ПНСТ 50-2015
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Номенклатура машинного оборудования
Hydroelectric power plants. Nomenclature for machinery
ОКС 27.140
Срок действия с 2016-07-01
по 2019-07-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ) и Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский институт энергетических сооружений" (ОАО "НИИЭС") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного документа, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 330 "Процессы, оборудование и энергетические системы на основе возобновляемых источников энергии"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июня 2015 г. N 25-пнст
4 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC/TR 61364(1999)* "Номенклатура машинного оборудования гидроэлектростанций" (IEC/TR 61364:1999 "Nomenclature for hydroelectric power plant machinery".
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и действующие в этом качестве межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за девять месяцев до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 123007, г.Москва, ул.Шеногина, д.4 и в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: Ленинский проспект, д.9, Москва В-49, ГСП-1, 119991.
В случае отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты" и журнале "Вестник технического регулирования". Уведомление будет размещено также на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт представляет собой технический отчет, описывающий номенклатуру гидромашинного оборудования гидроэлектростанций.
Стандарт определяет названия компонентов, имеющих более одного наименования, определяет схемы компонентов для облегчения их идентификации, содержит перевод терминов на иностранные языки.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:
МЭК 60041:1991 Турбины гидравлические, гидроагрегаты ГАЭС и турбонасосы. Полевые приемочные испытания для определения пропускной способности (IEC 60041:1991, Field acceptance tests to determine the hydraulic performance of hydraulic turbines, storage pumps and pump-turbines)
МЭК 60308:2005 Системы, регулирующие скорость вращения гидравлических турбин. Международные нормы на правила испытаний (IEC 60308:2005, Hydraulic turbines - Testing of control systems)
МЭК 60193:1999 Турбины гидравлические, аккумулирующие насосы и турбонасосы. Приемочные испытания на модели (IEC 60193:1999, Hydraulic turbines, storage pumps and pump-turbines - Model acceptance tests)
3 Общие принципы
3.1 Определения гидравлических и электрических машин
3.1.1 Термин "гидравлические машины" относится к турбинам, насосам, насос-турбинам (обратимым гидромашинам), затворам, подшипникам и подпятникам, используемым в ГЭС и ГАЭС. Термины по системам управления гидротурбинами не включены в настоящий стандарт.
3.1.2 Термин "гидравлическая машина" относится только к активным и реактивным турбинам, насосам и насосам-турбинам.
3.1.3 Термин "турбина" включает насос-турбину, работающую в турбинном режиме, а термин "насос" включает насос-турбину, работающую в насосном режиме.
3.1.4 Определения "генератор" и "мотор-генератор" включают синхронные и асинхронные электрические машины.
3.2 Представление технического отчета
3.2.1 Термины определены в отношении простых схем с письменными пояснениями.
3.2.2 Определения не являются исчерпывающими описаниями, но достаточны для различения типов гидравлических машин.
3.2.3 Некоторые компоненты гидромашин имеют различные наименования. В стандарте приведен наиболее распространенный термин, другие перечислены в круглых скобках.
3.2.4 Иногда одинаковые эквивалентные компоненты турбин и насосов называют по-разному. Термины для насоса показаны в квадратных скобках.
3.2.5 Справочные данные, габариты, стандартные и безразмерные параметры перечислены в разделах 7, 8 и 9.
3.3 Схематическое представление гидроэлектростанции
Расшифровку обозначений см. в МЭК 60041, рисунок 6
Рисунок 1 - Схематическое представление гидроэлектростанции
3.4 Схематическое представление гидравлической машины
Рисунок 2 - Схематическое представление гидравлической машины
4 Определения типов гидравлических машин и затворов
4.1 Типы гидравлических машин
4.1.1 Турбина | Машина для преобразования гидравлической энергии в механическую энергию. Термин не включает водозабор и водовыпуск, генератор и регулятор. |
4.1.2 Насос | Машина для преобразования механической энергии в гидравлическую энергию. На ГАЭС насос закачивает воду в верхний бассейн с тем, чтобы использовать ее позже для производства электроэнергии. Термин не включает водозабор, водовыпуск и двигатель. |
4.1.3 Насос-турбина (обратимая гидромашина) | Машина, работающая в турбинном и насосном режимах. |
4.2 Типы агрегатов
4.2.1 Агрегат | Установка, объединяющая гидравлическую и электрическую машины, предназначенные для производства электроэнергии или аккумуляции воды. |
4.2.2 Обратимый агрегат | Агрегат, состоящий из мотор-генератора и насос-турбины. |
4.2.3 Тандемный (троичный) агрегат | Агрегат, включающий отдельно установленные мотор-генератор с турбиной и насосом. |
4.2.4 Агрегат без мультипликатора | Агрегат, в котором рабочее колесо непосредственно связано валом (валами) с генератором или двигателем без промежуточного мультипликатора |
4.2.5 Агрегат с мультипликатором | Агрегат, в котором рабочее колесо связано с генератором или двигателем через мультипликатор. |
4.2.6 Агрегат со стартовым устройством | Агрегат, в котором предусмотрено специальное устройство для облегчения запуска в насосный режим, например, вспомогательные турбина, двигатель, гидротрансформатор или электродвигатель. |
4.2.7 Вертикальный вал, горизонтальный вал, наклоненный вал | Ориентация оси вращения гидромашины. |
4.2.8 Направление вращения рабочего колеса | Направление по часовой стрелке или против часовой стрелки, в котором, при взгляде со стороны генератора или двигателя, рабочее колесо вращается. Для прямоточного агрегата направление вращения должно рассматриваться со стороны высокого давления агрегата (со стороны верхнего бьефа). Основное направление вращения насос-турбины определяется направлением вращения турбины. |
4.3 Общее описание гидравлических машин
4.3.1 Регулируемая машина | Машина, в которой расход воды регулируется специальным устройством (игла, регулируемый направляющий аппарат и/или лопасти рабочего колеса). |
4.3.2 Турбина одинарного регулирования | Регулируемая турбина с одним устройством регулирования расхода воды. |
4.3.3 Турбина двойного регулирования | Регулируемая турбина с двумя устройствами регулирования расхода воды. |
4.3.4 Нерегулируемая турбина | Турбина, в которой нет устройств регулирования расхода воды. Расход может регулироваться затворами или клапанами. |
4.3.5 Одноступенчатая машина | Турбина, насос или насос-турбина, которая имеет одно рабочее колесо. |
4.3.6 Многоступенчатая машина | Турбина, насос или насос-турбина, у которой на общем вале установлено более одного рабочего колеса для последовательного преобразования потока воды. |
4.3.7 Контрроторная турбина | Турбина с двумя рабочими колесами, расположенными таким образом, чтобы поток вращал рабочие колеса в различных направлениях. |
4.3.8 Насос двойного всасывания | Насос с двумя рабочими колесами, в который жидкость поступает в двух различных направлениях. |
4.4 Типы турбин
4.4.1 Реактивная турбина | Турбина, в которой на входе рабочего колеса только часть подведенной гидравлической энергии преобразовывается в кинетическую энергию. |
Примечание - Для определения терминов см. МЭК 60041 и МЭК 60193. | |
4.4.1.1 Радиально-осевая турбина Фрэнсиса | Реактивная турбина с меридиональным потоком, который поступает по радиусу турбины, и постепенно изменяет направление течения внутри неподвижной лопасти рабочего колеса так, что на ее выходе поток приобретает осевое направление течения. |
4.4.1.2 Диагональная турбина (турбина смешанного потока, полуосевая турбина) | Реактивная турбина с радиальным или диагональным потоком. Лопасти турбины могут быть поворотными или неподвижными. Диагональная поворотно-лопастная гидротурбина (турбина Deriaz) характеризуется диагональным направлением потока между колоннами статора, лопатками направляющего аппарата и лопастями рабочего колеса |
4.4.1.3 Осевая турбина | Реактивная турбина с меридиональным потоком, поступающим по оси рабочего колеса. |
4.4.1.3.1 Поворотно-лопастная турбина Каплана и пропеллерная турбина | Осевая турбина, обычно с вертикальным валом и коленом отсасывающей трубы. |
Поворотно-лопастная турбина | Турбина двойного регулирования расхода воды: при помощи поворота лопаток направляющего аппарата и при помощи разворота лопастей рабочего колеса. |
Пропеллерная турбина | Турбина одинарного регулирования расхода воды с неподвижными лопастями рабочего колеса и подвижными регулируемыми лопатками направляющего аппарата. |
Полу-Каплан (Semi-Kaplan) турбина | Турбина одинарного регулирования с неподвижными лопатками направляющего аппарата и подвижными лопастями рабочего колеса. |
4.4.1.3.2 Прямоточная турбина (горизонтальная) | Осевая турбина с осевым или диагональным притоком воды к лопаткам, обычно с горизонтальным или наклоненным валом. Агрегат может быть нерегулируемым, с одинарным или двойным регулированием расхода воды. Прямоточные турбины могут иметь капсулу (капсульные агрегаты на рисунках 3 и 3а), вал (рисунок 4), генератор (рисунок 5) или агрегаты S-образного типа (рисунки 6 и 7). |
Рисунок 3 - Капсульный агрегат
Генератор размещен в капсуле в водном потоке. Агрегат может быть оснащен мультипликатором.
