Пропеллерные турбины

Пропеллерная турбина имеет самую высокую быстроходность среди всех типов турбин. Что позволяет при малых скоростях потока получать более высокую скорость вращения. Высокие обороты турбины в свою очередь позволяют применять более быстроходные, а значит, более легкие и дешевые электрогенераторы или уменьшать расходы на мультипликаторы. Поэтому пропеллерные турбины применяют при самых низких напорах, когда скорости потока невелики.

ИНСЭТ разработал типовой ряд гидроагрегатов с пропеллерными турбинами на напоры от 2 до 22 метров.

Параметры
Тип гидроагрегата
ГА1
ГА8
ГА14
Пр15
Пр30
Мощность,кВт
100-330
150-1800
20-300
до 130,0
до 200,0
Напор,м
3,5-9,0
6,0-22,0
2,0-7,2
2,0-12,0
4,0-18,0
Расход,м3/с
2,3-6,2
2,5-11,0
2,5-5,75
0,44-1,5
0,38-1,10
Частота вращения ротора турбины, мин-1
200-360
300-600
250-375
600; 750; 1000
750; 1000
Номинальное напряжение,В
400
400; 6000; 10000
400
230/400
230/400
Номинальная частота тока, Гц
50
50
50
50
50

ИНСЭТ разработал и выпускает также ряд микро-гидроэлектростанций с пропеллерными турбинами на напоры от 2 до 18 метров.

Параметры
Тип МикроГЭС
МикроГЭС 10Пр
МикроГЭС 15Пр
МикроГЭС 50Пр
МикроГЭС 100Пр
Мощность,кВт
0,6-4,0
2,2-10,0
3,5-15,0
10,0-30,0
10,0-50,0
40,0-100,0
Напор,м
2,0-4,5
4,0-10,0
4,5-12,0
2,5-6,0
4,0-10,0
6,0-18,0
Расход,м3/с
0,07-0,14
0,10-0,21
0,10-0,30
0,3-0,8
0,4-0,9
0,5-1,2
Частота вращения, мин-1
1000
1500
1500
600
750
1000
Номинальное напряжение, В
230
400
230, 400
230, 400
Номинальная частота тока, Гц
50
50
50
50

По внешнему виду ротор пропеллерной турбины похож на гребной винт судна

 

Лопасти ротора турбины, работающей в воде, изготавливают значительно шире, чем лопасти пропеллера самолета, что вызвано необходимостью избежать на рабочих режимах кавитации — образования пузырьков разряжения, которые нарушают правильную работу турбины и вызывают быстрое разрушение лопастей. Профили лопастей турбин также сильно отличаются от профилей, применяемых в воздухе. Профиль лопасти имеет гораздо меньшую относительную толщину и меньшую стрелку прогиба. Сделано это для уменьшения коэффициента подъемной силы, а, следовательно, для уменьшения риска возникновения кавитации.

Лопасти в турбине могут изготавливаться как фиксированными, так и поворотными. В первом случае лопасти неподвижно закреплены под выбранным углом, соответствующим рабочему напору и оптимальной нагрузке генератора. Поворотные лопасти оправдано применять при значительных колебаниях напора и работе генератора в энергосистеме с переменной нагрузкой. С помощью поворотных лопастей можно поддерживать неизменную частоту вращения ротора и частоту вырабатываемого напряжения в генераторах.

                                                                        Ротор пропеллерной турбины в сборе

В пропеллерной турбине имеется направляющий аппарат, который служит для подачи потока воды под нужным углом на лопасти турбины для достижения максимального коэффициента полезного действия. Направляющий аппарат позволяет регулировать мощность турбины, а также, в некоторых случаях, полностью прекращать доступ воды к рабочему колесу турбины.

                                                                             Направляющий аппарат турбины

Пропеллерные турбины снабжаются отсасывающими трубами. Отсасывающая труба представляет собой расширяющийся по сечению канал для отвода воды из турбины. При увеличении сечения трубопровода скорость воды и ее кинетическая энергия уменьшаются, что позволяет уменьшить потери энергии в отходящем потоке. Кроме того, отсасывающая труба позволяет расположить турбину выше уровня воды в нижнем бьефе. Отсасывающие трубы бывают прямые и изогнутые:

Гидроагрегат с прямой отсасывающей трубой

Гидроагрегат с изогнутой отсасывающей трубой

Заявка