bộ phần dưới cửa ra của tua-bin đều làm bằng thép tấm. Đối với tua-bin cột áp thấp, có thể sử dụng chất liệu bê tông hoặc bê tơng cốt thép ở những mặt cắt có lưu tốc dịng nước quá cao.
2.3. Tua-bin cánh quạt
2.3.1. Giới thiệu chung
Tua-bin cánh quạt sử dụng cho các nhà máy thủy điện có cột áp từ 3 đến 90m, về mặt lý thuyết đây là loại mang dáng dấp của tua-bin Francis tốc độ cao do đó cấu trúc và nguyên lý làm việc gần tương tự như tua-bin Francis loại đó.
Hình 2.21 minh hoạ cấu trúc của tua-bin cánh quạt. Buồng xoắn [1], cánh hướng động [2], bánh công tác [3], ống hút [4], trục chính [5], và seromotor [6] hoàn toàn giống như trong tua-bin Francis. Song trong loại tua-bin này, nước không chảy theo hướng xuyên tâm trục bánh cơng tác, số cánh BCT ít và khơng có vành dưới, hơn nữa góc mở của các cánh có thể thay đổi nhờ seromotor đặt trong trục chính, đây cũng là sự khác biệt chính của nó so với tua-bin Francis.
Tài liệu chuyên đê bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước
Hình 2.21. Tua-bin cánh quạt
Có hai loại tua-bin cánh quạt; một loại có các cánh quay được và loại khác có các cánh khơng quay được. Loại trước gọi là tua-bin cánh quay còn loại sau gọi là tua-bin cánh cố định. Trong các sách trước đây loại tua-bin này có tên gọi là Kaplan theo tên của nhà phát minh, về sau gọi một cách đon giản là tua-bin cánh quạt. Thông thường, loại cánh quay được sử dụng rộng rãi và đối với loại này thậm chí ngay cả khi cột áp hoặc lưu lượng thay đối với chế độ bình thường cũng khơng có sự thay đổi về hiệu suất, bới góc quay của các cánh bánh cơng tác có thể thay đổi một cách cho phù hợp và đó chính là đặc điểm riêng của nó.
Trước năm 1945, tua-bin cánh quạt chỉ được sử dụng cho cột áp dưới 35 m. nhưng ngày nay chúng được sử dụng cho cột áp cao đến 90m.
Trong trường hợp mất tải đột ngột, giống như đối với tua-bin Francis, cánh hướng động lập tức đóng lại và khống chế sự gia tăng tốc độ của máy phát. Quá trình
Chương II. Phân loại và cấu tạo tua-bin nước
đóng cánh bánh cơng tác xảy ra chậm hơn. Tuy nhiên, cũng chính vì lẽ đó mà tua-bin loại này khơng sử dụng cho cột áp lớn hơn 90m và cũng không lắp đặt bộ điều áp.
Thông thường, các cánh hướng động và cánh BCT được điều chỉnh đóng mở một cách tuần tự theo mối quan hệ nhất định, nhằm đạt được hiệu suất tốt nhất tương ứng với cột áp và lưu lượng.
Tua-bin cánh quạt hiện nay sử dụng cho cột áp từ 3 đến 90m là loại tua-bin được đề xuất bởi nhà bác học Kaplan (Austria) vào nãm 1912. Một số loại khác được đề xướng bởi Lawazeck (Sweden) nãm 1917, Nagler (USA) năm 1919, Moody (USA) năm 1921, và Bell (Swiss) năm 1922. Một vài loại còn đang tổn tại trong thực tế, song hầu như chỉ sử dụng với tính chất bảo tồn, bảo tàng mà thơi. Ớ Nhật Bản, tua-bin kiểu Bell đã có lần được sử dụng, tuy nhiên sau đó thay bằng tua-bin Kaplan loại hiện hành.
Hình 2.22. Cấu tạo chi tiết tua-bin cánh quay