Прямоточный поворотно-лопастной быстроходный гидротурбоагрегат

.% 91753

Класс 88а, 5

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. В. Семенов, В. И. Иванов, С. H. Насилов и В. Е. Рябинин

ПРЯМОТОЧНЫЙ fIOBOPOTHO-ЛОПАСТНОЙ БЫСТРОХОДНЫЙ

ГИДРОТУРБОАГРЕГАТ

Заявлено 14 февраля П950 r. за № 442595 в Гостехннну СССР

Известны прямоточные поворотно-лопастные быстроходные п дротурбоагрегаты с осевым направляющим аппаратом и непосредственным соединением валов турбины и генераторов.

Недостатком таких гидротурбоагрегатов является малое число оборотов при низких напорах, не соответствующее наиболее экономичному числу оборотов генераторов, что заставляет применять при соединении гидротурбины с генератором различные передаточные устройства. Указанный недостаток устранен в предлагаемом изобретении применением бысгроходных профилей рабочих лопастей с равномерной эгпорой давления.

Такие агрегаты могут найти применение в гидроустановках малой и средней мощности, что особенно важно для развития колхозных электростанций.

Нг фиг. 1 изображен открытый вертикальный быстроходный гидротурбоагрегат; на фиг. 2 — закрытый (кожуховый) горизонтальный быстроходный гидротурбоагрегат; на фиг. 3 — закрытый вертикальный быстроходный гидротурбоагрегат; на фиг, 4 — быстроходные профили с равномерной эпюрой давления; на фпг. 5 и 6 — графики основных показателей при коэффициенте неравномерности давления y = 1,20.

Для установления экономичных конструктивных форм прямоточных гидротурбоагрегатов низконапорных ГЭС необходимо иметь коэффициент быстроходности и, как минимум до 1300 — 1500 об,,спин. Б этих условиях особенное значение прпооретает профилирование раоочих лопастей. Задача получения наиболее рациональных профилей быстроходных и гидротурбоагрегатов заключается в определении таких значений коэффициента подъемной силы Ст, коэффициента сопротивления

С, и (p, которые соответствовали бы требующимся кавптациоппым и скоростным характеристикам турбины и наивыгоднейшему энергобалансу рабочего процесса. № 91753

Кавитационйое уравнение рабочего колеса в простейшей форме имеет вид „ „, . к к" у с„и" гн

Л где g — коэффициент кавитации, К вЂ” показатель влияния решетки на величину С . для,, одиночной лопасти; К" — показатель влияния решетки на величину разрежения для одиночной лопасти; — коэффициент неравномерности давления на лопасти; W,р — относительная скорость;

К„р — коэффициент абсолютной скорости в критическом сечении, отражающий энергобаланс потока; 1 — к.п.д. турбины и Су — коэффициент давления для профиля рабочей лопасти.

Из кавитационного уравнения видно, что с ростом относительной скорости потока на лопасти, при увеличении быстроходности турбины, коэффициент неравномерности давления и коэффициент С,. подъемной силы должны уменьшаться, следовательно, скоростные профили турбинных лопастей должны иметь более равномерную эпюру распределения давлений. Максимум давления с напорной стороны лопасти не должен совпадать с максимумом разрежения с противоположной стороны, в соответствии с чем быстроходные профили должны отличаться от тихоходных, более вытянутым и острым носком (фиг. 4). Быстроходные профили должны обладать коэффициентом cg неравномерности давления, не превосходящим 1,20, минимальными значениями коэффициента С,. сопротивления и значениями коэффициента С, подъемной силы от 0,08 для сечения лопастей у периферии и до 0,80 для сечений у втулки при углах атаки o = 0 — 5 (фиг. 5 и 6).

Регулирование открытых и закрытых агрегатов осуществляется поворотными лопастями рабочего колеса, а для более больших мощностей поворотными лопатками, направляющего аппарата, Предмет изобретения

Прямоточный поворотно-лопастной быстроходный гидротурбоагрегат с осевым направляющим аппаратом и непосредственным соединением валов турбины и генератора, отличающийся применением быстроходных профилей рабочих лопастей с равномерной эпюрой давления. № 9!753 с. - сз с Ъ О О сц 7о Ю

Тсхрсд А. Л. Резник Корректор А. С. Антонова

Рсдакт< и . И. Зотов.

Объем 0,35 изд. ск

11сна 5 коп.

Поди, к печ. 20/1 — б2 г

Зак. 34!9, 4 с см з

ОД е

Формат бум. 70;; 108 /„

Тираж 200

ЦБТИ прп Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6

Типография, пр. Сапунова, 2. с;> о) с5