Примечание - Термин "Капсульный агрегат" включает также турбину с конической передачей и генератор, установленный вне водного потока, см. рисунок 3а.
Рисунок 3а - Турбина с конической передачей и внешним генератором
Рисунок 4 - Вал
Генератор размещен на вале в водном потоке. Генератор наиболее часто соединен с валом турбины через мультипликатор. Вал позволяет напрямую устанавливать генератор и мультипликатор сверху.
Рисунок 5 - Ободный генератор
Ротор генератора непосредственно присоединен к периферийной части рабочего колеса. Такие агрегаты иногда называют агрегатами Страфло (Straflo®). Это название не является официальным, оно дает пример продукта, доступного на рынке.
S-образный агрегат | S-образный агрегат характеризуется турбиной с S-образной формой проточной части. Турбина имеет генератор, установленный снаружи, который можно соединить с турбиной прямо или через мультипликатор. У турбины S-образного типа может быть несколько конфигураций: - установка в верхней части агрегата S-образного типа, см. рисунок 6; - установка в нижней части агрегата S-образного типа, см. рисунок 7. |
Рисунок 6 - Агрегат с генератором в низовой части здания
Рисунок 7 - Агрегат с генератором в верховой части здания
4.4.2 Активная турбина | Турбина, в которой гидравлическая энергия полностью преобразуется в кинетическую энергию на выходе сопла. Регулирование потока осуществляется посредством одного или более сопел. |
4.4.2.1 Ковшовая турбина Пельтона | Активная турбина, в которой рабочее колесо имеет особенную форму двояковогнутого ковша - лезвие посередине разделяет струю воды на два потока, что значительно улучшает эффективность работы ковша и замедляет износ лопаток. Так как струя направлена по касательной, ударяясь о лопатку, вода проворачивает колесо турбины. После поворота колеса, струя ударяет по следующей лопатке. Вода на турбину поступает из сопл, расположенных в плоскости симметрии ковшей. |
4.4.2.2 Турбина с наклоненным соплом | Активная турбина, в которой рабочее колесо имеет единственный ковш. Сопла наклонены к плоскости рабочего колеса. К этому типу машин относятся турбины Тюрго (Turgo) (см. рисунок 8). |
Рисунок 8 - Турбина с наклоненным соплом (Тюрго)
4.4.3 Поперечно-струйная турбина (Митчел-Банки) | Активная турбина с очень малой реактивностью. Поток пересекает рабочее колесо дважды перпендикулярно его оси вращения, а лопасти рабочего колеса расположены цилиндрически (рисунок 9). |
Рисунок 9 - Поперечно-струйная турбина
4.5 Типы насосов
4.5.1 Радиальный (центробежный) насос | Насос, имеющий осевой приток и радиальный отток воды от рабочего колеса с неподвижными лопастями, расположенными между ступицей и ободом. Расход поступает в диффузор и/или спиральную камеру. |
4.5.2 Диагональный насос (смешанного потока, полуосевой) | Насос, имеющий осевой или диагональный приток и диагональный отток от рабочего колеса с неподвижными или регулируемыми лопастями. Расход поступает в диффузор и/или спиральную камеру. |
4.5.3 Осевой насос | Насос с неподвижными или регулируемыми лопастями, имеющий осевой приток и осевой отток воды от рабочего колеса. |
Примечание - Бустерный насос - насос любого типа, использующий часть гидравлической энергии для создания вакуума. Устанавливается на стороне низкого давления главного насоса. |
4.6 Типы насосов-турбин
В соответствии с 3.3 классификация насосов-турбин подобна классификации турбин (4.4) и насосов (4.5).
4.7 Типы клапанов и затворов
4.7.1 Главные клапаны и затворы | Главные клапаны и затворы могут: - отделить машину от трубопровода; - отключить трубопровод; - частично регулировать расход нерегулируемых турбин. |
4.7.1.1 Дисковый затвор | Поворотный затвор с твердым или решетчатым диском, поворачивающийся вокруг диаметральной или близкой к нему оси (см. рисунки 10a и 10b). |
4.7.1.2 Шаровой затвор | Затвор с полым сферическим корпусом, вращающимся вокруг диаметра (см. рисунок 10c). |
4.7.1.3 Шиберный затвор | Клапан с закрывающимися створками, скользящими в перпендикулярном к направлению потока направлении (см. рисунок 10d). |
4.7.1.4 Цилиндрический затвор (кольцевой затвор) | Цилиндр затвора проходит вдоль оси цилиндра (см. рисунок 10e). |
4.7.1.5 Игольчатый клапан | Клапан с иглой, которая перемещается в осевом направлении (см. рисунок 10f). |
4.7.1.6 Затвор плоский | Прямоугольный затвор скольжения или вращения (см. рисунок 10g). |
4.7.1.7 Перекидной шибер | Прямоугольный затвор, который вращается в его вершине или основании, обычно располагается в отсасывающей трубе (см. рисунок 10h). |
4.7.2 Регулятор давления | Регуляторы давления используются для того, чтобы: - отвести поток, чтобы уменьшить давление; - рассеять гидравлическую энергию. |
4.7.2.1 Конусный затвор (Хауэлл-Банджера) (клапан неподвижного конуса) | Затвор с цилиндрическим рукавом и подвижным конусом, который двигается в осевом направлении к неподвижному конусу (см. рисунок 11a). |
4.7.2.2 Конусный затвор | Клапан с иглой, который перемещается в осевом направлении и с кольцевым нисходящим выходным отверстием, производящий цилиндрическую вогнутую струю, текущую в свободное пространство (см. рисунок 11b). |
4.7.2.3 Игольчатый клапан | См. 4.7.1.5 и рисунок 10f. |
Рисунок 10 - Главные клапаны отключения и затворы
Рисунок 10, лист 2
Рисунок 11 - Затворы - регуляторы давления
4.8 Система управления и регулятор
Устройство, которое измеряет значения и контролирует превышение параметров, например, скорости, мощности или уровня воды, над заданными, преобразовывает измерение в сигнал, усиливает этот сигнал и воздействует на объект, чтобы уменьшить отклонение наблюдаемого значения от заданного.
Примечание - Соответствующая терминология не включена в настоящий стандарт, см. МЭК 60308.
5 Глоссарий компонентов гидравлических машин
5.1 Область применения глоссария
Этот глоссарий - компиляция условий с описаниями для основных компонентов гидравлических турбин, насосов, насосов-турбин, направляющих аппаратов и подпятников.
Определения главных компонентов пронумерованы для идентификации в 5.2, так же как в 6.2 и соответствующие рисунки.
Определения указаны в алфавитном порядке.
5.2 Определения и описания
Для определений, перечисленных в круглых скобках, см. 3.2.2.
