Уральские инженеры запатентовали гидротурбину с упрощённым направляющим аппаратом
- Екатеринбургское ООО «НПО „Электромаш“» получило патент на полезную модель гидротурбины с поперечным потоком.
- Направляющий аппарат состоит из цилиндрического стального сегмента и двух боковых опор; сегмент поворачивается вокруг оси ротора.
- Патент охватывает турбину и вариант направляющего сегмента постоянной толщины.
Почему это важно: Разработчики заявляют, что конструкция обеспечивает плавную регулировку мощности и снижает механические потери благодаря меньшим усилиям поворота.
Екатеринбургское ООО «НПО «Электромаш» получило патент на полезную модель гидравлической турбины с поперечным потоком.
Классические направляющие аппараты гидротурбин — это поворотные лопатки сложной формы, которые приходится изготавливать с высокой точностью и оснащать громоздкими механизмами поворота. В некоторых схемах регулировка и вовсе ручная, а угол поворота ограничен. Всё это усложняет конструкцию, повышает трудозатраты и снижает эксплуатационные возможности агрегата. К тому же при малой площади лопастей поток становится турбулентным, что ведёт к падению мощности и кавитации.
Изображение: ChatGPT
Направляющий аппарат в новой турбине выполнен в виде цилиндрического стального сегмента и двух боковых опорных пластин. Через них сегмент соединяется с осью ротора. Механизм поворота вынесен на наружную поверхность боковых пластин. Такая компоновка снижает усилия, необходимые для поворота: давление потока прикладывается не к оси, а к наружной поверхности сегмента.
Сам сегмент может иметь постоянную толщину — его обтекает вода только с одной стороны, поэтому толщина зависит лишь от механических нагрузок. Турбину изготавливают из углеродистой или коррозионностойкой стали.
Изображение: Патент RU 246 351 U1
Поток через всасывающую трубу попадает в корпус и направляется на лопатки ротора — причём вода воздействует на них дважды: на входе и на выходе. Затем она уходит через высасывающую трубу. Объём и направление потока регулирует направляющий аппарат: система управления поворачивает сегмент на оси, обеспечивая плавную и точную подстройку. За счёт этого формируется оптимально организованный с точки зрения энергетики поток.
Заявленный результат — плавное регулирование мощности и снижение механических потерь благодаря малым усилиям на поворот аппарата. Конструкция проще аналогов, а технология изготовления — менее трудоёмкая. Формула включает два пункта: саму турбину и вариант с сегментом постоянной толщины.
