Ковшовые турбины (Турбины Пелтона)

Этот тип турбин применяют при больших напорах.
Напорный трубопровод заходит в здание гидроэлектростанции и заканчивается соплом, направляющим струю на рабочее колесо турбины. Струя воды, вылетающая из сопла, прокатывается по вогнутой поверхности ковша и изменяет направление своего движения на противоположное.

Максимальный кпд будет в том случае, когда отразившаяся от ковша струя имеет нулевую скорость по отношению к корпусу. Это достигается, как показывает анализ, при окружной скорости ковша равной половине скорости струи.

Ковши в турбине делают спаренными и струю подают на стык ковшей для компенсации радиальных моментов на подшипники ротора.

ИНСЭТ разработала гидроагрегаты с ковшовыми турбинами на напоры от 150 до 450 метров и микро гидроэлектростанции на напоры от 40 до 250 метров.

Гидроагрегаты с ковшовыми турбинами

Параметры
Тип гидроагрегата
ГА-5
ГА-10
Мощность,кВт
145-620
290-3300
Напор,м
150-250
200-450
Расход,м3/с
0,17-0,32
0,19-0,90
Частота вращения ротора турбины мин-1
500;600
600;750;1000
Номинальное напряжение, В
400; 6000
400; 6000; 10000
Номинальная частота тока, Гц
50
50

Микрогидроэлектростанции с ковшовыми турбинами

Параметры
Тип МикроГЭС
МикроГЭС 100К
МикроГЭС 200К
Мощность,кВт
до 100
до 180
Напор,м
40-250
40-250
Расход,м3/с
0,015-0,060
0,015-0,060
Частота вращения, мин-1
750; 1000; 1500
750; 1000; 1500
Номинальное напряжение, В
230 , 400
230 , 400
Номинальная частота тока, Гц
50
50

Сопло турбины служит для регулировки количества поступающей воды. Игла, перемещаемая внутри сопла, меняет сечение канала и расход воды, поступающий на колесо турбины.

Кроме сопла для регулировки параметров турбины применяют дефлектор, представляющий собой препятствие, находящееся между соплом и ковшом, которое отклоняет струю и уменьшает силу воздействия струи на ротор гидроагрегата. Дефлектор позволяет избежать гидравлических ударов при регулировании турбины. При регулировании струи только иглой в случае резкого падения электрической нагрузки в сети игла перекрывает выход воды, что вызывает гидравлический удар в трубопроводе и возможность его повреждения.

Отработанная вода стекает в нижний бьеф. Поэтому для уменьшения потерь напора сопло и турбина должна располагаться как можно ниже к уровню стока. Корпус турбины служит для защиты от брызг помещения гидроэлектростанции и делается больших размеров, чтобы отраженная от корпуса вода не попадала назад на ротор и не уменьшала КПД установки.

Рабочее колесо ковшовой турбины

Ковшовая турбина Гидроагрегата ГА-10 мощностью 630кВт на сборке

В ковшовых турбинах часто устанавливают несколько сопел разнесенных по окружности рабочего колеса:

Заявка