N | Определение | Описание |
- | Проходная шахта (лаз): | См. шахта (088). |
001 | Проходная колонна капсулы: | Обеспечивает доступ к компонентам внутри капсулы и ободу генератора. |
002 | Клапан срыва вакуума: | Система подачи воздуха в определенные зоны гидравлических машин для уменьшения колебания давления, кавитационных эффектов и выпуска растворенного кислорода. |
003 | Система отжатия воды: | Система подачи сжатого воздуха под рабочее колесо гидравлической машины для снижения уровня воды ниже рабочего колеса. |
004 | Вентиляционное отверстие (сапун): | Устройство, которое вводит или выводит атмосферный воздух из машины. |
- | Обод: | См. обод рабочего колеса (099). |
- | Камера обода: | См. полость за ободом рабочего колеса (100). |
- | Уплотнение обода: | См. уплотнение обода рабочего колеса (101) |
005 | Маслонапорная установка: | Система подготовки масла высокого давления для открытия, закрытия и управления направляющим аппаратом. |
- | Разделитель: | См. коллектор (071). |
006 | Лопасть: | Компонент рабочего колеса реактивной турбины или насоса, который выполняет преобразование энергии. |
- | Лопасть рабочего колеса: | Лопасть может быть неподвижной или регулируемой. |
- | Рычаг лопасти: | См. рычаг лопасти рабочего колеса (102). |
- | Серьга лопасти: | См. серьга лопасти рабочего колеса (103). |
- | Цапфа лопасти: | См. цапфа лопасти рабочего колеса (106). |
- | Нижнее кольцо: | См. нижнее кольцо (007). |
007 | Нижнее кольцо: | Кольцо, которое поддерживает нижние цапфы лопасти и является поверхностью водовода, ведущего к ободу рабочего колеса радиально-осевой турбины Фрэнсиса или к кольцу разгрузки поворотно-лопастной и пропеллерной турбины. Может быть соединено с нижним установочным кольцом. |
008 | Тормозное сопло: | Сопло, подводящее струю, которая создает встречный момент вращения для торможения ковшовой турбины Пельтона. |
009 | Патрубок: | Труба, раздваивающаяся на два горизонтальных сопла ковшовой турбины. |
010 | Ковш: | Компонент активной турбины, который преобразовывает гидравлическую энергию в механическую. |
011 | Капсула: | Обтекаемый водонепроницаемый кожух агрегата, содержащий генератор и мультипликатор, если таковые имеются. |
012 | Опора капсулы: | Обтекаемый структурный компонент водопроводящего тракта турбины, поддерживающий капсулу агрегата. |
013 | Комбинатор (кулачек): | Механическое или электронное устройство машины двойного регулирования, обеспечивающие оптимальное соответствие разворота лопастей рабочего колеса и открытия лопаток направляющего аппарата, или иглы и дефлектора для активных турбин. |
- | Коническое сопло: | См. конус рабочего колеса (108) (062). |
014 | Шатун: | Элемент, соединяющий поршень сервомотора с регулировочным кольцом направляющего аппарата. |
015 | Корпусной конвейер: | Структурный элемент многоступенчатой машины, обычно оборудованный лопастной системой, проводящий воду от одной ступени преобразования к следующей ступени. |
016 | Пластинчатый конвейер: | Упрощенный корпусной конвейер. |
017 | Обратный подпятник: | Подпятник прямоточных агрегатов для компенсации осевых сил в восходящем направлении. |
- | Противовес: | Устройство для обеспечения гарантированного закрытия лопаток или турбинного затвора (не показаны в рисунках). |
018 | Соединительные болты: | Крепление фланцевых соединений вала, рабочего колеса и генератора [двигателя] или частей составного вала. |
019 | Фланцевое соединение: | Неотъемлемая часть вала, служащая для передачи вращающего момента через соединительные болты (018). |
020 | Крестовина: | Компонент, служащий для одновременной передачи движения и силы сервомотора всем лопастям рабочего колеса поворотно-лопастных и диагональных турбин. |
- | Ступица: | См. ступица рабочего колеса (109) |
- | Полость над ступицей рабочего колеса: | См. полость над ступицей рабочего колеса (110) |
- | Уплотнение ступицы рабочего колеса: | См. уплотнение ступицы рабочего колеса (112) |
- | (Пересекающийся проход): | См. корпусной конвейер (015) |
021 | Отсекатель: | Устройство активной турбины, управляемое регулятором для отклонения всей или части струи от ковшей за счет отсекания струи. |
022 | Отклонитель: | Устройство активной турбины, управляемое регулятором, для отклонения струи от ковшей. |
023 | Диффузор: | Структурный компонент гидравлической машины, преобразовывающий кинетическую энергию в энергию давления; см. диффузор (093) и отсасывающую трубу (028). |
024 | Съемное кольцо диффузора: | Заменяемая структурная часть насоса, имеющая два кольцевых кожуха, соединенных колоннами статора. |
025 | Колонна диффузора: | Неподвижный обтекаемый компонент диффузора насоса |
026 | Камера рабочего колеса: | Элемент проточной части осевой или диагональной гидравлических турбин, внутри которого расположено рабочее колесо. Может быть разделена на верхнюю часть "камера рабочего колеса" и нижнюю часть "горловина камеры". |
027 | Распределитель: | Компонент реактивной машины, который распределяет поток со стороны высокого давления до рабочего колеса или к стороне высокого давления от рабочего колеса. Термин распределитель включает направляющий аппарат, колонны статора и окружающие их части водопроводящего тракта. |
Примечание - На некоторых языках, термин "распределитель" относится только к неподвижным или только регулируемым лопаткам. | ||
028 | Отсасывающая труба: | Элемент проточной части реактивной гидравлической турбины, предназначенный для отвода воды от рабочего колеса и восстановления кинетической энергии потока. |
029 | Конус отсасывающей трубы: | Участок отсасывающей трубы сразу после камеры рабочего колеса или фундаментного кольца. |
030 | Колено отсасывающей трубы: | Участок отсасывающей трубы между конусом отсасывающей трубы и выходным диффузором отсасывающей трубы. |
031 | Облицовка отсасывающей трубы: | Стальная обшивка для защиты бетона от эрозии из-за кавитации. |
032 | Выходной диффузор отсасывающей трубы: | Участок отсасывающей трубы, соединяющий турбину с нижним бьефом. |
- | Колено отсасывающей трубы: | Отсасывающая труба с коленом, см. (030) и (126) |
033 | Облицовка: | Заменяемые кольца или пластины, защищающие крышку и нижнее кольцо от трения. |
034 | Фундаментное кольцо: | Структурная часть турбины, поддерживающая нижний обод рабочего колеса и сменное нижнее кольцо. Может быть частью статора. |
- | Операционный механизм затвора: | См. лопатки направляющего аппарата (051) |
- | Операционное кольцо затвора: | См. регулировочное кольцо (094) |
035 | Мультипликатор: | Агрегат, соединяющий рабочее колесо с генератором с увеличением скорости вращения. |
036 | Шахта доступа к генератору: | Люк, состоящий из рамы и сменного покрытия (см. 056), установленный в верхней части капсулы во входной части водопроводящего тракта (выходной части водопроводящего тракта насоса), предназначенный для выемки генератора [двигателя]. |
037 | Направляющий подшипник: | Устройство для сохранения вертикального положения вала и его центрирования относительно статора. |
038 | Юбка направляющего подшипника: | Колоколообразная часть в сегменте подшипника. |
039 | Корпус направляющего подшипника: | Внешний кожух направляющего подшипника, который поддерживает вкладыш. |
040 | Опорная поверхность вала: | Коаксиальная поверхность вращающейся детали в подшипнике. |
041 | Сегмент направляющего подшипника: | Индивидуально устанавливаемый элемент направляющего подшипника сегментного типа. |
042 | Вкладыш подшипника: | Сменный элемент, содержащий материал формирования поверхности направляющего подшипника. |
043 | Направляющий аппарат (НА): | Рабочий орган гидравлической турбины, изменяющий закрутку потока и регулирующий расход гидравлической турбины за счет поворота лопаток. См. также колонна статора (122). |
044 | Лопатка направляющего аппарата: | Элемент направляющего аппарата, представляющий собой поворотный изогнутый профиль, изменяющий направление течения воды. |
045 | Концевые уплотнения лопаток: | Уплотнения, которые установлены в кольцевых углублениях в крышке, нижнем кольце лопатки для уменьшения протечек воды из водопроводящего тракта. |
046 | Ограничитель открытия направляющего аппарата: | Устройство, ограничивающее пусковое положение лопатки. |
047 | Рычаг лопатки: | Штанга, присоединенная к цапфе лопатки, для передачи усилия от серьги или от отдельного сервомотора. |
048 | Серьга лопатки: | Устройство, соединяющее регулировочное кольцо и рычаг лопатки. |
049 | Замок лопатки: | Механическое устройство для предотвращения случайного открытия направляющего аппарата (см. 046). |
050 | Устройство защиты НА от перезагрузки: | Устройство в виде преграды, препятствующей перемещению лопатки (срезные болты). |
