Направляющий аппарат активной гидротурбины

 

а3>, би остена МБА (!!) 537I9I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских,Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16 12.74 (21) 2083857/06 с,присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.76. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 13.12.76 (51) М. Кл 2 F 03В 1/04

Государственные комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.224-2 (088.8) (72) Автор изобретения

И. А. Филиппов

Киргизский научно-исследовательский отдел энергетики (71) Заявитель (54) НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ АКТИВНОЙ ГИДРОТУРБИНЪ|

Изобретение относится к области гидромашиностроения и может быть использовано в направляющих аппаратах активных гидротурбин.

Известна конструкция направляющего аппарата активной гидротурбины, содержащая сопло с верхней и нижней стенками, в последней из которых выполнено окно. Под этим окном расположена перемещаемая задвижка, площадь которой достаточна для полного закрытия окна. При полностью закрытом окне гидротурбина выдает максимальную мощность. При смещении задвижки окно приоткрывается и часть водного потока из направляющего аппарата сбрасывается, не доходя до рабочих лопастей, чем и уменьшается поток воды, идущей к рабочим лопастям гидротурбины. Все это и приводит к снижению оборотов колеса гидротурбины, т. е. к возможности регулирования ее мощности (1). Однако у таких направляющих аппаратов не велика чувствительность регулирования мощности турбины, нет постоянства скоростного напора, что вызывает снижение к. и. д. гидротурбины и увеличение общего расхода воды, и таким образом ухудшает энергетические показатели гидротурбины.

Целью изобретения является повышение чувствительности регулирования и обеспечение постоянства расхода и скоростного напора воды. Поставленная цель достигается тем, что задвижка установлена на нижней стенке сопла над водосбросным окном, снабженным снизу направляющим водосбросным патрубком. Положение задвижки на нижней стенке направляющего аппарата вызывает три гидравлических эффекта. Во-первых, изменяется сечение рабочей струи, во-вторых — величина открытия водосбросного окна в нижней

10 стенке направляющего аппарата от нуля до полной его площади, в-третьих — выходящая из окна струя воды падает на встречно набегающие лопасти рабочего колеса турбины.

Первые два эффекта изменяют рабочий рас15 ход воды (активный крутящий момент колеса), а третий эффект перемещения задвижки вызывает изменение от нуля до максимума тормозящего момента. Совокупность этих трех гидравлических эффектов в направляющем

20 аппарате и обеспечивает регулирование мощности турбины. Уменьшение расхода воды таким направляющим аппаратом по сравнению с известным обеспечивается тем, что открытие водосбросного окна регулирующей задвижкой

25 сопровождается уменьшением рабочего сечения сопла. Кроме того, описываемый направляющий аппарат, производящий открытие водосбросного окна с одновременным уменьшением высоты рабочего сечения сопла или на30 оборот, обеспечивает постоянство скоростного

537191

Формул а изобретения

Составитель Т. Троицкая

Редактор В. Левятов Техред М. Семенов Корректор Е. Хмелева

Заказ 2535/19 Изд. М 1811 Тираж 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 напора и расхода воды за счет равного перераспределения потоков воды, выходящих из сбросного окна и конца направляющего аппарата. Конструктивно это обеспечивается равенством ширины окна ширине сопла. Кроме того, при полностью открытом (закрытом) водосбросном окне передняя кромка подвижной задвижки оканчивается так, что толщина рабочей струи обеспечивает минимальный (максимальный) крутящий момент рабочему колесу гидротурбины.

На чертеже показана гидротурбина с направляющим аппаратом.

Направляющий аппарат (сопло) 1 расположен над рабочим колесом 2 с минимально допустимым зазором. Сопло включает боковую стенку 3, верхнюю стенку 4, задвижку 5, размещенную в пазах боковых стенок сопла и лежащую на нижней его стенке 6, водосбросной патрубок 7 и водосбросное окно 8.

Работает направляющий аппарат следующим образом.

При перемещении задвижки по направлению стрелки А уменьшается (а по направлению стрелки Б увеличивается) толщина струи, подаваемой соплом на активные лопасти рабочего колеса 2, причем это происходит еще более интенсивно за счет увеличения (или уменьшения) сброса части воды через открывающееся или закрывающееся окно 8. Кроме того, одновременно с этим выходящая из окна вода по водосбросному патрубку, попадая на встречно набегающие (поднимающиеся наверх) пассивные лопасти колеса дополнительно увеличивает или уменьшает тормозящее действие колесу 2. Одновременное взаимодействие указанных факторов способствует быстрому и эффективному регулированию мощности, выдаваемой гидротурбиной, при неизмен10 ном числе оборотов ее рабочего колеса.

Направляющий аппарат активной гидротур15 бины с рабочим колесом, содержащий сопло с верхней и нижней стенками, в последней из которых выполнено водосбросное окно с регулирующей задвижкой, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности

20 регулирования и обеспечения постоянства расхода и скоростного напора воды, выходная кромка нижней стенки сопла образована передней гранью задвижки, а водосбросное окно снабжено патрубком, направленным против

25 направления вращения рабочего колеса гидротурбины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. Ко 465486, кл. F 03B 1/02, 1972

30 (прототип) .