(нержавеющая сталь, содержащая 13% хрома, 4% никеля) имеет внешний диаметр = 6,0 м, внутренний 4,3 м. Отношение L>2/£)i -0,715. Направляющий аппарат, состоящий из 20 лопаток 2, имеет высоту 1,03 м (Ь^ = 0,17). Следует обратить внимание на мощ-

Рнс. 17-2. Радиальио-осевая обратимая гидромашина ГАЭС Родунд-П.

ную конструкцию крышки 3, на которую опирается направляющий подшипник 4 с масляной смазкой и подпятник 5. Короткий вал 6 диаметром ИЗО мм жестко соединен с валом 7 электрического двигателя-генератора. Спиральная камера 8 стальная, диаметр входного сечения 5,4 м (максимальная скорость в насосном режиме 6,0 м/с). Под нижним ободом рабочего колеса имеется полость 9, из которой вода может удаляться на слив через трубу 10. Это необхо-

димо при работе агрегата в режиме синхронного компенсатора, когда направляющий аппарат закрыт, вода из полости рабочего колеса отжата сжатым воздухом и агрегат, включенный в сеть, вращается вхолостую. Протекающая через неплотности направляющего аппарата вода через отверстия попадает в полость Р и из нее удаляется. В противном случае она попадала бы на лопасти вращающегося рабочего колеса, что вызывало бы увеличение потерь энергии.

Сравнивая данную обратимую гидромашину с радиально-осевой турбиной, рассчитанную на такой же напор (см., например, рис. 2-29), можно отметить различие в форме рабочего колеса (меньшие bo и DJDi). Здесь число лопастей обычно 6-8, а в турбине в 2 раза больше.

На рис. 17-2 показана обратимая гидромашина ГАЭС Родунд-П (фирма Фойт , ФРГ) со следующими параметрами: напор 354 м, мощность в турбинном режиме 270 МВт и расход 85 м*/с, в насосном режиме мощность 256 МВт и подача 67 м*/с, частота вращения 375 об/мин. Рабочее колесо / имеет внешний диаметр Di 4,8 м и внутренний Da 2,65 м JD = 0,55). Относительная высота направляющего аппарата 2 Ьд = 0,108. На мощной крышке 3 укреплен направляющий подшипник 4 с масляной смазкой. Осевое гидравлическое усилие рабочего колеса уравновешено. Привод к направляющим лопаткам осуществлен индивидуальными цилиндрическими сервомоторами 5 для каждой лопатки, что дает ряд преимуществ. Подпятник 6 опирается на мощный стальной конус 7, передающий нагрузку на крышку. Под нижним ободом рабочего колеса имеется просторная полость, из которой через сбросные трубы 8 удаляется вода, протекающая через неплотности направляющего аппарата при компенсаторном режиме. Стальная спиральная камера сопрягается с очень мощными поясами статора. Средняя скорость в горловине всасывающей трубы в турбинном режиме 15 м/с и в насосном 12 м/с.

В табл. 17-1 приведены данные по некоторым радиально-осевым обратимым гидромашинам. ГАЭС Нумаппара является одной из рекордных по напору, а ГАЭС Ладингтон и Бремм - по диаметру рабочего колеса и мощности.

При рассмотрении характеристик радиально-осевых обратимых гидромашин в § 16-4 было отмечено, что при сохранении частоты вращения трудно обеспечить работу в зоне оптимума к. fi. д. по nj

и в насосном и в турбинном режимах. Этот недостаток устраняется в предложенной Г. И. Кривченко и Н. Н. Аршеневским обратимой радиально-осевой гидромашине, рабочее колесо которой снабжено поворотными лопатками.

Как видно из рис. 17-3, главное отличие этой обратимой гидромашины от радиально-осевой обратимой гидромашины состоит в устройстве рабочего колеса, имеющего двойную систему лопастей:

Таблица 17-1

Основные данные по раднально-осевым обратимым гндромашинам

Продолжение табл. 17-1

жестко заделанные в верхний и нцжний обод и поворотные лопатки. Лопасти /, внешний диаметр которых равен Dj, подбираются в основном по условиям работы в турбинном режиме, и число их может составлять 12-16, как у обычных радиально-осевых турбин. Поворотные лопасти 2, имеющие искривленную форму, в турбинном режиме устанавливаются таким образом (показано пунктиром), что они находятся в условиях нерабочего обтекания, т. е. с нулевыми углами атаки. Таким образом в турбинном режиме они выключаются из рабочего процесса.

В насосном режиме при реверсе рабочего колеса лопатки 2 поворачиваются (показано сплошной линией) и вместе с лопастями / составляют лопастную систему насосного колеса. Число лопаток 2, как у центробежных насосов, может быть 6-8. Поворот лопаток 2 осуществляется сервомоторами 3 с механизмами привода к каж-

дой лопатке, причем должна обеспечиваться комбинаторная зависимость, определяющая оптимальный угол поворота лопаток J в зависимости от открытия направляющего аппарата ао и напора.

Рис. 17-3. Схема обратимой радиально-осевой поворотно-лопастной гидромашины (ОРОПЛ).

Проведенные модельные исследования показали, что в гидромашине (рис. 17-3) соответствующим подбором диаметров Lit и Di , а также формы проточной части можно обеспечить работу в оптимуме по к. п. д. и в турбинном, и в насосном режимах.

17-2. ДИАГОНАЛЬНЫЕ ОБРАТИМЫЕ ГИДРОМАШИНЫ

Первые диагональные обратимые гидромашины были пущены L мD Адам-Бек в Канаде (напоры 27-18 м, мощность ci4 мьт, частота вращения 92,4 об/мин) и в настоящее время они находят довольно широкое применение на ГАЭС

Рис. 17-4. Диагональная обратимая гидромашина ГАЭС Липто-пска Мара.

В качестве примера на рис. 17-3 показан обратимый гидроагрегат с диагональной обратимой гидромашиной, изготовленной заводом ЧКД-Бланско (ЧССР) для ГАЭС Липтовска Мара (1975 г.). Параметры гидромашины следующие: напоры 48-30 м, частота вращения 136,5 об/мин, мощность в турбинном режиме 50,3 МВт, подача 107 м'/с.

Рабочее колесо 1 диаметром 5,0 м имеет 8 поворотных лопастей, установленных под углом 45° к оси вращения. Внутри втулки 2

находится сервомотор 3 диаметром 1,7 м, с помощью которого изменяется угол установки лопастей. Маслопроводы проходят внутри вала 4. На крышке расположен направляющий подшипник 5 с масляной смазкой. Направляющий аппарат радиальный высотой 1,35 м (&о = 0,27). Спиральная камера круглого сечения со сталь-

Рис. 17-5. Характеристики диагональной обратимой гидромашины ГАЭС Такане I.

НОЙ оболочкой, приваренной к кольцу статора 6. Высота всасывания Hs = -9,2 м. Сверху находится синхронный двигатель-генератор 7 с подпятником 8, опирающимся на несущую крестовину 9. При работе в турбинном и насосном режимах должны выдерживаться свои комбинаторные зависимости, определяющие оптимальное соот-

Таблица 17-2

Основные данные по диагональным обратимым гидромашннам