051 | Устройства регулирования НА: | Устройства, предназначенные для изменения угла поворота лопатки, включающие сервомотор, регулирующее кольцо и серьгу лопатки. |
052 | Сервомотор направляющего аппарата: | Сервомотор, приводящий в действие НА индивидуально или посредством регулирующего кольца и серьги. |
053 | Цапфа лопатки: | Цилиндрические выступы на лопатке, которые вращаются в направляющих подшипниках и передают вращающий момент от рычага к лопатке. |
054 | Уплотнение цапфы лопатки: | Устройство, предотвращающее утечку воды вдоль цапфы лопатки. |
055 | Опорный подшипник лопатки: | Подшипник, поддерживающий лопатку и рычаг лопатки. |
056 | Крышка монтажного люка: | Крышка люка в шахту прямоточной турбины (см. 036). |
057 | Крышка турбины: | Конструкция, отделяющая проточную часть турбины и поддерживающая уплотнение главного вала и турбинный направляющий подшипник. В радиально-осевых, поворотно-лопастных и пропеллерных машинах также поддерживает верхние цапфы лопаток НА. |
058 | Кожух рабочего колеса: | Кожух, который образует камеру рабочего колеса ковшовых турбин, может быть разделен на несколько частей. Также устанавливался вокруг старых типов горизонтальных радиально-осевых турбин. |
059 | Корпус рабочего колеса: | Элемент рабочего колеса осевой или диагональной гидравлических турбин, к которому крепятся лопасти рабочего колеса. |
060 | Рабочее колесо: | Рабочий орган гидравлических турбин или насоса, преобразующий гидравлическую энергию в механическую (турбина) или механическую энергию в гидравлическую (насос). |
- | Лопасть рабочего колеса: | См. лопасть (006) |
061 | Камера рабочего колеса: | (см. 026, а также 100). |
062 | Конус рабочего колеса: | Расширение ступицы рабочего колеса, непосредственно подводящее воду в рабочее колесо. |
- | Ступица рабочего колеса: | См. ступица рабочего колеса (109) |
- | Полость над ступицей рабочего колеса: | См. полость над ступицей рабочего колеса (110). |
- | Уплотнение ступицы рабочего колеса: | См. уплотнение ступицы рабочего колеса (112). |
- | Юбка рабочего колеса: | См. обод рабочего колеса (099) |
- | Колонна статора: | См. лопасть (006) |
- | Инжектор: | См. насадка (078). |
- | Корпус инжектора: | См. набор насадок (079) |
063 | Внутреннее кольцо: | Для прямоточных агрегатов внутренняя стенка проточной части, поддерживающая цапфы лопаток НА. |
- | Внутренний статор: | См. статор (120). |
064 | Впускное кольцо: | Элемент проточной части S-образного агрегата, состоящий из внешнего конуса статора (120), колонны статора (122), внутреннего кольца (063) и направляющего подшипника или опоры капсулы (012). |
065 | Впускная труба: | В ковшовой турбине часть напорного трубопровода, связывающая его с входным клапаном, коллектором, патрубком или насадкой. |
066 | Промежуточный вал: | Сменная часть главного вала. |
067 | Рабочее колесо поворотно-лопастной турбины: | Устройство, состоящее из корпуса рабочего колеса (059), лопастей рабочего колеса (006), конуса рабочего колеса (008) и механизма разворота лопастей рабочего колеса. Может включать сервомотор рабочего колеса (105). |
068 | Лабиринтное уплотнение: | Уплотнения, которые используют более двух радиальных или концентрических поверхностей для обеспечения многократного уплотнения дорожек; см. уплотнение обода рабочего колеса (101), уплотнение ступицы рабочего колеса и уплотнение кольца (114). |
069 | Нижняя шахта: | Открытое пространство в вертикальном агрегате ниже нижнего кольца и окружающее фундамент или камеру рабочего колеса и/ или конус отсасывающей трубы, предоставляя доступ к расположенным там устройствам. |
070 | Главный вал: | Элемент конструкции гидроагрегата, передающий вращающий момент, развитый рабочим колесом, к ротору генератора или передает развитый ротором двигателя вращающий момент к рабочему колесу. В агрегатах с мультипликатором главный вал соединяет рабочее колесо с мультипликатором. |
- | Облуживание уплотнений: | См. уплотнение (119). |
071 | Распределитель: | На активной турбине - это труба с водоотводами к каждой машине для равномерного распределения воды. |
- | Механическое устройство синхронизации лопаток: | См. регулирование лопаток (051). |
072 | Игла (игольчатый затвор) | Движущийся элемент, который управляет подачей воды через сопло турбины. |
073 | Обратная связь отсекателя: | Механическое или электронное устройство, разработанное для поддержания взаимодействия иглы и отсекателя. |
074 | Шток иглы: | Цилиндрический элемент, соединяющий иглу и привод иглы. |
075 | Привод иглы: | Сервомотор для управления иглой. Может быть внутренним или внешним в зависимости от его положения внутри или снаружи корпуса сопла (080). |
076 | Наконечник иглы: | Последняя конусообразная часть иглы ковшовой турбины. |
077 | Зуб спирали: | Колонна статора, расположенная в месте соединения меньшей и большей частей спиральной камеры. |
078 | Инжектор: | Насадка, направляющая струю на лопасти ковшовой турбины. |
079 | Блок инжектора: | Блок, состоящий из сопла (080), инжектора (078), иглы (072), штока иглы (074) и (для внутреннего сервомотора) привода иглы (075). |
080 | Корпус сопла: | Компонент блока инжектора между подводящей трубой или распределителем и инжектором, поддерживающий внутренний сервомотор или шток иглы. |
081 | Экран сопла: | Компонент, защищающий струю от воздействия других струй в носике ковшовой турбины. |
082 | Сменное кольцо насадка: | Заменяемое кольцо на выходе инжектора ковшовой турбины. |
083 | Маслоприемник: | Устройство в поворотно-лопастном рабочем колесе, предназначенное для подвода масла под давлением из маслонапорной установки через штанги в сервомотор рабочего колеса турбины и отвод отработанного масла из сервомотора в сливной бак маслонапорной установки. |
084 | Маслонапорная установка: | Устройство, производящее масло высокого давления и подающее его в сервомоторы и др. вспомогательное оборудование. |
085 | Наружное кольцо направляющего аппарата: | Для прямоточных агрегатов внешняя стенка проточной части турбины, поддерживающая цапфы лопаток и регулирующее кольцо НА. |
- | Наружное кольцо статора: | См. кольцо статора (120). |
086 | Бычок отсасывающей трубы: | Разделительная стенка, используемая для стабилизации водного потока перед выходной частью отсасывающей трубы. |
087 | Облицовка бычка отсасывающей трубы: | Стальная облицовка, используемая для защиты бычка отсасывающей трубы от кавитационного износа. |
088 | Шахта: | |
- для горизонтальных капсульных агрегатов; | Обтекаемый кожух, который позволяет демонтировать компоненты главного генератора [мотора] и мультипликатора. | |
- для вертикальных агрегатов; | Открытое пространство выше крышки или кожуха турбины, дающее доступ к машинным компонентам. | |
- нижняя шахта | См. (069) | |
089 | Облицовка шахты: | Стальная облицовка шахты, служащая внутренней формой и защитой окружающего бетона. |
090 | Платформа: | Съемная платформа ниже рабочего колеса для его осмотра и обслуживания. Для ковшовых турбин платформа обычно используется при замене рабочего колеса. |
091 | Малый мотор: | Вспомогательный пусковой двигатель, используемый для запуска гидравлической машины. |
092 | Разгрузочная труба: | Система труб, соединяющая полость над ступицей рабочего колеса с полостью за ободом рабочего колеса, с отсасывающей трубой (секцией трубы) или с промежуточными ступенями многоступенчатой машины. |
093 | Статор насоса: | Структурный компонент насоса или насоса-турбины, имеющий два кольцевых кожуха, соединенных колоннами, обеспечивающий выравнивание потока воды перед входом в спиральную камеру, преобразовывая кинетическую энергию в энергию давления. |
- | Перепускной клапан: | См. кольцо обратного клапана (095). |
094 | Регулирующее кольцо: | Кольцо, которое передает момент от сервомотора(ов) к лопаткам направляющего аппарата через серьги и рычаги. |
095 | Обратное кольцо | Компонент многоступенчатой машины, который проводит воду от корпуса к рабочему колесу в насосном режиме и от рабочего колеса к корпусу в турбинном. |
096 | Лопатка обратного кольца: | Упрощенный компонент обратного кольца для пропуска воды. |
097 | Обод: | Вращающееся кольцо, на котором у турбины установлены лопасти рабочего колеса, а на генераторе - полюсы ротора. |
- | (Качающийся рычаг): | См. рычаг лопасти (102) |
098 | Рабочее колесо: | Рабочий орган турбины, преобразовывающий гидравлическую энергию в механическую. В насосах и насосах-турбинах рабочее колесо превращает механическую энергию в гидравлическую энергию. См. рабочее колесо (060). |
099 | Обод рабочего колеса: | Элемент рабочего колеса радиально-осевой турбины, соединяющий лопасти по наружному контуру. |
