Робоче колесо високонапірної радіально-осьової гідротурбіни

Робоче колесо високонапірної радіальноосьової гідротурбіни, що містить втулку, нижній обід та встановлені між ними лопаті, який відрізняється тим, що половина або 2/3 лопатей виконані укороченими, інші лопаті мають поворотні вихідні елементи. Корисна модель відноситься до гідротурбобудування і може бути використаний у високонапірних радіально-осьових турбінах і насосах-турбінах. Відомі робочі колеса високонапірних радіально-осьових гідротурбін, що містять верхній та нижній ободи з жорстко закріпленими між ними лопатями (1). Недоліком таких робочих колес при експлуатацїі гідротурбін і насос-турбін на режимах, що істотно відрізняються від оптимального, є різке зниження енергокавітаційних показників, підвищення рівня пульсацій тиску в потоці, виникнення за робочим колесом вихрових шнурів, що створюють низькочастотні пульсації тиску з неприпустимо великими амплітудами, що знижує середньоексплуатаційний ККД і можливості роботи гідротурбін на нерозрахункових режимах Відомо робоче колесо високонапірної радіально-осьової гідротурбіни, що містить втулку, нижній обід і жорстко закріплені між ними лопаті. Привтулочна вихідна ділянка кожної* лопаті виконана поворотною (2). Таке робоче колесо має всі перераховані вище недоліки високонапірних радіально-осьових робочих колес за винятком того, що частково поліпшується стаціонарність потоку за рахунок зменшення інтенсивності вихрових джгутів за робочим колесом на нерозрахункових режимах В основу корисної моделі поставлена задача підвищення середньоексплуатаційного ККД і надійності роботи гідроагрегата. Технічний результат досягається тим, що половина або 2/3 лопатей робочого колеса виконана укороченими, а інші лопаті мають поворотні вихідні елементи. На Фіг.1 показане робоче колесо, осьовий розріз; на Фіг 2 показане конформне відображення на площину криволінійних поверхонь перетинів лопатей робочого колеса. Робоче колесо високонапірної радіальноосьової гідротурбіни, містить втулку 1, нижній обід 2 та встановлені між ними лопаті 3,4. Половина або 2/3 усіх лопатей 3 виконана укороченими, інші лопаті мають поворотні вихідні елементи 5. Довжина укорочених лопатей 3 не менше 50% довжини всієї лопаті 4 з поворотним вихідним елементом 5 Довжина поворотних вихідних елементів 5 не перевищує 2/3 всієї довжини лопаті 4. При роботі гідротурбіни в режимах відмінних від оптимального, вихідні елементи 5 повертаються в комбінаторному режимі із широким діапазоном зміни кутів вихідних елементів 5 (за рахунок наявності укорочених лопатей), що приводить до зменшення циркуляційних втрат енергії, джгутоутворення і низькочастотних коливань тисків у потоці і, отже, до зменшення вібрації турбіни. Крім того, зменшуються великі градієнтні поля швидкостей і тисків у робочому колесі, і все це приводить до підвищення середньоексплуатаційного ККД, надійності роботи і розширенню зони допустимих експлуатаційних режимів. Робоче колесо є основним органом гідротурбіни, що перетворює енергію пщводимого потоку в механічну енергію передану гідрогенератору. Органами, що підводять, є спіральна камера, колони статора, лопатки направляючого апарата, котрі з мінімальними втратами підводять рівномірний із заданим моментом кількості руху, що забезпечує максимальний ККД гідротурбіни на оптимальному режимі потік до робочого колеса. ю ю ю 5155 На режимах відмінних від оптимального зростають різні види втрат енергії, серед яких циркуляційні втрати (втрати з моментом кількості руху потоку за робочим колесом) є одними з основних. Поворотні ВИХІДНІ елементи істотно зменшують ці втрати і стабілізують потік у робочому колесі. Як механізм повороту вихідних елементів використовується, наприклад, механізм повороту, застосовуваний на діагональних робочих колесах. 4 Таким чином, застосування поворотних вихідних елементів істотно поліпшує експлуатаційні характеристики гідротурбіни. Джерела інформації: 1. Ковалев Н.Н. Гидротурбины, Л., «Машиностроение», 1971, с. 363, Рис. VII.23. 2. А.с. СРСР №1409770, МПК F03B 3/12. ФІГ.1 ФЬЯ Комп'ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності', вул Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601