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(1) Das Laufrad der Gegenangriffsturbine ist während des Arbeitsprozesses vollständig in Wasser eingetaucht. Wenn das Druckwasser durch die Laufradschaufeln fließt, ändert das Blatt die Größe und Richtung des Drucks und der Geschwindigkeit, und der Wasserfluss erzeugt eine Reaktionskraft auf das Laufrad. Es entsteht ein Drehmoment, um den Läufer zu drehen. Je nach Richtung des Wasserflusses durch das Laufrad wird die Gegenlaufturbine in vier Typen unterteilt: Francis-Turbine, Axial-, Diagonal- und Rohrturbine.
① Francis-Turbine. Wenn das Wasser durch das Laufrad fließt, strömt es radial und dann axial ab. Mit ihrer einfachen Struktur, ihrem zuverlässigen Betrieb und ihrem hohen Wirkungsgrad ist sie die heute am weitesten verbreitete Wasserturbine. Der anwendbare Wasserhöhenbereich beträgt im Allgemeinen 20 bis 450 Meter, und das aktuelle Maximum hat 800 Meter erreicht, und die maximale Kapazität der Einheit hat 1 Million Kilowatt erreicht.
②Axialströmungsturbine. Wenn das Wasser durch das Laufrad fließt, strömt es axial und fließt dann axial ab. Je nachdem, ob sich die Messer während des Betriebs drehen können, kann man sie in zwei Typen einteilen: den Typ mit feststehendem Messer und den Typ mit rotierendem Messer.
Die Schaufeln der Axialturbine mit feststehenden Schaufeln sind an der Nabe befestigt, was einfach herzustellen ist, aber wenn sich Wasserhöhe und Durchfluss ändern, ändert sich der Wirkungsgrad nicht wesentlich. Daher eignet es sich für Wasserkraftwerke mit kleinen Laständerungen und kleinen Fallhöhenänderungen. Der anwendbare Wasserhöhenbereich beträgt im Allgemeinen 3 bis 50 Meter, und die maximale Kapazität auf Maschinenebene hat 130,000 kW erreicht.
Die Schaufeln der Axialschaufelradturbine können sich während des Betriebs drehen und einen hohen Wirkungsgrad aufrechterhalten, wenn sich Wasserhöhe und Durchfluss ändern. Derzeit beträgt die anwendbare Wasserhöhe 88 Meter und die maximale Kapazität der Einheit liegt bei 250,000 kW.
③ Diagonalströmungsturbine. Die Schaufeln des in das Laufrad ein- und ausströmenden Wassers sind schräg, und die Drehachse der Schaufeln bildet einen Winkel mit der Achse der Turbine. Die Hocheffizienzzone ist breit und eignet sich daher für Wasserkraftwerke mit großen Änderungen der Wasserhöhe und des Durchflusses. Die anwendbare Wasserhöhe liegt zwischen 20 und 200 Metern und die maximale Gerätekapazität beträgt bis zu 250,000 kW. Als Pumpturbine kann sie in Pumpspeicherkraftwerken eingesetzt werden.
Rohrturbine. Das Laufrad ähnelt dem Axialströmungstyp und das Wasser strömt im Wesentlichen entlang der Axialrichtung durch das Laufrad, sodass gute Strömungsbedingungen herrschen und der Wirkungsgrad der Turbine verbessert wird. Rohrturbinen sind im Allgemeinen horizontal angeordnet, wodurch die Struktur der Anlage reduziert und vereinfacht werden kann. Der Tiefbau ist gering und eignet sich für Wasserkraftwerke mit geringer Fallhöhe unter 25 Metern. Die aktuelle maximale Blockleistung beträgt 55,000 KW.
(2) Das Merkmal der Peltonturbine ist: Der unter Druck stehende Wasserstrom wird nach dem Ausstoß aus der Düse vollständig in kinetische Energie umgewandelt, um die Drehung des Läufers zu beeinflussen. Gleichzeitig trifft der Wasserstrom nur auf einen Teil der Schaufelblätter und füllt nicht alle Strömungskanäle, und das Laufrad arbeitet unter atmosphärischem Druck. Üblicherweise gibt es zwei Arten von Peltonturbinen: Schneidturbinen und Schrägstrahlturbinen.
①Turbine vom Schneidtyp: Ihr Merkmal ist, dass der Düsenstrahl entlang der Tangentenrichtung des Laufradumfangs auf das Schaufelblatt trifft. Es handelt sich um die am weitesten verbreitete Pelton-Turbine. Es eignet sich für Wasserkraftwerke mit hoher Wassersäule (1000–2000 Meter) und geringem Durchfluss. Derzeit liegt die höchste Wassersäule der Welt bei 1,767 Metern und die maximale Anlagenleistung beträgt 315,000 kW.
②Die Schrägstrahlturbine: Ihr Merkmal ist, dass die Strahlrichtung der Düse einen Winkel (ca. 25.5°) mit der rotierenden Ebene des Läufers bildet. Es tritt auf einer Seite des Angusskanals in den Eimer ein und fließt auf der anderen Seite wieder heraus. Die anwendbare Wassersäule beträgt 25–300 Meter.
(3) Die Wasserturbine wird entsprechend den unterschiedlichen Installationsmethoden der Hauptwelle in zwei Typen unterteilt: vertikal und horizontal. Das vertikale Hauptwellengerät wird als vertikaler Typ bezeichnet. Der Generator befindet sich im oberen Teil der Turbine. Die Lage ist hoch und sie ist nicht anfällig für Feuchtigkeit. Es nimmt eine kleine Pflanzenfläche ein, aber die Pflanzenhöhe ist groß. Vertikale Geräte werden überwiegend in großen und mittelgroßen Wasserkraftwerken eingesetzt. Die horizontale Achse der Hauptwelle ist horizontal. Der Generator und die Wasserturbine sind auf gleicher Höhe angeordnet, wodurch die Höhe der Anlage reduziert werden kann. Allerdings ist der Generator anfällig für Feuchtigkeit und die Anlagenfläche ist groß. Es wird hauptsächlich in kleinen Wasserkraftwerken eingesetzt.
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