100 | Полость за ободом рабочего колеса: | Пространство между ободом рабочего колеса и фундаментным или нижним кольцом. |
101 | Уплотнение обода рабочего колеса: | Две смежных машинных поверхности, одна фиксирована и другая вращается, которые обеспечивают зазор между ободом рабочего колеса и фундаментным или нижним кольцом. |
Эти близкие зазоры ограничивают поток воды между зоной высокого давления и зоной низкого давления рабочего колеса. См. лабиринтные кольца (114) и лабиринтное уплотнение (068). | ||
- | Лопасть рабочего колеса: | См. лопасть (006) |
102 | Рычаг лопасти: | Рычаг, прикрепленный к цапфе лопасти и соединенный с серьгой лопасти в турбинах [насосах] с регулируемыми лопастями. |
103 | Серьга лопасти: | Элемент, прикрепляющий рычаг к крестовине турбин [насосов] с регулируемыми лопастями. |
104 | Уплотнение лопасти: | Герметизирующее устройство предотвращает протечку вдоль ступицы. |
105 | Сервомотор рабочего колеса: | Сервомотор, управляющий лопастями при помощи рычагов в турбинах [насосах] с регулируемыми лопастями. |
106 | Цапфа лопасти: | Компонент лопасти рабочего колеса, который передает действие механизма регулирования лопасти рабочего колеса и поддерживает ее в турбинах с регулируемыми лопастями. |
- | Ковш рабочего колеса: | См. ковш (010) |
107 | Камера рабочего колеса: | Пространство между крышкой, направляющим аппаратом, фундаментным кольцом и отсасывающей трубой. |
- | Кольцо камеры рабочего колеса: | См. камера рабочего колеса (026) |
108 | Конус рабочего колеса: | Расширение ступицы рабочего колеса или корпуса рабочего колеса. |
109 | Ступица рабочего колеса: | Элемент рабочего колеса радиально-осевой турбины или диагональной турбины [насоса], соединяющий лопасти с валом. |
110 | Полость над ступицей рабочего колеса: | Пространство между ступицей рабочего колеса и крышкой или крышкой верхнего обода рабочего колеса. |
111 | Крышка (перегородка) верхнего обода рабочего колеса: | Постоянный компонент в полости над ступицей рабочего колеса, предназначенный для уменьшения потерь трения. |
112 | Уплотнение ступицы рабочего колеса: | Зазор между неподвижной (крышкой) и вращающейся (ступицей) невелик. Этот зазор ограничивает поток воды в полость над ступицей рабочего колеса. См. также лабиринтные кольцевые уплотнения (114) и лабиринтное уплотнение (068). |
113 | Ступица рабочего колеса: | См. ступица рабочего колеса (109) |
- | Юбка рабочего колеса: | См. обод рабочего колеса (099) |
- | Спиральная камера: | См. спиральная камера (118) |
114 | Лабиринтные кольцевые уплотнения: | Сменное кольцо, прикрепленное к рабочему колесу и/или к соответствующим неподвижным частям агрегата, является уплотнением обода рабочего колеса (101) или уплотнением ступицы рабочего колеса (112). |
115 | Полуспиральная камера: | То же, что "спиральная камера" (118), но с прямоугольным поперечным сечением. Обычно используется на станциях с низкой удельной гидравлической энергией. |
116 | Сервомотор: | Устройство, преобразующее давление жидкости в механическое перемещение. В турбинах применяется для управления такими компонентами, как направляющие аппараты, лопасти, иглы, отсекатели. |
- | Вал: | См. главный вал (070) и т.д. |
117 | Уплотнение вала: | Уплотнение для минимизации протечки воды. |
- | Скоростное кольцо: | См. статор (121) |
118 | Спиральная камера: | Элемент проточной части гидравлической турбины, часть которого имеет форму спирали, предназначенный для подвода воды к направляющему аппарату гидравлической турбины. |
119 | Ремонтное уплотнение: | Уплотнение, предотвращающее утечку воды при остановленном агрегате. |
120 | Кольцо статора: | Компоненты, выравнивающие внутренние и наружные поверхности водного прохода (внутреннее и внешнее кольцо статора) и функцию поддержки капсулы и/или других колонн статора для передачи нагрузки сооружениям электростанции. |
121 | Статор: | Несущий элемент проточной части гидравлической турбины, содержащий профилированные колонны. |
122 | Колонна статора: | Обтекаемый потоком элемент статора. В капсульных агрегатах соединяет внутренние и внешние конусы, см. также поддержка капсулы (012). |
В случае нерегулируемой машины функция колонны статора соответствует функции НА. | ||
123 | Прямая отсасывающая/ всасывающая труба: | Отсасывающая/ всасывающая труба без колена |
124 | Конус всасывающей трубы: | Конический участок всасывающей трубы непосредственно перед рабочим колесом насоса. |
125 | Конус отсасывающей трубы: | Конический участок отсасывающей трубы непосредственно за рабочим колесом турбины. |
126 | Колено отсасывающей трубы: | Изогнутая часть отсасывающей трубы между ее выходной частью и конусом. |
127 | Выходная часть отсасывающей трубы: | Часть отсасывающей трубы после колена, выводящая поток воды в нижний бьеф. |
- | система впуска воздуха со стороны нижнего бьефа: | См. систему выпуска воздуха (003). |
- | Кольцо горла: | См. камеру рабочего колеса (026) |
128 | Зеркало подпятника: | Компонент подпятника, воспринимающий осевые силы (гидравлическая нагрузка и вес генератора [двигателя], вала и рабочего колеса) и передающий их опорной плите. |
129 | Опорная плита (пята) подпятника: | Компонент подпятника, передающий осевые силы конусу подпятника. |
130 | Корпус подпятника: | Кожух, объединяющий конструктивные элементы опорной плиты и служащий масляной ванной подпятника. |
131 | Конус подпятника: | Несущий элемент, передающий осевые силы от подпятника к крышке турбины. |
132 | Втулка подпятника: | Колоколообразный компонент, передающий осевые силы от вала к зеркалу подпятника. |
133 | Сегмент подпятника: | Элемент опорной плиты подпятника. |
134 | Опора сегмента подпятника: | Компоненты, поддерживающие сегменты, например, шарниры или пружины. |
135 | Диск подпятника: | Вращающееся кольцо, передающее осевые силы к сегментам. |
- | Верхняя крышка: | См. крышка (057) |
136 | Рукав цапфы: | Сменный защитный цилиндр или труба, прикрепленная к цапфе лопасти. |
137 | Кожух турбины: | Часть кожуха (058) активной турбины. |
138 | Водоприемник проточной части турбины: | Входной участок проточной части турбины, обеспечивающий однородность потока во входном участке турбинного водовода. |
- | Клапан: | Устройство, служащее главным клапаном отключения или клапаном разгрузки (см. 4.6). |
- | Лопатка: | Обтекаемый структурный элемент для направления потока, см. лопатку (043), колонну статора (025), обратный канал (016) и лопатку обратного канала (096). |
- | Кольцевое уплотнение: | См. лабиринтное уплотнение (114) |
- | Заслонка затвор: | См. лопатка (043) |
6 Описания различных типов гидравлических машин
Гидравлическое оборудование обладает многообразием типов и проектных решений, что не позволяет описать его в общем виде.
В данном разделе представлены примеры некоторых типов проточной части и различных типов гидравлических машин.
Все компоненты турбин обозначены идентификационными номерами (5.1). Компоненты, не перечисленные в пункте 5, имеют идентификационный номер, начинающийся с 901. Не все компоненты показаны на рисунках.
6.1 Водопроводящий тракт (проточная часть турбины)
Наиболее распространенные примеры представлены на рисунках 12-14.
Рисунок 12 - Спиральная камера и колено отсасывающей трубы
Рисунок 13 - Полуспиральная камера и колено отсасывающей трубы
Рисунок 14 - Горизонтальный прямоточный агрегат, см. также рисунки 3-7
6.2 Компоненты гидравлических машин
На рисунках у некоторых типов машин обозначены только важнейшие компоненты. Некоторые компоненты, не указанные в 6.2.2 и 6.2.3, могут быть идентифицированы в 6.2.1.
6.2.1 Радиальные машины | ||
6.2.1.1 Радиально-осевые турбины Фрэнсиса и насосы-турбины с регулируемыми направляющими аппаратами, одноступенчатые | рисунки 15-19 | |
6.2.1.2 Радиально-осевые турбины Фрэнсиса и насосы-турбины с неподвижными нерегулируемыми направляющими аппаратами, и насосы одноступенчатые | рисунок 20 | |
6.2.1.3 Многоступенчатые насосы и насосы-турбины | рисунок 21 | |
6.2.2 Диагональные машины | ||
Диагональные турбины, насосы и насосы-турбины | рисунок 22 | |
6.2.3 Осевые машины. Осевые турбины, насосы и насосы-турбины | ||
6.2.3.1 Поворотно-лопастная турбина Каплана и пропеллерная турбина | рисунки 23-24 | |
6.2.3.2 Прямоточные агрегаты | ||
- агрегат капсульный | рисунок 25 | |
- трубный агрегат | рисунок 26 | |
- агрегаты ободного генератора | рисунок 27 | |
- агрегаты S-образного типа | рисунок 28 | |
6.2.4 Ковшовые турбины Пельтона | рисунки 29-33 | |
6.2.5 Подшипники | ||
6.2.5.1 Направляющий подшипник | рисунки 34а, 34b | |
6.2.5.2 Подпятник | рисунок 35 |
6.2.1 Радиальные машины
6.2.1.1 Радиально-осевые турбины и насосы-турбины с регулируемыми направляющими аппаратами, одноступенчатые показаны на рисунках 15-19.
