История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
направлению центробежной силы, такие турбины иногда назывались
центробежными; более правильное их наименование - турбины с внутренним
радиальным подводом воды. В случае, если относительное расположение
направляющего аппарата и рабочего колеса обратно предыдущему, как это
показано на рис. 5-9, т. е. если приток воды происходит в радиальном
направлении от периферии к цент-РУ> то двигатель называется турбиной с
наружным радиальным подводом воды (иногда их называли
центростремительными). Этот второй тип оказался практически более
УДобным, так как размеры вращающегося рабочего колеса Ри этом получаются
меньшими, более удобно применять
^сгория энергетической техники. 289
В этой конструкции отсасывающую трубу, можно видоизменять конструкцию
рабочего колеса применительно краз--ным числам оборотов. -
Наконец, возможно такое устройство реактивной турбины, при котором вода
претерпевает в лопатках рабочегр колеса изменение радиального направления
на осевое. Такие турбины называются радиально-осевыми турбинами.
Радиально-осевые турбины позволили удобно сочетать рабочее колесо турбины
с горизонтально расположенным на-.
Рис. 5-9. Радиально-осевая турбина (с наружным подводом воды).
1 - направляющий аппарат; 2-рабочее колесо;
3-подпятник вала.
правляющим аппаратом' и вертикальной отсасывающей трубой и получили
значительное распространение. Возможно также построение -диагональных
турбин, имеющих преимущество в быстроходности двигателя.
Вскоре после радиальной реактивной турбины Фурнейрэ-на был предложен ряд
других реактивных турбин, средй которых наибольшее распространение
получили турбина К. А. Геншеля (Германия, 1837 г.) и турбина Жонваля
(Франция, 1843 г.). Обе эти турбины осевого типа; они сходны по
конструкции и вошли в практику под наименованием турбин Геншеля-Жонваля
(см. рис. 5-8). Такие турбины строились как горизонтальными, так и
вертикальными. В них лопатки направляющего колеса и рабочего колеса имеют
форму винтообразно искривленных поверхностей, причем направление кривизны
лопаток направляю' 290
т 'М
щего колеса противоположно направлению кривизны лопаток рабочего колеса.
Турбины Геншеля-Жонваля стали строиться с новым основным рабо"чим органом
- отсасывающей трубой, позволявшей использовать весь располагаемый
перепад, размещая турбину настолько выше нижнего уровня воды, насколько
это удобно при компоновке всей установки (в пределах 10 м). Турбина
Геншеля-Жон-р&ля быстро вытеснила, турбины Фурнейрона и строилась разными
заводами в течение всего XIX в; большинство их было вертикального типа;
наряду с одновенечными строились и двух- и трехвенечные турбины.
Сконструированы были также сдвоенные турбины этого типа. После того -Как
стала осуществляться передача электроэнергии на расстояние, были
построены быстроходные турбины Геншеля- Жонваля для непосредственного
соединения с электрическим генератором. В усовершенствовании этих турбин
значительную роль сыграли русские машиностроители И. А. Тиме, В. И.
Рожков, А. И. Пермяков и др.
В 1851 г. французским инженером Жираром была предложена конструкция
активной осевой турбины. Турбины Жирара строились также многовенечными
(рис. 5-10).
Наиболее крупный успех в XIX в. выпал на долю ра-. диально-осевых
реактивных т-урбин. Американский коп-
Рис. 5-10, Турбина Жирара.
291-
структор Хауд (1838 г.; в русской литературе иногда ег * фамилия
транскрибируется Хоуд) получил патент на ради, альную турбину с внешним
подводом воды (с центростремительным движением). Эта турбина была весьма
подробно изучена и испытана в 1849 г. американским инженером Д. Б.
Френсисом, который настолько улучшил ее, что она стала называться
турбиной Френсиса (рис. 5-9). В 1855 г. американский инженер Свейт придал
этой турбине характер радиально-осевой, заставив поток менять направление
в пределах рабочих лопаток с радиального на осевое, что позволило удачно
объединить турбину со всасывающей трубой.
После разработки типа радиально-осевой турбины оказалось возможным
осуществить усовершенствование гидравлической турбины в нескольких
направлениях:
а) Применение поворотных лопаток в направляющем колесе. Направляющие
колеса ранее играли роль только устройства, обеспечивающего безударный
подвод воды в рабочее колесо. Но направляющему аппарату можно было
придать функции регулирующего органа турбины, если осуществлять
одновременный поворот всех лопаток направляющего аппарата: от полного
закрытия ими доступа воды в рабочее колесо до полного открытия всех
каналов для подхода водьи.
В 1877 г. Финк предложил конструкцию поворотных лопаток в направляющем
аппарате радиально-осевых турбин; вращение лопаток осуществлялось
поворотом их общего соединительного кольца, связанного с регулятором
турбины. Эта схема регулирования расхода воды и мощности оказалась весьма
удобной и эффективной, способной обеспечить лучшую маневренность
двигателя. С радиально-осевыми турбинами с поворотными лопатками не могли
