Книга адресована специалистам-гидроэнергетикам, персоналу гаэс, проектировщикам, преподавателям и студентам гидроэнергетических специальностей. Может быть полезна также специалистамэнергетикам

Рис. 14.7. Вертикальный разрез по диагональной обратимой гидромашине ГАЭС Синкан:
1 – рабочее колесо; 2 – лопатки цилиндрического направляющего аппарата; 3 – колонны статора; 4 – спиральная камера; 5 – крыльчатый сервомотор для поворота лопастей рабочего колеса; 6 – регулирующее кольцо; 7 и 8 – вал гидро- и электромашины; 9 – подшипник гидромашины; 10 – крышка насосотурбины; 11 – всасывающе-отсасывающая труба
Для уменьшения величины пульсаций и устранения вибрации элементов насосотурбины при частичных нагрузках в камеру рабочего колеса в зависимости от величины открытия направляющего аппарата автоматически подается сжатый воздух.
Выше было сказано, что жестколопастное рабочее колесо при одной и той же частоте вращения не может достигать оптимальных значений к.п.д. в турбинном и насосном режимах. В связи с этим кроме применения трехмашинных схем и двухскоростных обратимых гидроагрегатов конструкторы стремятся улучшить энергетические показатели обратимых односкоростных гидромашин, дающих наименьшие затраты по строительной части здания ГАЭС. Имеется ряд представляющих несомненный интерес оригинальных предложений, которые в некоторых случаях на новых объектах могут быть использованы со значительным техническим и экономическим эффектом. Рассмотрим некоторые из этих предложений.
Наиболее простым способом улучшения энергетических характеристик является конструкция, при которой для перехода из турбинного режима в насосный и обратно производится замена рабочего колеса и направляющего аппарата, что может быть приемлемым только для ГАЭС сезонного регулирования (швейцарский патент). Основа идеи состоит в том, что при работе в насосном режиме направляющий аппарат находится в фиксированном положении и в принципе можно обойтись без него. В то же время диаметр насосного рабочего колеса примерно равен диаметру рабочего колеса турбины вместе с направляющим аппаратом. В этих условиях имеется возможность так спроектировать проточную часть, чтобы замена одного колеса другим производилась с наименьшими затратами.
Другое направление разработок – применение двух рабочих колес, имеющих общую спиральную камеру и отсасывающую трубу. Идея заключается в том, что спиральная камера перекрывается от неработающего колеса. В качестве примера можно привести конструкцию чешских специалистов – инженера Госнедля и проф. Нехлеба (гидромашина Гоне). Гидромашина конструкции Гоне в 1977 г. установлена на ГАЭС Pozake Podhradce и ГАЭС Йиглава Далешице (Н = 93 м).
Эта же идея лежит в основе патента, полученного швейцарской фирмой «Шарми» на обратимую гидромашину, названную «Изожир». В 1969 г. такая гидромашина была установлена в Швейцарии на ГАЭС Робией (Н = 400 м) и Хандек-III (Н = 475 м). Очевидно, опытная эксплуатация прошла успешно, поскольку фирма разработала несколько вариантов гидромашины Изожир для других ГАЭС.
На рис. 14.8 показан разрез гидромашины Изожир с горизонтальным валом для ГАЭС Хандек-III. Основные параметры гидромашины:
Турбинный режим Насосный режим
Напор, м 310–460 400–475
Расход, м³/с 13,7–13,4 10,8–8,2
Мощность, МВт 36,5–55 47,8–42,6 Частота вращения, об/мин 1000 1000
На рис. 14.8 сверху показано состояние гидромашины в качестве насоса. При этом турбинное рабочее колесо 1 отделено от спиральной камеры кольцевым затвором 3. Кольцевой же затвор 4 насосного колеса 2 открыт. Ниже оси показано положение кольцевых затворов при работе в турбинном режиме. Перемещение кольцевых затворов осуществляется сервомоторами 5.
Рассмотренные насосотурбины типа Гоне и Изожир благодаря применению двух рабочих колес решают задачу получения максимального к.п.д. в турбинном и насосном режимах. Кроме того, сохранением одного и того же направления вращения обеспечивается