Направляющий аппарат активной гидротурбины

р) 537191 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских(61) Дополнительное к авт, свид-ву Клэ Г 03 В 1/04 но 16.12.74 (21) 2083857/О 22) За с,присоединением заявкиГосударственные комите Совета Министров СССР(088,8) ано 30.11,76. Бюллетень44 бли по делам изобретений и открытийата опубликования описания 13.12.7 2) Автор изобретени И. А, Филипповргизский научно-исследовательский отдел энергетики 1) Заявител 54) НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ АКТИВН РОТУР БИ Н Ъ 1 Изобретение относится к области гидрома шиностроения и может быть использовано в аправляющих аппаратах активных гидротурбин.Известна конструкция направляющего аппарата активной гидротурбины, содержащая сопло с верхней и нижней стенками, в последней из которых выполнено окно. Под этим окном расположена перемещаемая задвижка, площадь которой достаточна для полного закрытия окна. При полностью закрытом окне гидротурбина выдает максимальную мощность. При смещении задвижки окно приоткрывается и часть водного потока из направляющего аппарата сбрасывается, не доходя до рабочих лопастей, чем и уменьшается поток воды, идущей к рабочим лопастям гидротурбины. Все это и приводит к снижению оборотов колеса гидротурбины, т. е. к возможности регулирования ее мощности 11. Однако у таких направляющих аппаратов не велика чувствительность регулирования мощности турбины, нет постоянства скоростного напора, что вызывает снижение к. и.д. гидротурбины и увеличение общего расхода воды, и таким образом ухудшает энергетические показатели гидротурбины,Целью изобретчувствительностиние постоянства р ения является повышение регулирования и обеспечеасхода и скоростного напора воды. Поставленная цель достигается тем, что задвижка установлена на нижней стенке сопла над водосбросным окном, снабженным снизу направляющим водосбросным патруб ком. Положение задвижки на нижней стенкенаправляющего аппарата вызывает три гидравлических эффекта. Во-первых, изменяется сечение рабочей струи, во-вторых - величина открытия водосбросного окна в нижней 10 стенке направляющего аппарата от нуля дополной его площади, в-третьих - выходящая из окна струя воды падает на встречно набегающие лопасти рабочего колеса турбины.Первые два эффекта изменяют рабочий рас ход воды (активный крутящий момент колеса), а третий эффект перемещения задвижки вызывает изменение от нуля до максимума тормозящего момента. Совокупность этих трех гидравлических эффектов в направляющем 20 аппарате и обеспечивает регулирование мощности турбины, Уменьшение расхода воды таким направляющим аппаратом по сравнению с известным обеспечивается тем, что открытие водосбросного окна регулирующей задвижкой 25 сопровождается уменьшением рабочего сечения сопла. Кроме того, описываемый направляющий аппарат, производящий открытие водосбросного окна с одновременным уменьшением высоты рабочего сечения сопла или на оборот, обеспечивает постоянство скоростного537191 Ф о р мул а изобретения Составитель Т. ТроицкаяРедактор В. Левятов Техред М. Семенов Корректор Е. Хмелева Заказ 2535/19 Изд. Мо 1811 Тираж 654 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 напора и расхода воды за счет равного перераспределения потоков воды, выходящих из сбросного окна и конца направляющего аппарата. Конструктивно это обеспечивается равенством ширины окна ширине сопла. Кроме того, при полностью открытом (закрытом) водосбросном окне передняя кромка подвижной задвижки оканчивается так, что толщина рабочей струи обеспечивает минимальный (максимальный) крутящий момент рабочему колесу гидротурбины.На чертеже показана гидротурбина с направляющим аппаратом.Направляющий аппарат (сопло) 1 расположен над рабочим колесом 2 с минимально допустимым зазором. Сопло включает боковую стенку 3, верхнюю стенку 4, задвижку 5, размещенную в пазах боковых стенок сопла и лежащую на нижней его стенке 6, водосбросной патрубок 7 и водосбросное окно 8.Работает направляющий аппарат следующим образом.При перемещении задвижки по направлению стрелки А уменьшается (а по направлению стрелки Б увеличивается) толщина струи, подаваемой соплом на активные лопасти рабочего колеса 2, причем это происходит еще более интенсивно за счет увеличения (или уменьшения) сброса части воды через открывающееся или закрывающееся окно 8, Кроме того, одновременно с этим выходящая из окна вода по водосбросному патрубку, попадая на встречно набегающие (поднимающиеся наверх) пассивные лопасти колеса дополнитель но увеличивает или уменьшает тормозящеедействие колесу 2. Одновременное взаимодействие указанных факторов способствует быстрому и эффективному регулированию мощности, выдаваемой гидротурбиной, при неизмен ном числе оборотов ее рабочего колеса. Направляющий аппарат активной гидротур бины с рабочим колесом, содержащий соплос верхней и нижней стенками, в последней из которых выполнено водосбросное окно с регулирующей задвижкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности 20 регулирования и обеспечения постоянстварасхода и скоростного напора воды, выходная кромка нижней стенки сопла образована передней гранью задвижки, а водосбросное окно снабжено патрубком, направленным против 25 направления вращения рабочего колеса гидротурбины.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт, св. Мв 465486, кл. Р ОЗВ 1/02, 1972 30 (прототип).