002 | Система впуска воздуха |
006 | Лопасть |
007 | Нижнее кольцо направляющего аппарата |
014 | Тяга сервомотора |
018 | Соединительные болты |
019 | Фланцевые соединения |
028 [124] | Отсасывающая труба |
029 [125] | Конус отсасывающей трубы |
030 [126] | Колено отсасывающей трубы |
031 | Облицовка отсасывающей трубы |
032 [127] | Выходной диффузор отсасывающей трубы (выходная часть отсасывающей трубы) |
033 | Облицовка |
034 | Фундаментное кольцо |
037 | Направляющий подшипник |
043 | Лопатка |
045 | Торцевое уплотнение лопатки |
046 | Ограничитель открытия (хода лопатки) |
047 | Рычаг лопатки |
048 | Серьга лопатки |
050 | Устройство защиты лопатки от перегрузки (срезной палец) |
052 | Сервомотор направляющего аппарата |
053 | Цапфа лопатки |
054 | Уплотнение цапфы лопатки |
055 | Упорный подшипник лопатки |
057 | Крышка турбины; крышка, сторона высокого давления |
066 | Промежуточный вал |
068 | Лабиринтное уплотнение, см. 101, 112 и 114 |
069 | Нижняя шахта |
070 | Вал турбины |
077 | Зуб спирали |
086 | Бычок отсасывающей трубы |
087 | Облицовка бычка отсасывающей трубы |
088 | Шахта |
089 | Облицовка шахты |
092 | Разгрузочная труба |
094 | Регулирующее кольцо |
098 | Рабочее колесо |
099 | Обод рабочего колеса |
100 | Полость за ободом рабочего колеса |
101 | Уплотнение обода рабочего колеса |
107 | Камера рабочего колеса |
108 | Конус рабочего колеса |
109 | Ступица рабочего колеса |
110 | Полость над ступицей рабочего колеса |
111 | Крышка (перегородка) верхнего обода рабочего колеса |
112 | Уплотнение ступицы рабочего колеса |
114 | Вращающиеся и неподвижные лабиринтные кольца |
117 | Уплотнение вала |
118 | Спиральная камера |
121 | Статор |
122 | Колонна статора |
128 | Подпятник |
131 | Конус опоры подпятника |
901 | Площадки и лестницы |
902 | Подшипник лопатки |
Рисунок 15 - Радиальные машины
Радиально-осевые турбины и насосы-турбины с регулируемыми направляющими аппаратами, одноступенчатые
Рисунок 16 - Радиальные машины
Радиально-осевые турбины и насосы-турбины с регулируемыми направляющими аппаратами, одноступенчатые
Рисунок 17 - Радиальные машины
Радиально-осевые турбины и насосы-турбины с регулируемыми направляющими аппаратами, одноступенчатые
Рисунок 18 - Радиальные машины
Радиально-осевые турбины Фрэнсиса, насосы-турбины
Рабочее колесо [импеллер]
Рисунок 19 - Радиальные машины
Радиально-осевые турбины Фрэнсиса, насосы-турбины, регулируемый направляющий аппарат
6.2.1.2 Радиально-осевые турбины и насосы-турбины с неподвижными направляющими аппаратами [диффузорами] не регулируемые, и одноступенчатые насосы, рисунок 20 (продолжение)
007 | Нижнее кольцо направляющего аппарата, крышка, сторона низкого давления |
[023] [093] | Статор (неподвижный направляющий аппарат, диффузор) |
[025] | Колонна статора |
057 | Крышка турбины, крышка, сторона высокого давления |
070 | Вал |
098 [060] | Рабочее колесо |
117 | Уплотнение вала |
118 | Спиральная камера |
122 [025] | Колонна статора (неподвижная лопатка направляющего аппарата, лопатка диффузора) |
028 [124] | Отсасывающая труба |
Рисунок 20 - Радиальные машины
Нерегулируемые радиально-осевые турбины, насосы-турбины и насосы с неподвижными направляющими аппаратами
6.2.1.3 Многоступенчатые насосы и насосы-турбины, рисунок 21
007 | Нижнее кольцо направляющего аппарата, крышка, сторона низкого давления |
015 | Корпус |
016 | Обратный канал |
[023] [093] | Статор (неподвижный направляющий аппарат) |
[024] | Съемное кольцо диффузора |
028 [124] | Отсасывающая труба |
057 | Крышка турбины, крышка, сторона низкого давления |
070 | Вал |
095 | Кольцо обратного канала |
096 | Лопатка обратного канала |
098 [060] | Рабочее колесо [импеллер] |
118 | Спиральная камера |
121 | Статорное кольцо (диффузорное кольцо) |
122 [025] | Колонна статора (неподвижная лопатка направляющего аппарата, лопатка диффузора) |
Рисунок 21 - Радиальные машины
Многоступенчатые насосы и насосы-турбины
6.2.2 Диагональные машины
Диагональные турбины, диагональные насосы и диагональные насосы-турбины, рисунок 22.
006 | Лопасть рабочего колеса |
007 | Нижнее кольцо направляющего аппарата, крышка, сторона низкого давления |
026 | Камера рабочего колеса и фундаментное кольцо (горловина камеры) |
028 | Отсасывающая труба |
029 | Конус отсасывающей трубы |
037 | Направляющий подшипник |
043 | Лопатка направляющего аппарата |
052 | Индивидуальный сервомотор лопатки |
057 | Крышка турбины, крышка, сторона высокого давления |
059 | Корпус рабочего колеса |
069 | Нижняя шахта |
070 | Вал турбины |
088 | Шахта |
092 | Разгрузочная труба |
098 [060] | Рабочее колесо |
108 [062] | Конус рабочего колеса |
117 | Уплотнение вала |
118 | Спиральная камера |
121 | Статор |
122 | Колонна статора |
901 | Площадки и лестницы |
Рисунок 22 - Диагональные машины
Диагональные турбины, диагональные насосы, диагональные насосы-турбины
6.2.3 Осевые машины
6.2.3.1 Поворотно-лопастные турбины, пропеллерные турбины, рисунки 23 и 24.
006 | Лопасть |
007 | Нижнее кольцо направляющего аппарата, крышка, сторона низкого давления |
020 | Крестовина |
026 | Камера рабочего колеса и фундаментное кольцо (горловина камеры) |
028 | Отсасывающая труба |
029 | Конус отсасывающей трубы |
037 | Направляющий подшипник |
043 | Лопатка направляющего аппарата |
052 | Индивидуальный сервомотор лопатки |
053 | Цапфа лопатки |
057 | Крышка турбины, крышка, сторона высокого давления |
059 | Корпус рабочего колеса |
066 | Промежуточный вал |
070 | Вал |
088 | Шахта |
089 | Облицовка шахты |
094 | Регулирующее кольцо |
098 | Рабочее колесо |
102 | Рычаг лопасти |
103 | Серьга лопасти |
104 | Уплотнение лопасти |
105 | Сервомотор рабочего колеса |
106 | Цапфа лопасти |
108 | Конус рабочего колеса |
117 | Уплотнение вала |
118 | Спиральная камера |
121 | Статор |
122 | Колонна статора |
128 | Подпятник |
131 | Конус опоры подпятника |
Рисунок 23 - Осевые машины.
Поворотно-лопастные турбины, пропеллерные турбины
Рисунок 24 - Осевые машины с регулируемыми лопастями
6.2.3.2 Прямоточные агрегаты: капсульный агрегат, трубный агрегат, агрегат ободного генератора, агрегат S-образного типа, рисунки 25-28.
001 | Проходная колонна капсулы |
006 | Лопасть рабочего колеса |
011 | Капсула |
012 | Опора капсулы |
017 | Контрпята |
026 | Камера рабочего колеса и фундаментальное кольцо (горловина камеры) |
028 | Отсасывающая труба |
029 | Конус отсасывающей трубы |
031 | Облицовка отсасывающей трубы |
035 | Мультипликатор |
036 | Шахта доступа к генератору |
037 | Направляющий подшипник |
043 | Лопатка направляющего аппарата |
047 | Рычаг лопатки |
048 | Серьга лопатки |
056 | Крышка монтажного проема |
059 | Корпус рабочего колеса |
063 | Внутреннее кольцо направляющего аппарата |
070 | Вал турбины |
083 | Маслоприемник |
085 | Наружное кольцо направляющего аппарата |
088 | Шахта |
094 | Регулирующее кольцо |
097 | Обод |
098 | Рабочее колесо |
108 | Конус рабочего колеса |
117 | Уплотнение вала |
120 | Кольцо статора, внутреннее и наружное |
122 | Колонна статора |
128 | Подпятник |
138 | Входная часть проточного тракта |
903 | Компенсаторное кольцо |
904 | Уплотнение обода |
Рисунок 25 - Осевые машины.
Капсульные агрегаты
Рисунок 26 - Осевые машины. Трубный агрегат
Рисунок 27 - Осевые машины. Агрегат с ободным генератором
Рисунок 28 - Осевые машины. S-образный агрегат
6.2.4 Ковшовые турбины, рисунки 29-33
008 | Тормозное сопло |
009 | Патрубок |
010 | Ковш |
021 | Отсекатель |
022 | Отклонитель |
037 | Направляющий подшипник |
058 | Кожух турбины |
065 | Подводящая труба |
070 | Вал турбины |
071 | Распределитель |
072 | Игла |
073 | Обратная связь привода иглы |
074 | Шток иглы |
075 | Привод иглы |
076 | Насадка иглы |
078 | Насадка |
080 | Корпус сопла |
081 | Экран сопла |
082 | Сменное кольцо насадки |
090 | Ремонтное перекрытие (с рельсами для тележки) |
098 | Рабочее колесо |
113 | Ступица |
116 | Привод отсекателя |
117 | Уплотнение вала |
137 | Кожух турбины (крышка турбины) |
905 | Масляный трубопровод |
906 | Вал отсекателя |
907 | Тележка для транспортировки рабочего колеса |
908 | Дверь для транспортировки рабочего колеса |
Рисунок 29 - Ковшовые турбины. Вертикальные ковшовые турбины
Рисунок 30 - Ковшовые турбины. Вертикальная ковшовая турбина (шесть сопел)
Рисунок 31 - Ковшовые турбины. Горизонтальная ковшовая турбина с двумя соплами
Рисунок 32 - Ковшовые турбины с внешним и внутренним сервомотором
Рисунок 33 - Ковшовые турбины, отклонитель и отсекатель
6.2.5 Подшипники
6.2.5.1 Направляющий подшипник, рисунок 34.
