Гидротехнические сооружения. Том I

новенной каплановской турбине, и применение их скорее всего может быть объяснено зкелашіем об хода патента Каплана, а также неразработан ностью на заводах США и Канады к моменту заказа турбин конструкций автоматического при вода рабочих лопаток (заказаны турбины в 1926— 1928 гг.). Отсутствие выгоды применения пропел лерных турбин с переставными лопатками по сравнению с турбинами Каплана доказали и под счеты для позднейшей установки Сэф-Гарбор. Резюмируя, можно дать следующие руководящие соображения по выбору типа турбины для уста новок низкого и среднего напора, в зависимости от режима работы гидростанции и характеристик различных типов. 1. При „постоянном режиме" станции, т. е. с практически постоянным напором и с постоянной нагрузкой агрегатов; в этом случае, учитывая вы годность повышения быстроходности, можно при менить, в зависимости от напора, или турбины Френсиса соответственной быстроходности, или пропеллерную турбину. п/

щей максимальному к. п. д. при заданном напоре п р е д с т а в л я е т с я в о з м о з к н ым с о о т в е т - с т в е н н о у м е н ь ш и т ь д и а м е т р рабо - ч е г о к о л е с а , а э т о узке и с к а ж а е т к а р т и н у с о о т н о ш е н и й к р и в ы х к. п. д. На практике во многих случаях равных н то ров и мощностей максимальные к. п. д. турбин Каплана не только не ниже, но даже выше тако вых пропеллерных турбин (так, в установке Лилла-Эдет в Швеции, с нормальным напором в 6,5 л , максимальный к. п. д.турбины Каплана, с диаметром колеса 5,8 лг, 92,5% при 7500 л. С. и 82,8% при максимальной мощности тур "іины 14100 л. с; максимальные к. п. д. пропеллерной турбины си стемы Лавачека, с диаметром 6 л,—92 % при 10 700 л. с. и 87% при максимальной мощности • в 11 200 л. е.). Установка различных типов турбин на одной и той же станции допустима, но, как уже указыва лось выше, это различие типов услозкняет стан цию в смысле эксплоатации и потребных запасных

2. При „переменном режиме" в отношении нагрузки или напора (или обоих вместе) предпочтение должно быть дано турбине Каплана. К этому надо прибавить, что а) пропеллерные турбины вооб ще теряют преимущество дешевиз ны с увеличением мощности агре гатов (или точнее их размеров); б) удешевление агрегата при рабочем колесе Каплана может быть осуществлено применением неподвижных направляющих ло паток (турбина Каплана-Томанна); такая турбина легче по весу и соответственно дешевле пропеллер ной турбины на ту же мощность; в то зке время характеристика такой турбины в отношении к. п. д. и ограничения мощности значи тельно благоприятнее, чем у про пеллерной турбины. Для иллюст

90 88 86 84 82 80

fïiMO f wa

"лань

rfißfi

s У

78 76 74 72 70 68 6в 64

.-•кг

/

№

ѣ

е/ю

s/w

ую

ѵ іо Рис . 167.

що

4/

частей; поэтому целесообразнее итти на агрегаты однотипные. Только в случае расширения уже существующей установки или частичной замены старых агрегат тов новыми может быть оправдана такая смешан ная установка. Такой случай имеется в государ ствешіой ирландской установке Шаннон, где первоначально предполозкено было иметь 6 агре гатов с быстроходными турбинами Френсиса, и 3 агрегата первой очереди были снабзкены тур бинами этого типа. Однако наличие значительного юлебания напора (от 25 до 34 метров) и на грузки, а также удачное применение турбин Кап лапа в ряде установок для напоров до 25 м по служили причиной применения для 4-го агрегата турбины Каплана; этот четвертый агрегат, таким образом, является „регулирующим" агрегатом. Необходимо еще отметить, что в п р а к т и к е с о ю з н о г о г н д р о т у р б о с т р о е н и я про п е л л е р н ы й тип т у р б и н н ы х к о л е с является н а и м е н е е р а з р а б о т а н н ы м и применен до сих пор лишь в нескольких неболь ших но величине и мощиости гидроагрегатах. В практике проектирования гидротурбинных установок обычно, дазке при наличии характери стик подходящего типа турбины, приходится ис ходить или из единичной характеристики, или же из характеристики для иного напора и иной мощ-

рации соотношения к. п. д. турбин на рис. 167 и 168 приведены соответствующие кривые к. п. д. ^Далее пропеллерные турбины вообще менее устойчивы в работе, особенно при быстрых изме нениях режима работы, чем турбины Френсиса и Каплапа. Насколько турбина Каплана-Томанна в этом отношении лучше пропеллерной, за отсутст вием достаточных исследований сказать нельзя. В литературе можно встретить указания 1 и далее с соответствующими диаграммами, что мак симальный к. п. д. турбин Каплана для той лее мощности агрегата ниже, чом для пропеллерной турбины. Эт о у т в е р з к д е и и е т р е б у е т п р и н ц и п и а л ь н о г о п о я с н е н и я . ІІо су ществу для некоторой заданной мощности и на пора максимальный к. п. д. турбины пропеллерной и турбины Каплана могут друг от друга не отли чаться, при условии одинаковости диаметров и формы рабочего колеса. Однако в виду возмозк ности увеличения пропускной способности тур бины Каплапа значительно сверх соответствую 1 Например, такого авторитета в вопросах гид рос іанций и гидротурбин, как главного инженера гидравлика гидроэлектрической комиссии штата Онтарио (Канада) Т. Н. Hogg, см. Mechanical Engineering, August 1932 — „Hydroelectric develop ment in Canada', p. 550. 10 Спгаиочцнк.