2.9.2. Статор

Статор турбины необходим для передачи нагрузки от бетонной шахты турбины и от деталей гидроагрегата и осевого давления воды на фундамент установки.

Для бетонных спиралей статор турбины выполняется или в виде отдельных опорных колонн, или с объединением колонн с верхним и нижним кольцами в единую конструкцию.

Опорные колоны или ребра статора имеют обтекаемый профиль и устанавливаются согласно линиям тока спирали.

При расчете на прочность статора определяется нагрузка на колоны при остановки турбины, когда в спиральной камере отсутствует вода, при нормальной работе турбины и в случае сбрасывания нагрузки, когда возможно повышение давления в спирали в результате быстрого закрытия НА.

2.9.3. Направляющий аппарат.

В реактивных гидротурбинах направляющий аппарат служит для: регулирования расхода через турбину и создание необходимой циркуляции перед рабочим колесом согласно нагрузки на агрегат; прекращение доступа воды к рабочему колесу; защиты агрегата от разгона при сбрасывании нагрузки.

Направляющий аппарат состоит из: нижнего и верхнего колец с подшипниками для цапф лопаток; лопаток, равномерно расположенных по периметру перед входом в рабочее колесо, и механизма поворота лопаток.

Поворот лопаток осуществляется с помощью сервомоторов направляющего аппарата, которые вращают регулирующее кольцо, серьги и рычаги, которые насажены на верхние цапфы.

Конструкция направляющего аппарата должна удовлетворять ряду требований, основные из них следующие: максимальное открытие направляющего аппарата должно обеспечить расчетные расходы воды через турбину (с запасом не менее 5%) и ее номинальную мощность; полное закрытие турбины при условии минимальных протечек через зазоры; в механизме поворота лопаток предусматривают специальное устройство, предохраняющее лопатки от поломки в случае попадания между ними посторонних тел; при потере управления лопатка не должна поворачиваться под влиянием потока вокруг собственной оси.

Потери энергии в НА имеют минимальную величину при а и увеличиваются как при закрытии, так и при открытии НА.

В тихоходной радиально-осевой турбине потери в НА составляют 3 5%, в быстроходных 1,5-3%.

На лопатку НА действуют: давление воды Р, усилие на рычаге со стороны серьги , а также реакции и моменты трения в подшипниках.

Давлени Р создает гидравлическое поперечное усилие и гидравлический момент относительно оси лопатки М.

Усилие и момент М называют силовыми характеристиками НА, которые получают экспериментальным путем.

Величина их зависит от конструкции спиральной камеры, формы профиля лопатки, положение оси поворота лопатки и от открытия НА.

В закрытом положении на лопатку НА действует давление , приложенное со стороны спиральной камеры.

При расчете на прочность лопатку считают на изгиб и кручение для закрытого положения с учетом повышения давления, когда нагрузка максимальная.

Направляющие лопатки соединяются с регулирующим кольцом с помощью рычагов и цилиндрических шарниров.

Для поворота направляющего аппарата обычно применяются поршневые масляные сервомоторы, присоединенные непосредственно к регулирующему кольцу. Сервомоторы располагаются в специальной нише шахты или на крышке турбины.