Гидравлические турбины

Работа водяного потока схема концентрации напора

Современное состояние гидроэнергетики

Потенциальные гидроресурсы:

в РФ - в год

в Китае -

в США-

в Бразилии -

в Канаде -

в Индии -

в РФ а Европе -

в Западной Сибири -

в Восточной Сибири -

на Дальнем Востоке -

Мощные:

· Красноярская – 6000мил кВт

· СШГЭС – 6400 мил к Вт

В Бразилии:

· ГЭС Итайпу – 12,6 мил к Вт

В Венесуэле:

· ГЭС Гурии – 10,3 мил к Вт

Малые эксплуатационные расходы для ГЭС в 6-10 раз меньше чем на ТЭЦ, капитальные затраты на ГЭС, соизмеримые с ТЭЦ.

Недостатки:

· Отчуждаются земли 12-14% энергии на ГЭС

В Сибири на ГЭС – 49%, на тепло станцию 51%

Расход воды – количество воды, проходящее через створ реки за единицу времени.

Сток – количество воды, проходящее в определенной створе, за какой-то промежуток времени.

Норма расхода – это среднее многолетний расход в данном створе.

где расход за год.

Норма стока – среднее многолетний сток в створе реки.

Гидрограф – график зависимости расхода от времени .

Строится по результатам гидрологических наблюдений.

Потенциальная мощность реки рассчитывается по формуле:

где ускорение свободного падения;

плотность воды

расход

располагаемый напор,

Изменение уровня русла (есть уклон), составляет:

· от 5 до 10 см на 1 км – для равнинных рек.

· 5-10 м на 1 км для горных рек.

Концентрация напора на ГЭС, осуществляется по платинной или деривационной схемам:

плотинная схема концентрации напора.

деривационная схема концентрации напора.

платина.

водохранилище.

деривация.

здание ГЭС

турбинный водовод.

уровень верхнего бьефа.

уровень нижнего бьефа.

напор участка водохранилища.

располагающий напор ГЭС.

потеря напора вследствие кривизны подпора.

Деривационная система исполняется на горных реках. Напорные деривации представляет собой закрытый канал (трубопровод). В районе здания ГЭС компенсирующий резервуар.

Безнапорная деривация представляет открытый канал.

После деривации вода по трубным водоводам подается к турбогенератору.

Гидравлические турбины преобразовывают энергию воды в механическую энергию рабочего колеса турбины.

Если в турбине кинетическая энергия, то турбина активная, если кинетическая и потенциальная, то реактивная.

К реактивной турбине при прохождении водой через рабочее колесо меняется давление в потоке:

Гидравлические турбины бывают:

· низконапорные (напор <25м)

· средне напорные(от 25 до 80 м)

· высоконапорные (>80м).

В зависимости от диаметра рабочие колеса турбины бывают:

· Малые

· Средние

· Крупные

Ковшовая активная турбина:

Радиально-осевая турбина:

ступица

рабочие лопатки колеса

нижний отвод

лопатки направленного аппарата.

Пропеллерная турбина:

втулка

рабочие лопасти

обтекатели

отсасывающая труба

лопатки направленного аппарата

Поворотно-лопастная турбина:

Двухперовая турбина:

Диагональная турбина:

Эффективно работает при больших колебаниях.

Кавитация – это физическое явление вскипания жидкости в потоке при прохождении потом через область низкого давления и последующая конденсация пузырьков пара.

Дата добавления: 2013-12-13