Пропеллерные гидротурбины
Пропеллерная гидротурбина — широко применяется на гидроэлектростанциях с низким, средним напором и большим расходом воды. Пропеллерные турбины отличаются простотой конструкции, высокой эффективностью в стабильных условиях и компактными размерами.
1. Определение и стандартизация
- Согласно ГОСТ 23956-80, пропеллерная гидротурбина — это осевая или диагональная гидравлическая турбина с жёстко закреплёнными лопастями рабочего колеса
- Иностранные эквиваленты: Propeller hydraulic turbine (англ.), Propellerturbine (нем.), Turbine à hélice (фр.)
2. Конструкция и принцип работы
- Рабочее колесо имеет 3–6 жёстко закреплённых лопастей, напоминающих корабельный винт.
- Поток воды проходит через турбину параллельно оси вращения (аксиально), что обеспечивает минимальные гидравлические потери.
- Реакционный принцип: энергия воды преобразуется в механическую за счёт одновременного изменения давления и скорости потока при прохождении через лопатки.
- Компактность и простота конструкции обеспечивают надёжность и низкие эксплуатационные расходы.
3. Области применения
- Низкие и средние напоры (2–30 м) и большие расходы воды.
- Русловые и малые ГЭС, где поток и напор воды относительно постоянны.
- Ирригационные и промышленные объекты, где требуется надёжное и простое решение для преобразования энергии потока воды в электричество.
4. Характеристики и преимущества
- Высокий КПД (85–90%) при стабильных условиях работы.
- Простота и надёжность благодаря отсутствию регулирующих механизмов лопастей.
- Компактность и низкие требования к обслуживанию.
- Ограниченная адаптивность: КПД резко падает при изменении расхода или напора, в отличие от турбин Каплана с регулируемыми лопастями.
5. Сравнение с другими типами гидротурбин
| Характеристика | Пропеллерная | Каплан | Фрэнсис | Пелтон | Турго |
|---|---|---|---|---|---|
| Тип | Реакционный | Реакционный | Реакционный | Импульсный | Импульсный |
| Поток | Аксиальный | Аксиальный | Радиально-аксиальный | Тангенциальный | Под углом |
| Лопасти | Жёстко закреплены | Регулируемые | Жёстко закреплены | Ковши | Изогнутые |
| Диапазон напоров | 2–30 м | 2–30 м | 10–300 м | 50–1800 м | 15–300 м |
| Адаптивность | Низкая | Высокая | Средняя | Низкая | Средняя |
| КПД | 85–90% | 90–94% | 90–94% | 85–92% | 85–90% |
Пропеллерная гидротурбина — это реакционная турбина с осевым потоком воды и фиксированными лопастями, оптимальная для низких и средних напоров и больших расходов воды. Она отличается простотой, надёжностью и высокой эффективностью при стабильных условиях, но уступает по адаптивности турбинам Каплана с регулируемыми лопастями. Пропеллерные турбины стандартизированы в ГОСТ 23956-80 и широко применяются на малых и средних ГЭС.
Запросить расчет стоимости
Получите персональное предложение