• Čeština
  • English
  • Română
  • Српски језик
  • Srbski
  • Русский
  • Español
  • Türkçe
  • Bahasa Indonesia
  • Bosanski
  • Hrvatski
  • македонски јазик
  • Slovenščina
  • Ελληνικά

2-камерные проточные турбины

Наши турбины Crossflow разработаны по принципу  Ossberger. Они изготовлены из стандартизированных  составляющих, подобранных согласно потребительским требованиям – то есть соответственно расходу и перепаду конкретного проекта. Такая модульная система позволяет сократить сроки поставки и обеспечить низкий  ценовой уровень.

Турбины Crossflow отличаются долгим сроком службы, при минимальным требованиям к техобслуживанию. Во время эксплуатации они не нуждаются в дорогих и сложных запчастях. Всякий ремонт может быть проведен сразу на месте. Особенное преимущество турбин Crossflow состоит в возможности их  использования  в системах питьевой воды, даже в очень длинных трубопроводах, не вызывая нежелательных эффектов вроде гидравлического удара и таким образом не влияя на качество питьевой воды. Это было успешно проверено нашей компанией неоднократно во многих странах мира.

Рабочий диапазон турбины

  • Высота перепада: H = 5… 200 m
  • Расход воды: Q = 0,03… 16 m³/s
  • Мощность: N = 10… 7 000 kW

Принцип 2-камерной проточной турбины 

Турбины Crossflow, это   радиальные средненапорные турбины с горизонтальной осью, лопасти которой приводятся в движение тангенциальной струей. Они относятся к семейству  медленновращающихся турбин. Поток воды вступает через входную трубу, регулируется с помощью клапанов и приводит рабочее колесо в движение. Потом поток воды свободно выходит на противоположной стороне, обеспечивая тем самым высокую эффективность. Наконец, вода выходит из корпуса турбины и направляется в нижний бассейн, либо через отсасывающую трубу, либо свободным потоком.

рис.1: Горизонта­льный напуск
рис.2: Вертикальный напуск

Практически, поток воды через рабочее колесо обеспечивает самоочищающийся эффект. Любые загрязнения между лопастями удаляются в результате центобежной силы., После половины оборота рабочего колеса  вода вымывает  загрязнения и сбрасывает их в нижний бьеф.

При сильном колебании расхода турбина Crossflow изготавливается  с двумя камерами. Стандартное соотношение размера камер соответствует 1:2. Малая камера предназначена для низких расходов, большая камера открывается при средних расходах ( при этом малая камера закрывается) Обе камеры открыты при полном расходе. В результате поток воды используется от 100 до 12% с максимальной производительностью, а турбина начинает работать при минимальном расходе 6% от расчетного максимума.

Уровень эффективности турбины

рис.3: График КПД проточной турбины, состоящий из 3-х кривых КПД при регулировании разделенным регулировочным клапаном в соотношении 1:2, по сравнению с КПД турбины Френсиса.
КПД  малых  турбин Crossflow с низким напором составляет 80-84% гидравлического потенциала. Максимальный КПД  средних и больших турбин с более высоким напором  достигает  87%.

Преимущества частично загруженной турбины Crossflow проиллюстрированы  кривой эффективности показанной на рис.3. Часто фактические расходы  очень низки, даже до нескольких месяцев в году. В это время  выработка энергии зависит исключительно от способности турбины,  использовать эти низкие расходы  эффективно.

В результате,  наши турбины Crossflow с двумя камерами,  с их плоской кривой КПД,  вырабатывают больше электроэнергии в течение года, чем турбины, достигающие высокой производительности при полном расходе, но с низким КПД при частичной нагрузке.

Корпус турбины

Корпус турбины Crossflow изготовляется из строительной стали. Она устойчива против воздействия внешних сил и мороза. В случае  высокого содержания  абразивных загрязнений в воде (например, песок, ил) или если сама вода  агрессивна (например, морская вода, кислая вода), все части турбины, находящиеся в контакте с водой,  изготавливаются  из нержавеющей стали.

Направляющие лопатки

В показанной в разрезе турбине Crossflow поток воды регулируется с помощью двух клапанов с гидравлической компенсацией воздействующих на них сил. Клапаны делят поток воды и «мягко» направляют его в камеры, независимо от их объема. С их помощью можно полностью закрывать отдельные камеры при снижении напора.  В этом режиме работы не нужно закрывать предтурбинный затвор. Оба клапана снабжены рычагами управления – либо в ручную, либо автоматически. Клапаны снабжены высокоустойчивыми подшипниками скольжения,  не требующими технического  обслуживания. В аварийном случае клапаны закрываются автоматически, с помощью противовесов на  рычагах клапанов.

рис.4: Конструкция двухкамерной проточной турбины

Рабочее колесо

Рабочее колесо - самая важная часть турбины. Оно снабжено лопастями, изготовленными опробованным способом из полированной прокатной, профилираванной стали.

В зависимости от фактических гидравлических данных, используется либо  строительная  либо нержавеющая сталь.  Оба конца лопастей закреплены между внешними дисками рабочего колеса,  и дополнительно соединены с промежуточными дисками способом сварки.

В зависимости от размера рабочего колеса на нем находятся до 37 лопастей. Конструкция лопастей  гарантирует очень незначительные аксиальные силы, что позволяет обходиться без  сложных аксиальных подшипников и без смазки. Лопасти более широких колес  стабилизируются необходимым количеством промежуточных  дисков. Рабочие колеса  тщательно балансируются до окончательного монтажа турбины.

Подшипники

Турбины Crossflow оборудованы самобалансирующими роликовыми подшипниками, имеющими ряд преимуществ, таких как низкое сопротивление качения и простое обслуживание. Конструкция корпуса подшипников предотвращает проникновение воды  до подшипников и соприкосновение смазки с водой. Это является важным качеством запатентованной кострукции подшипников для   нашей турбины Crossflow. Кроме того, подшипники центрируют рабочее колесо в корпусе турбины. В завершении этого  передового технического решения подшипники оснащены уплотнениями, не требующими обслуживания. Кроме замены смазочного материала один раз в год, подшипники тоже не требуют обслуживания. К тому же  используемое техническое решение позволяет простую замену рабочего колеса, без демонтажа турбины.

Отсасывающая труба

Турбина Crossflow - турбина свободного потока, точно так же, как турбина Pelton. Однако, в случае среднего или низкого напора, возможно применить отсасывающую трубу, для использования всего напора.  Водяной столб  в отсасывающей трубе  должен быть регулируемым. Регулировка осуществляется с помощью воздушного клапана, создающего низкое давление в корпусе турбины. Таким образом можно использовать напор от 1 до 3 м, без риска возникновения кавитации.

Сферы применения

  • 10 кВт-7 000 кВт/агрегат
  • Диапазон напора: 5-200 m
  • ГЭС на высокогорных реках
  • Плотинные ГЭС
  • МГЭС в системах водоснабжения
  • МГЭС в очистных сооружениях
  • ГЭС для электрификации отдаленных районов

Преимущества

  • Повышенная годовая  генерация благодаря высокому КПД в диапазоне расхода  от 12% до 100%
  • Выработка электроэнергии начиная с 6% максимального расхода
  • Индивидуальное решение для каждой установки
  • Рабочее колесо, устойчивое против засорения
  • Стабильная работа при изменении верхнего бьефа
  • Простота установки и минимальные строительные работы
  • Минимальные требования к техобслуживанию
  • Высокая устойчивость против загрязнения
  • Проверенное качество из почти 10 000 установок