Гидротехнические сооружения. Том I

часть времени, при начинающейся кавитации мо жет при некоторых типах лопаток не отражаться вредно на работе турбин, если путем применения подходящего материаіа для рабочих лопаток и камеры рабочего колеса удастся сохранить корро зионное действие кавитации в практически допу стимых пределах (установленных соображениями выигрыша в строительной стоимости, благодаря более высокой установке колеса и затрат на ра боту по периодической заварке повреждений, мо гущих быть на колесе и стенках его камеры в этих условиях). Эти соображения приводят к заключению о ве роятности применения турбин Каплана для напо ров еще более высоких. Возможно в сравнительно

пределы целесообразности. Поэтому здесь имеется тенденция к дальнейшему повышению n s , но едва ли можно ожидать очень большого его увеличения. Уместно отметить, что п д порядка 1100 было по лучено для турбины Каплана уже в 1923—1924 гг., и в то время как за истекшие 10 лет область на поров для турбин Каплана поднялась с максимум в 10, примерно, ме.ров до 32 м, коэфициент бы строходности за этот предел — 1 200 почтя не перешел. Выть может развитие быстроходных турбин пойдет в направлении их возможно большей простоты и компактности с точки зрения строп тельной. Такое развитие намечается прежде всего по

двум путям по которым имеются уже и некоторые эксперимен тальные работы и в СССР и на Западе, а именно: устройство при турбинах Каплана (или про пеллерных) конического на правляющего аппарата (идея такого аппарата не нова, над ней много работал в период 1910—1925 гг. швейцарский инженер Цуппингер), что даст возможность несколько умень шить размеры спирали в плане, а следовательно, и расстояния между осями агрегатов, т. е., иначе говоря, укоротить длину здания (поперек течения воды через него); вторая идея — турбина Кап лана-Томанна, т. е. турбина с колесом Каплана и неподвиж ными направляющими лопатка ми. Такая турбина мыслима и с цилиндрическим и с коничес ким направляющим аппаратом лопатками. Однако именно применение ко нического- аппарата здесь осо с неподвижными

Р н'о. 250. Разрез" отанцни 'Шаинои по агрегату о

турбиной Каплана.

скором времени будет достигнут предел порядка 45—50 м (надо вспомнить, что еще примерно 4—5 лет тому назад многими авторитетами в области гидротурбин таким пределом считался напор в 20 м). Показателями для применения турбин Каплана при напорах близких к этому пределу являются — большая мощность агрегатов и переменный режим их работы (главным образом, в смысле напора и особенно в установках одной и той асе системы, имеющих совпадающее сниже ние напора в паводок). В области малых напоров, где уже сейчас тур бина Каплана получила исключительное распро странение, вопрос стоит одалыіейшем повышении быстроходности. При напорах порядка 4 м молено иметь агрегат с еще допустимым с точки зрения генвраторостроения числом оборотов в 46,8, мощ ностью в 15 000 л. с. Однако при использовании малых напоров многоводных рек (а также энергии приливов и отливов) агрегат такой мощности уже является недостаточным, вследствие необходимости иметь чрезмерное число агрегатов и чрезмерно удлинять здание станции. В последних проектах таких низкоиапорных установок коэфициент быстроходности доходит до величины порядка 110J—1 20), что при 20000—22 000 л. с. дает число оборотов в минуту равным 44,1, а при 35 ООО л. с. — 35,7. Если 44,1 является предельно-низким числом оборотов для генератора то 35,7 выходит уже за

бенно кажется привлекательным в смысле соеди нения в одно двух методов экономии — от умень шения строительных размеров агрегатного блока и от меньшей стоимости турбины. Современная турбина Каплана дороже обыкновенной пропеллер ной турбины(той же мощности и того же напора) на 25—10'/о,в зависимости от размеров турбииы (эта разница уменьшается по мерс роста размеров). Турбина Каплана-Томанна, в виду отсутствия весь ма сложной и дорогой части обычной турбины Каплана — направляющего аппарата Финка н соответствующей части системы регулирования, значительно дешевле турбины Каплана — на 20—250/ 0 даже для очень больших размеров (по данным ЛМЗ). Вместе с тем к. п. д. такой турбины лишь немногим хулсе к. п. д. турбины Каплана и значительно лучше к. п. д. пропеллер ной турбины. На рис. 252 схематически показана такая турбина в конструкции завода Эшер-Висе (на зтом лее рисунке дан контур нормальной тур бины Каплана). IIa рис. 167 были представлены кривые к. п. д. туріин Каплана, пропеллерной и Каплана-Томанна одинаковой быстроходности (п„ около 600), по данным Эшер-Висс. Гакие лее кри вые но данным Фойта (для п а около 1 ООО) даны на рно. 253, а на рис. 168 кривые к. п. д. для тур бины Каплана и Каплана-Томанна — по данным ЛМЗ ( » , около 520). Сравнение этих кривых приводит к заключению,