Um gerador hidrelétrico axial de canal aberto é composto por uma microturbina hidráulica axial e um gerador montados em um único eixo. A turbina hidráulica é composta principalmente por uma pá guia de entrada, um rotor, um tubo de sucção, um eixo principal, uma base, mancais, entre outros. À medida que o fluido de alta pressão é conduzido para o tubo de sucção, forma-se um vácuo. A água a montante, guiada pelo canal de entrada e pela voluta, entra na pá guia e força o rotor a girar.
Portanto, a energia de alta pressão e a energia dinâmica de alta velocidade são transformadas em energia elétrica.
Diagrama e desenho de montagem de uma turbina axial de canal aberto.
Diagrama e desenho de montagem de uma turbina axial acionada por correia.
O grupo gerador de fluxo axial de canal aberto vertical é uma máquina multifuncional com as seguintes vantagens técnicas:
1. Leve e compacto, o que facilita a instalação, o transporte e a manutenção.
2. A turbina possui 5 rolamentos, o que a torna mais confiável.
A figura a seguir mostra dois tipos de tubos de escape. Tubos retos com diâmetro variável são mais fáceis de fabricar. Em geral, o diâmetro máximo do tubo de escape deve ser de 1,5 a 2 vezes o diâmetro do impulsor.
O tubo de escape do tipo de expansão gradual é apresentado da seguinte forma:
Existem dois tipos de expansão gradual: o tipo soldado e o tipo pré-fabricado.
É fácil soldar o tubo de sucção. Recomenda-se selecionar, sempre que possível, a estrutura soldada. Ao determinar a altura do tubo de sucção soldado, deve-se considerar que a saída de água ficará submersa de 20 a 30 cm.
Selecione a voluta adequada com base na turbina axial. Encontre um papelão rígido e recorte um modelo de voluta usando os parâmetros mostrados na tabela a seguir. Construa a voluta de concreto usando tijolos e concreto. Vazamentos na voluta não são permitidos. Para reduzir
Para minimizar a perda hidráulica, a superfície da voluta deve ser o mais lisa possível.
Principais parâmetros geométricos da câmara de vórtice de entrada
Desenho de voluta axial
1. A grelha de entrada intercepta os detritos que entram no canal de entrada. É necessária limpeza regular.
2. A barragem funciona como reservatório de água, e a sedimentação e o transbordamento devem ser suficientemente robustos.
3. A base da barragem deve ser provida de tubulação de drenagem para escoamento regular.
4. O canal de entrada e a câmara de vórtice devem ser fabricados de acordo com as instruções.
5. A profundidade de submersão do tubo de sucção não deve ser inferior a 20 cm.
O tubo de sucção pode ser feito com chapa de ferro soldada ou construído com tijolos e concreto. Sugerimos o uso de um tubo de sucção soldado. Ao determinar a altura de soldagem do tubo de sucção, deve-se considerar que a saída de água deve ficar submersa de 20 a 30 cm.
Neste trabalho, apresentamos principalmente a construção de um tubo de sucção utilizando tijolo e concreto. Primeiramente, constrói-se um molde de madeira para o tubo de sucção e a saída. Para facilitar a remoção do cimento do molde, este deve ser coberto com papel ou plástico. Isso garante uma superfície lisa para o tubo de sucção. As principais dimensões do tubo de sucção e da saída são mostradas a seguir.
Dimensões principais do tubo de sucção e do módulo de saída
Em seguida, construa uma estrutura de tijolos ao redor do molde do tubo de sucção. Aplique concreto sobre os tijolos com uma espessura de 5 a 10 cm. Remova a pá guia fixa da microturbina axial e fixe-a na parte superior do tubo de sucção. Para garantir a operação estável da turbina, é necessário que a pá guia esteja estritamente vertical, conforme mostrado na figura a seguir. Para reduzir a perda hidráulica, a superfície do tubo de sucção deve ser a mais lisa possível.
Dimensões do tubo de sucção e do módulo de saída
Retire o módulo quando o concreto estiver firme. A solidificação do concreto geralmente leva de 6 a 7 dias. Após a retirada do módulo, verifique se há algum vazamento. Os furos de vazamento devem ser reparados antes da instalação do turbogerador. Instale o turbogerador nas pás fixas e fixe-o na horizontal utilizando corda ou fio de aço.
Turbina axial instalada
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