ПНСТ 50-2015 Гидроэлектростанции. Номенклатура машинного оборудования

Обложка ПНСТ 50-2015 Гидроэлектростанции. Номенклатура машинного оборудования
Обозначение
ПНСТ 50-2015
Наименование
Гидроэлектростанции. Номенклатура машинного оборудования
Статус
Отменен
Дата введения
2016.01.07
Дата отмены
-
Заменен на
-
Код ОКС
27.140

       

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

Статический напор

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


Высота должна быть отнесена к контрольному уровню, принятому в национальной системе отсчета, например, средний уровень моря. Соответствующая точка гидравлической машины должна быть взята в качестве базы и определена как контрольный уровень
машины, см. рисунок 37.

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
)

Е

Удельная гидравлическая энергия машины

Дж/кг (м
)

Удельная гидравлическая энергия станции

Дж/кг (м
)

Потери удельной гидравлической энергии

Дж/кг (м
)

Заданная потенциальной энергия всасывания машины

Дж/кг (м
)

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
)

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

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

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
/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