Рабочее колесо гидротурбины

Рабочее колесо гидротурбины является самым важным и ключевым компонентом гидротурбины, его называют «сердцем» гидротурбины. Оно непосредственно отвечает за эффективное преобразование кинетической и потенциальной энергии потока воды в механическую энергию вращения, приводящую в действие генератор для выработки электроэнергии.

Поток воды под определенным давлением и расходом, пройдя спиральную камеру и направляющий аппарат гидротурбины, направляется к рабочему колесу. Лопатки рабочего колеса подвергаются воздействию силы удара потока воды (ковшовая гидротурбина) или силы реакции (реактивная гидротурбина), заставляя рабочее колесо вращаться. В этом процессе энергия потока воды (энергия давления, кинетическая энергия) эффективно передается рабочему колесу, преобразуясь в механическую энергию, приводящую во вращение главный вал.

Ступица является центральной частью рабочего колеса и обычно жестко соединяется с главным валом гидротурбины с помощью шпонки или фланца, передавая крутящий момент. Лопатки представляют собой профильные конструкции, равномерно распределенные вокруг ступицы. Форма, количество, угол и чистота поверхности лопаток являются ключевыми факторами, определяющими эффективность, кавитационные характеристики и стабильность работы гидротурбины. Лопатки могут быть фиксированными (например, радиально-осевые, осевые с фиксированными лопастями) или поворотными (например, осевые с поворотными лопастями). Водосливное кольцо расположено на выходе из рабочего колеса или в нижней части кольца и направляет поток воды плавно из рабочего колеса в отводящую трубу, уменьшая гидравлические потери и вибрацию. Для радиально-осевых рабочих колес обычно имеются верхняя и нижняя короны, соединяющие лопатки в единое целое.

Процесс производства рабочих колес гидротурбин объединяет передовую обработку с ЧПУ, специальную сварку, точные измерения и неразрушающий контроль, цифровое моделирование и ряд других передовых производственных процессов. Продукция в основном используется в сфере чистой энергии, особенно на крупных гидроэлектростанциях и гидроаккумулирующих электростанциях, и является важной основой для продвижения энергетического перехода и обеспечения безопасности энергосистемы.