Гидротехнические сооружения. Том I

оборотов (и) (в соответствии с нормализацией частоты тока в 50 периодов). Из этих огршичений наиболее жесткое — число оборотов; стандардизация диаметров находится еще в проекте, на практике ее еще нет ни у нас, в Союзе, ни за границей. И наконец коэфициент быстроходности вообще не есть величина абсо лютно фиксированная для данной турбины, хотя заводы п имеют обычно серии типов с известными интервалами быстроходностей. Возможность и до пустимость некоторой вариации п я для данного колеса следует из того, что облазь оптимальных к. п. д. имеет некоторое протяжение в направлении обеих осей, и ІІ Р и N p могут передвигаться в пре делах этой области без значительных ущербов для к. п. д. Для турбины Каплана работа для перестановки лопаток рабочего колеса выражается формулой + 2 Al где - S M f i — сумма произведений моментов сил, дей ствующих на лопатку па угол ее пово рота —сумма работ поступательных сил сопро тивления. В больших турбинах усилие передвижения па правл. аппарата доходит до 50 ООО кг, а у силие для перестановки лопаток рабочего колеса турбины Каплана—до 100 000 кг и больше. Принимая во внимание, что время, практически допустимое в условиях нормальной эксплоатации для установления полного расхода через турбину или его прекращения, составляет от 2 до 5 секунд, очевидно, что соответствующее усилие слишком велико для надлежащего управления вручную. Это усилие и астолько вообще значительно, что и в слу чае автоматического регулирования применяется н е п р я м о е регулирование, т. е. между устрой ством, находящимся под воздействием маятника регулятора и дающим импульс для соответствую щей перестановки направляющих (или рабочих, или тех и других) лопаток, и последними вклю чается рабочий механизм — „сервомотор", связан* ный уже непосредственно с регулируемой частью турбины. Современны) регуляторы водяных турбин при надлежат исключительно к типу „гидравлических регуляторов", т. е. регуляторов, сервомотор кото рых приводится в движение жидкостью. Обычно для этого применяется масло, значи тельно реже слабый раствор соды в воде или воды с глицерином. Схематическое действие регулятора изображено на рис. 169. ІІри замедлении или ускорении вра щения турбины, соответственно с увеличением или уменьшением нагрузки, маятник регулятора следует синхронно за изменением скорости враще ния агрегата. Передвижение маятника передается распределительному золотнику, впускающему рабо чую жидкость регулирующей системы с соответ ствующей стороны сервомотора. Движение поршня сервомотора уже непосредственно перед ается на аппарат, регулирующий количество воды, посту пающее в турбину, т. е. на лопатки направляюще го аппарата или рабочего колеса. Это иімепенио пуска воды происходит до тех пор, пока но на.

Эта формула учитывает значение длительности режима как в отношении N, так и в отношении II. Этот напор должен соответствовать на универ сальной характеристике турбины области ее мак симальных к. п. д. и с этой же областью должна совпадать и средняя взвешенная мощность турби ны, выражающаяся аналогичной формулой:

N pac4 ~

-YKT

ВОЗМОЖНОСТЬ ТОЧНОГО СОВПАДЕНИЯ Лрасч И Npaou с областью максимальных к. п. д. ограничивается условиями стандардизации интервалов быстроход ности (п 3 ), диаметров рабочих колес (D) и чисел

V. СХЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ГИДРОТУРБИН

Под регулированием гидротурбины подразуме вается устройство, при помощи которого является возможным регулировать мощность турбипы в со ответствии с ее нагрузкой. В современной технике гидротурбин применяет ся исключительно регулирование мощности за счет изменения пропускаемого через турбину ко личества воды и притом при практически постоян ном числе оборотов агрегата. В турбинах реактив ного типа такое изменение расхода производится или при помощи направляющего апп ір іта типа Финка, т. е. с поворотными лопатками (турбипы Френсиса и пропеллерные), или при помощи как направляющего аппарата, так и регулируемых лопаток рабочего колеса (турбина Каплача), или наконец только при помощи регулируемых лопа ток рабочего колеса (турбина Каплана-Томанна). В турбинах Пельтона регулирование производится при помощи игольчатого затвора, помещенного в насадке, выпускающей воду на колесо. Во всех случаях регулирование может быть или ручным или автоматическим. ІІо существу разни ца состоит только в том, что в первом случае воздействие па систзму производится вручную, а во втором при помощи маятника регулятора, вращающегося синхронно с агрегатом и следяще го за изменением его скорости. Для того класса агрегатов, который главным образом рассматривается в настоящей главе, т. е. турбин значительной мощности, применяется ис ключительно автоматическое регулирование и толь ко весьма редко можно встретить ручное с меха ническим приводом к регулирующему аппарату, как вспомогательное. Надо лишь отметить, что почти каждый автоматический регулятор может быть переключен для пуска в ход ручным управ лением. Усилие, требующееся для перестановки направ ляющего аппарата от полного закрытия до полного открытия, представляется эмпирической формулой для соответствующей величины работы А = 30 q J/777л где А — работа в килограммометрах, — полный расход турбипы в м^/сек, — напор в м, D — входной диаметр турбины в м.

I Hutte, — немецкое изд. 1926 г.