3.2.5 Напрямний апарат
Напрямний апарат гідротурбіни служить для створення і зміни циркуляції потоку, що виступає на робоче колесо і для регулювання витрат води, а відповідно потужності і швидкості обертання агрегату, для захисту агрегату від розгону. Зміна витрати води через турбіну досягається поворотом системи напрямних лопаток, розміщених рівномірно по поверхні.
Поворотом лопаток на відкриття чи закриття здійснюється також пуск і зупинка турбіни.
В горизонтальних гідротурбінах застосовують два типи напрямних апаратів: радіальні і конічні. В них перо лопатки має просторову гвинтоподібну форму із профілем поперечного перерізу, поступово зростаючи по мірі наближення до зовнішнього торця. Ексцентриситет профілю лопатки вибирається таким, що при закритому положенні напрямних лопаток гідравлічний момент рівний нулю, або діє на закриття. Величина відкриття напрямного апарату обчислюється кутом повороту лопаток.
Приймаємо конічний напрямний апарат. Кут нахилу лопаток до горизонтальної осі агрегату складає 60°.
Висота напрямного апарату:
b0=2.6(м).
α=60º.
LO - відстань між робочим колесом і напрямним апаратом:
LO=(0,7-0,85)∙D1, (3.65)
LO=0,8∙6,5=5,2 (м).
Діаметр турбінної камери в зоні напрямного апарата приймається:
Dн.а=(1,8-1,9)∙ D1 (3.66)
Dн.а=1,8∙6,5=11,7 (м).
Кількість лопаток напрямного апарата приймається при D1=6,5м приймаємо 16 лопаток.
Схема напрямного апарату зображена на рис 3.7.
3.2.6 Визначення розмірів капсули
Діаметр капсули:
DК = (1,1-1,2)D1; (3.67)
DК =1.2∙6,5 =7,8 (м).
DК уточнюється з підприємством який виготовляє генератор.
Довжина капсули:
LК = (2.4-2.6) D1; (3.68)
LК = 2.6∙6,5=16,9 (м).
Довжина профілю верхньої колони приймається:
lb = (0,4-0,6) D1; (3.69)
lb = 0,6∙6,5 =3,9 (м).
Товщина профілю верхньої колони приймається:
bв = (0,45-0,5) lb; (3.70)
bв = 0,5∙3,9 =1,95 (м).
Довжина профілю нижньої колони становить:
lн = (0,2-0,3) D1; (3.71)
lн = 0,3∙6,5=1,95 (м).
Товщина профілю нижньої колони приймається:
bн = (0,45-0,5) lн; (3.72)
bн = 0,5∙1,95 =0,975 (м).
Навколо капсули встановлюють 6-12 розтяжок, один кінець якої закріплюється в капсулі, другий в бетоні. Призначення розтяжок - запобігти агрегат від поперечних коливань і вібрації.
Довжина розтяжки визначається:
(3.73)
(м),
де DТ – діаметр турбінної камери ; DК – діаметр капсули .
Діаметр розтяжки приймається конструктивно .
Схема капсули зображена на рис. 3.8.
3.2.7 Визначення висотного положення турбіни
Висота положення турбіни визначається допустимою висотою відсмоктування Нs.
Нs=
, (3.74)
де к – коефіцієнт запасу, к=1,05; [ 4 ]
-
коефіцієнт кавітації,
=2,0;
-
абсолютна відмітка розміщення турбін
над рівнем моря,
приймаємо:
(м).
Нs=
(м)
Конструктивну відмітку осі турбіни визначаємо за формулою:
(3.75)
(м).