038 | Юбка вала |
039 | Корпус направляющего подшипника |
040 | Опорная поверхность вала |
041 | Сегмент направляющего подшипника |
042 | Вкладыш подшипника |
905 | Система подачи масла |
909 | Опора сегмента (опора вкладыша) |
910 | Масляная ванна |
911 | Маслоохладитель |
а) Направляющий подшипник корпусной с вращающейся масляной ванной
b) Направляющий подшипник корпусной с вращающейся масляной ванной
Рисунок 34 - Направляющий подшипник
6.2.5.2 Подпятник, рисунок 35
005 | Система подачи масла под давлением |
129 | Опорная плита подпятника |
130 | Корпус подпятника |
131 | Конус опоры подпятника |
132 | Втулка подпятника |
133 | Сегмент подпятника |
134 | Опора сегмента подпятника |
135 | Диск подпятника |
912 | Масляная ванна |
913 | Маслоохладительная система |
Рисунок 35 - Подпятник
6.3 Список терминов на русском языке в алфавитном порядке с идентификационными номерами
6.3.1 Термины на русском языке
N | Термин |
086 | Бычок отсасывающей трубы |
070 | Вал, вал турбины |
906 | Вал дефлектора |
042 | Вкладыш подшипника |
063 | Внутреннее кольцо направляющего аппарата |
114 | Вращающиеся и неподвижные лабиринтные кольца |
132 | Втулка подшипника |
[127] | [Входная часть отсасывающей трубы] |
138 | Входная часть проточного тракта |
032 | Входной диффузор отсасывающей трубы |
908 | Дверь для транспортировки рабочего колеса |
135 | Диск подшипника |
077 | Зуб спирали |
072 | Игла |
060 | Импеллер |
052 | Индивидуальный сервомотор лопатки |
107 | Камера рабочего колеса |
026 | Камера рабочего колеса и фундаментное кольцо |
011 | Капсула |
010 | Ковш |
058 | Кожух турбины |
137 | Кожух турбины (крышка турбины) |
030[126] | Колено отсасывающей трубы |
122[025] | Колонна статора (неподвижная лопатка направляющего аппарата, лопатка диффузора) |
095 | Кольцо обратного канала |
120 | Кольцо статора внутреннее и наружное |
903 | Компенсаторное кольцо |
017 | Контрпята |
131 | Конус опоры подпятника |
029[125] | Конус отсасывающей трубы |
108[062] | Конус рабочего колеса |
015 | Корпус |
039 | Корпус направляющего подшипника |
130 | Корпус подпятника |
059 | Корпус рабочего колеса |
080 | Корпус сопла |
020 | Крестовина |
111 | Крышка (перегородка) верхнего обода рабочего колеса |
057 | Крышка гидромашины, крышка, сторона высокого давления |
056 | Крышка монтажного проема |
068 | Лабиринтное уплотнение, см. 101, 112 и 114 |
006 | Лопасть, лопасть рабочего колеса |
043 | Лопатка, лопатка направляющего аппарата |
096 | Лопатка обратного канала |
911 | Маслоохладитель |
913 | Маслоохладительная система |
083 | Маслоприемник |
910/912 | Масляная ванна |
905 | Масляный трубопровод |
035 | Мультипликатор |
037 | Направляющий подшипник |
085 | Наружное кольцо направляющего аппарата |
078 | Насадок |
076 | Насадок иглы |
007 | Нижнее кольцо направляющего аппарата, крышка, сторона низкого давления |
069 | Нижняя шахта |
087 | Облицовка бычка отсасывающей трубы |
031 | Облицовка отсасывающей трубы |
089 | Облицовка шахты |
033 | Облицовки |
097 | Обод |
099 | Обод рабочего колеса |
073 | Обратная связь дефлектора |
016 | Обратный канал |
046 | Ограничитель хода лопатки |
012 | Опора капсулы |
909 | Опора сегмента (опора вкладыша) |
134 | Опора сегмента подпятника |
129 | Опорная плита подпятника |
040 | Опорная поверхность вала |
022 | Отклонитель |
028 [124] | Отсасывающая труба |
021 | Отсекатель |
009 | Патрубок |
901 | Площадки и лестницы |
065 | Подводящая труба |
128 | Подпятник |
902 | Подшипник лопатки |
110 | Полость над ступицей рабочего колеса |
100 | Полость за ободом рабочего колеса |
116 | Привод дефлектора |
075 | Привод иглы |
066 | Промежуточный вал |
001 | Проходная колонна капсулы |
098 [060] | Рабочее колесо |
092 | Разгрузочная труба |
071 | Распределитель |
094 | Регулирующее кольцо |
090 | Ремонтное перекрытие (с рельсами для тележек) |
102 | Рычаг лопасти |
047 | Рычаг лопатки |
041 | Сегмент направляющего подшипника |
133 | Сегмент подпятника |
052 | Сервомотор направляющего аппарата |
105 | Сервомотор рабочего колеса |
103 | Серьга лопасти |
048 | Серьга лопатки |
002 | Система впуска воздуха |
905 | Система подачи масла (масляный трубопровод) |
005 | Система подачи масла под давлением |
082 | Сменное кольцо насадка |
018 | Соединительные болты |
118 | Спиральная камера |
121 | Статор |
023 [093] | Статор (неподвижный направляющий аппарат, диффузор) |
121 | Статорное кольцо (диффузорное кольцо) |
113 | Ступица |
109 | Ступица рабочего колеса |
024 | Съемное кольцо диффузора |
907 | Тележка для транспортировки рабочего колеса |
008 | Тормозное сопло |
045 | Торцевое уплотнение лопатки |
014 | Тяга сервомотора |
117 | Уплотнение вала |
104 | Уплотнение лопасти |
904 | Уплотнение обода |
101 | Уплотнение обода рабочего колеса |
112 | Уплотнение ступицы рабочего колеса |
054 | Уплотнение цапфы лопатки |
055 | Упорный подшипник лопатки |
050 | Устройство защиты лопатки от перегрузки |
019 | Фланцевое соединение |
034 | Фундаментное кольцо |
106 | Цапфа лопатки |
053 | Цапфа лопасти |
088 | Шахта |
036 | Шахта доступа к генератору |
074 | Шток иглы |
081 | Экран сопла |
038 | Юбка вала |
7 Контрольные данные
В этом пункте приведены контрольные значения диаметра и уровня. Для других контрольных данных в сравнении рисунков и результатов испытаний нужно соблюдать осторожность.
7.1 Контрольные диаметры
Контрольные диаметры D для различных типов гидравлических машин показаны на рисунке 36.
7.2 Контрольные уровни
Важно указать, что контрольный уровень не обязательно соответствует месту максимальной кавитации. Для оценки кавитационных явлений рекомендуется выбрать соответствующий уровень машины отдельно.
Детализация X
a) радиальные машины: радиально-осевые турбины Фрэнсиса, радиальные насосы и радиальные насосы-турбины. Для многоступенчатых машин - к низкой стадии давления;
b) диагональные машины с неподвижными лопастями рабочего колеса и ободом рабочего колеса;
c) диагональные машины с неподвижными лопастями рабочего колеса без обода рабочего колеса;
d) диагональные машины с регулируемыми лопастями рабочего колеса;
e) осевые машины с неподвижными лопастями рабочего колеса;
f) осевые машины с регулируемыми лопастями рабочего колеса;
g) ковшовые турбины Пельтона
Рисунок 36 - Контрольные диаметры
a) радиальные машины: радиально-осевые турбины Фрэнсиса, радиальные насосы и радиальные насосы-турбины. Для многоступенчатых машин - к ступени низкого давления;
b) диагональные машины с неподвижной лопастью рабочего колеса и ободом рабочего колеса;
c) диагональные машины с неподвижной лопастью рабочего колеса без обода рабочего колеса;
d) диагональные машины с регулируемой лопастью рабочего колеса;
e) осевые машины с неподвижной лопастью рабочего колеса;
f) осевые машины с регулируемыми лопастями рабочего колеса;
g) ковшовые турбины Пельтона
Рисунок 37 - Контрольные уровни
8 Основные измерения
В приведенном ниже списке и рисунках 38-47 указаны только самые основные гидравлические измерения для различных типов машин.
