Ковшовая гидротурбина Советский патент 1986 года по МПК F03B1/00 

Изобретение относится к области гид- ротурбиностроения и может быть использовано в конструкциях ковшевых гидротурбин.

Цель изобретения - повышение КПД и расширение диапазона регулирования.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема ковшовой гидротурбины; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.(вид на приемные каналы).

Ковшовая гидротурбина содержит рабо- чее колесо 1, рабочее сопло 2, приемный канал 3 с входным отверстием, обращенным к последнему и размещенным за рабочим колесом 1, гидравлически связанный с приемным каналом 3 сервомотор 4 с подпружиненным рабочим органом 5. Кроме того, ковшовая гидротурбина снабжена подключенным к сервомотору 4 гидроаккумулятором 6, дополнительным приемным каналом 7 с приемным отверстием 8 и сообщенным с ним тормозным соплом 9. Рабочее сопло 2 установлено с возможностью поворота в плоскости вращения рабочего колеса 1 и связано с рабочим органом 5 сервомотора 4. Входное отверстие приемного канала 3 выполнено сужающимся в плоскости вращения рабочего колеса 1 в направлении от последнего, приемный канал 3 размещен в дополнительном приемном канале 7, а их отверстия расположены в одной плоскости.

Ковщовая гидротурбина работает следующим образом.

Вода из сопла 2 поступает на рабочее колесо 1 и приводит его во вращение. При увеличении скорости вращения, т. е. при снижении нагрузки на валу рабочего колеса 1, часть водяной струи проскакивает, минуя лопасти рабочего колеса 1, и попадает в приемные каналы 3 и 7. Попадание воды в приемный канал 3 приводит к перемещению рабочего органа 5 сервомотора 4 и, как следствие, отклонению сопла 2. Для обеспечения требуемой нелинейности перемещения сопла входное отверстие выполнено сужающимся в сторону от рабочего колеса 1. Это препятствует выходу водяной струи за зону вращения лопастей рабочего колеса 1 Наличие гидроаккумулятора 6 сглаживает пульсацию давления на входе в сервомотор 4, устраняя угловую вибрацию водяной струи из сопла 2. С увеличением отклонения струи все большее количество воды попадает в дополнительный приемный канал 7 и направляется к тормозному соплу 9, что влечет за собой дополнительное снижение скорости вращения рабочего колеса 1. Это способствует понижению оборотов холостого хода. Увеличение нагрузки на валу рабочего колеса 1 приводит к у.меньщению проскакивания воды и возврату сопла 2 в исходное положение.

фиг.2