Гидротехнические сооружения. Том I

с изменением напора резче в более тихоходных типах; примерное изменение этой предельной мощности при колебаниях напора для турбин Френсиса, пропеллерных и Каплана разной быст роходности дано на рпс. 166; как видно из этого рисунка, предельные линии мощностей для турбин Френсиса и пропеллерных представляют прямые линии. Этот характер кривых к. п. д. и линий предель ных мощностей приводит к выводу, что в т урби - н а х Ф р е н с и с а и т у р б и н а х пр о п е л - л е р н ы х д о п у с т и м ы е к о л е б а н и я на п о р а т ем б о л ьше , ч ем в ыш е бы с т р о - х о д н о с т ь . Так как большие колебания напоров встречаются главным образом в установках низкого напора, то

вок как у пас в Союзе (все волжские и камские установки и др.), так и за границей. Применение в подобных случаях турбин Каплана обычно дает возможность уменьшения числа аг регатов на 10— 15 "/о при той же минимальной общей мощности станции. При этом обычно в ме жень представляется возможным иметь в работе все турбины на лучшей части их кривой к. п. д.,. в паводок же — использовать возможность макси мального открытия турбин. Следствием большей гибкости турбины Каплана, в смысле большей площади высших к. п. д. на универсальной характеристике, получается доба вочный выигрыш выработки энергии как вслед ствие уменьшения сбросов (в случае одинакового числа агрегатов с вариантом пропеллерных туп- .

КК—Турбины типа Каплаи n s = 4 .>0* К'К' —тоже, n ä = 700"* n,n - пропеллерные турбины n ä = 060** ФФ — турбина Френсиса п, = 3 2 0 « V A ' — тоже, п., = 4 0 0 «

* с учетом кавитации * * без учета кавитации

150

%м

ж

•

Р и'с.Г|16в.

вим), так іГпо причине лучшего' среднего к. п. д. В этом отношении показательны примеры гидро установок Рок-Айленд в США (па р. Колумбии в штате Вашингтон) и Бэк-Ривер в Канаде, где применены пропеллерные турбины с н е а в т о м а т и ч е с к о й перестановкой лопаток рабочего ко леса. Эти турбины работают в межень как про пеллерные, без регулировки рабочих лопаток, с к. п. д., близким к максимуму; в паводок лопаткп рабочего колеса перестанавливаются на макси мальное открытие, для увеличения пропускной способности и соответственно мощности турбины при пониженном напоре (при меженном напоре в установке Рок-Айленд в 15 65 м напор в паво док падает до 6 м, в Бэк-Ривер напоры соответ ственно равны 8 и 5,5 л). В устаповке Бэк-Ривер перестановка лопаток производится при останов ленном агрегате и требует около 5 минут; в уста новке Рок-Айленд перестановка производится без остановки агрегата, но при выключенной на грузке. Обычные пропеллерные турбины в этих установках не могли уже удовлетворить требова ниям условий работы. Такое устройство однако едва ли дешевле авто матического управления рабочих лопаток в обык-

за") период"'последних 10 —12 лет пропеллерные турбины получили большое распространение в установках этого типа, главным образом в США и Канаде. Как один из новейших примеров, можно указать на гидростанцию Шат-Фоллс в Канаде, где устаповлено 6 агрегатов (при полном развитии станция будет иметь 8 агрегатов) пропеллерного типа, мощностью но 28 000 л. е., при 126 об/мин; расчетный нанор 16,25 .«, колебания напора от 72 до 110 о/о от нормального. При ns = 650 для этих турбин мощность, соответствующая 72 о/ 0 на пора, составит примерно 70 °/ 0 от мощности при расчетном напоре. В тех случаях, когда при напорах, близких к расчетному и больших его, имеет место ограни ченный расход, идущий весь через станцию (в ме жень), а напоры сниженные соответствуют боль шим расходам и сбросам мимо станции (в паво док), применение пропеллерных турбин вызывает необходимость или значительного снижения мощ ности при пониженном напоре, или добавления специальных „паводковых" турбин. Вопрос о вы боре турбин для таких условий имеет особенно большое значение потому, что эти условия харак терны для большинства речных крупных устано