8.1 Определения и символы для радиальных, диагональных и осевых машин
Символ | Термин/определение символа |
Высота лопатки НА | |
С | Расстояние от осевой линии агрегата до границы со стороны высокого давления для вертикальной поворотно-лопастной турбины или пропеллерной турбины, а для прямоточной машины - до самой низкой точки границы со стороны высокого давления. |
D | Контрольный диаметр. |
Внутренний диаметр лопасти рабочего колеса на стороне высокого давления. | |
Внешний диаметр лопасти рабочего колеса на стороне высокого давления. | |
Диаметр капсулы. | |
Диаметр спиральной камеры при пределе стороны высокого давления. | |
Диаметр корпуса. | |
Диаметр входного отверстия отсасывающей трубы. | |
Диаметр горла, минимальный диаметр обода рабочего колеса. | |
Диаметр разворота лопатки (от оси цапфы). | |
G | Расстояние между центральными линиями двух агрегатов. |
J | Высота полуспиральной камеры или входного отверстия прямоточной турбины при предельном уровне со стороны высокого давления. |
K | Ширина полуспиральной камеры или входного отверстия прямоточной турбины при предельном уровне со стороны высокого давления. |
L | Расстояние от центральной линии агрегата к выходу отсасывающей трубы при предельном уровне со стороны низкого давления. |
M | Расстояние от центральной линии рабочего колеса к горлу капсулы. |
N | Высота выхода из отсасывающей трубы при предельном уровне со стороны низкого давления. |
S | Ширина выхода из отсасывающей трубы при предельном уровне со стороны низкого давления. |
U | Разница в высоте центральной линии спиральной камеры (центральная линия распределителя) и самой низкой точкой отсасывающей трубы. |
V | Разница в высоте центральной линией спиральной камеры (центральной линией распределителя) и входным отверстием колена отсасывающей трубы. |
W | Разница в высоте центральной линии спиральной камеры (центральной линии распределителя) и контрольным уровнем машины, для радиальных машин W= 0. |
X | Разница в высоте центральной линии спиральной камеры (центральной линией распределителя) и входным отверстием конуса отсасывающей трубы (выход конуса трубы). Разница между осью рабочего колеса и входным отверстием конуса отсасывающей трубы для прямоточных турбин. |
а | Расстояние между центральной линией агрегата и выходным краем (входным краем) бычка в спиральной камере или входом проточной части турбины (выход насоса). |
b | Расстояние от центральной линии агрегата до горла бычка в отсасывающей трубе. |
Расстояние от центральной линии агрегата до центральной линии спиральной или полуспиральной камеры. | |
Расстояние от центральной линии агрегата до центральной линии отсасывающей трубы. | |
Толщина бычка на входе проточной части турбины (выхода насоса). | |
Толщина бычка отсасывающей трубы. | |
Число лопаток направляющего аппарата. | |
Число лопастей рабочего колеса. | |
Контрольный уровень гидравлической машины. | |
Угол между основанием выхода отсасывающей трубы (диффузора) и горизонтальным уровнем. | |
Половина угла вершины конуса, образованного распределителем; см. рисунки 40 и 41. |
Рисунок 38 - Радиальные машины: радиально-осевые турбины, радиальные насосы, радиальные насосы-турбины
Рисунок 39 - Диагональные машины с неподвижными лопастями и ободом рабочего колеса
Рисунок 40 - Диагональные машины с неподвижными лопастями рабочего колеса без обода рабочего колеса
Рисунок 41 - Диагональные машины с регулируемыми лопастями рабочего колеса
Рисунок 42 - Поворотно-лопастные и пропеллерные турбины
Рисунок 43 - Прямоточные турбины. Капсульные агрегаты. Трубные агрегаты. Агрегаты с ободным генератором. Агрегаты S-образного типа
8.2 Определения и обозначения для ковшовых турбин
Обозначение | Определение |
В | Внутренняя ширина ковша рабочего колеса. |
Внешняя ширина ковша рабочего колеса. | |
С | Расстояние от центральной линии агрегата до входного отверстия распределителя или патрубка, параллельного центральной линии трубопровода. |
с | Расстояние от центральной линии агрегата до центральной линии трубопровода. |
D | Контрольный диаметр - диаметр центра струи рабочего колеса. |
Максимальный диаметр выхода рабочего колеса. | |
Диаметр входа патрубка/распределителя. | |
Внутренний диаметр корпуса сопла. | |
d | Диаметр отверстия сопла. |
Теоретический диаметр струи при предельной нагрузке , где Q и E см. 9.1. | |
Число сопел. | |
Число ковшей. | |
Контрольный уровень гидравлической машины. | |
Угол между центральными линиями сопел. | |
Для турбины с горизонтальной осью наклон центральной линии сопла. |
На рисунках 44-47 показаны элементы ковшовых турбин.
Рисунок 44 - Горизонтальная ковшовая турбина с двумя соплами
Рисунок 45 - Ковш | Рисунок 46 - Сопло |
Рисунок 47 - Вертикальная ковшовая турбина с шестью соплами
9 Стандартные определения и безразмерные величины
9.1 Стандартные определения
Фундаментальные стандартные термины для описания основных гидравлических условий в гидравлической машине приведены ниже. Их определения описаны в МЭК 60041 и МЭК 60193.
Некоторые из этих терминов использованы для определения безразмерных терминов в 9.2.
Символ | Определение | Единица измерения |
А | Площадь | м |
а | Открытие направляющего аппарата | м |
s | Перемещение иглы | м |
е | Удельная энергия | Дж/кг (м /с ) |
Е | Удельная гидравлическая энергия машины | Дж/кг (м /с ) |
Удельная гидравлическая энергия станции | Дж/кг (м /с ) | |
Потери удельной гидравлической энергии | Дж/кг (м /с ) | |
Заданная потенциальной энергия всасывания машины | Дж/кг (м /с ) | |
Осевая сила | Н | |
Радиальная сила | Н | |
Ускорение силы тяжести | м/с | |
________________ , см. МЭК 60041, приложение F. , см. МЭК 60041, приложение F. | ||
H | Напор турбины или напор насоса Н = Е / | м |
Потери напора | м | |
n | Скорость вращения | |
NPSE | Чистая положительная удельная энергия | Дж/кг (м /с ) |
NPSH | Чистая положительная высота отсасывания | м |
P | Мощность (механическая машины) | Вт |
Механическая мощность рабочего колеса | Вт | |
Абсолютное давление | Па | |
Окружающее давление (атмосферное давление) | Па | |
Манометрическое давление ( ) | Па | |
Давление пара (абсолютное) | Па | |
Q | Расход | м /с |
t | Время | с |
Вращающий момент вала | Н·м | |
Вращающий момент рабочего колеса | Н·м | |
Вращающий момент лопасти (от гидравлической нагрузки) | Н·м | |
Вращающий момент НА (от гидравлической нагрузки) | Н·м | |
Скорость (v = Q/A) | м/с | |
Геодезическая высота станции (см. рис. 1) | м | |
Высота всасывания (отсасывания) | м | |
z | Уровень | м |
Контрольный уровень машины | м | |
Угол поворота лопатки направляющего аппарата | ...° | |
Угол поворота лопасти рабочего колеса | ...° | |
Эффективность (КПД) | - | |
Термодинамическая температура | K | |
Температура Цельсия | °С | |
Динамическая вязкость | Па·с | |
Кинематическая вязкость | м /с | |
Плотность | кг/м |
9.2 Безразмерные величины
Приведенные ниже факторы и коэффициенты увеличивают возможность анализировать, оценивать и предсказывать работу гидравлической машины.
Термин | Символ | Определение |
Фактор скорости | ||
________________ n (c ). | ||
Фактор расхода | ||
Фактор вращающего момента | ||
Фактор мощности | ||
Коэффициент энергии | ||
Коэффициент расхода | ||
Коэффициент вращающего момента | ||
Коэффициент мощности | ||
Удельная скорость | ||
________________ Также имеют широкое применение размерные показатели удельной скорости и : , где n (мин ); Q (м /с); H = E/H = , где n (мин ); P (кВт); (м). | ||
Число Тома | NPSE/E = NPSE/H |
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного международного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта |
МЭК 60193:1999 | IDT | ПНСТ 47-2015 "Турбины гидравлические, аккумулирующие насосы и турбонасосы. Приемочные испытания на модели" |
МЭК 60041:1991 | NEQ | ГОСТ 28842-90 "Турбины гидравлические. Методы натурных приемочных испытаний" |
МЭК 60308:2005 | IDT | ПНСТ 48-2015 "Системы, регулирующие скорость вращения гидравлических турбин. Международные нормы на правила испытаний" |
Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов: - IDT - идентичные стандарты; - NEQ - неэквивалентные стандарты. |
УДК 621.224:006.354 | ОКС 27.140 | |
Ключевые слова: ГЭС, активные и реактивные турбины, насосы и обратимые гидромашины, направляющий аппарат, управление, скорость вращения, мощность, уровень воды, расход воды, испытания, параметры гидротурбин, контрольные сечения, договор |