NI DUNG CHNG 4: 4.1 HIN TNG KH THC (XM THC) V NGUYấN NHN 4.2 CC LOI KH THC 4.3 TC HI CA KH THC 4.4 H S KH THC 4.5 CHIU CAO HT V CAO TRèNH T CA TUA BIN 4.6 CC BIN PHP PHềNG CHNG KH THC 4.7 THO LUN NHểM Nhiệt độ nớc sông thiên nhiên thờng từ 0 ữ 200C Dòng chảy qua phần dẫn tuabin thay đổi vận tốc áp suất Tại số vùng định áp suất hạ thấp đến giá trị áp suất hoá nớc sôi tạo thành bọt nớc không khí có tác dụng xâm thực bề mặt kim loại mà chủ yếu tác dụng học thứ đến tác dụng hoá học tác dụng điện hoá Tác dụng học Trong phận nớc qua tuabin tồn áp lực chân không cục Đó điều kiện hình thành khí thực Khi dòng nớc qua BXCT, lu tốc lớn mặt cánh nhám, không nhẵn hình dạng cánh tuabin không hợp với hình đờng chảy làm cho dòng chảy bị phá hoại Dựa vào phơng trình Bécnuly, lu tốc tăng lên áp lực hạ xuống Nếu áp lực hạ xuống tới áp lực hoá dòng nớc bắt đầu sôi Chỗ cục tuabin áp lực thấp sinh bọt có chứa nớc không khí Khi bọt xê dịch tới vùng áp suất cao, nớc ngng tụ lại thành n ớc, hình thành vùng chân không bọt khí Dới áp lực cao nớc xung quanh ép vào trung tâm bọt khí với tốc độ mạnh tạo nên áp lực nớc va lớn (hình 5.1) làm cho bọt bị co ép mãnh liệt Sau tâm bọt khí nớc nớc bị nén đột ngột lại có xu muốn dãn nở, sau lại tái diễn trình ép co dãn nở Thực nghiệm cho thấy bọt khí tồn 0,003 ữ 0,006 giây (gần tần số dao động ), áp lực bọt đạt tới trăm nghìn átmốtphe truyền vào phận tuabin làm bề mặt phần nớc qua tuabin bị ăn mòn dần tác động xâm thực Kim loại giòn gia công (độ nhám lớn) tác dụng phá hoại khí thực mạnh 2 Tác dụng hoá học Khi bọt khí bị nén vùng áp lực cao có toả nhiệt Ngời ta làm thí nghiệm đo đợc nhiệt độ bọt khí bị nén đạt tới 2300C Tác dụng hoá học làm ăn mòn kim loại phản ứng ôxy hoá không khí (chứa ôxy) bị tách khỏi nớc Nhiệt độ nớc lớn trình ôxy hoá mạnh Nhng nguyên nhân làm cho kim loại bị ăn mòn chủ yếu tác dụng học thể chấn động diễn bề mặt phần qua nớc tuabin: Bởi vật liệu có tính ổn định hoá học tốt nh thủy tinh v.v bị phá hoại tác dụng khí thực Tác dụng điện hoá Khi bọt khí bị nén điều kiện áp suất nhiệt độ cao làm cho phận nớc qua tuabin có chênh lệch nhiệt độ (do khí thực) hình thành pin nhiệt điện Dới tác dụng tợng điện phân xẩy bề mặt kim loại tợng phóng điện bọt khí gây nên ăn mòn kim loại Khí thực cục Khí thực vùng trống sinh với hình thành ngng bọt khí dòng nớc Tuabin làm việc trạng thái phụ tải phần, dòng nớc chỗ cửa BXCT có tốc độ vòng lớn chảy xoáy trung tâm ống hút sinh áp lực chân không hình thành khí thực vùng trống Khí thực khe hẹp Khi đóng kín cánh hớng nớc cánh tuabin cha kịp khép kín hình thành khe hở, khe hở rãnh vòng chống đỡ BXCT, cửa van xả nớc van cánh bớm khép không thật kín có khe hở, phần qua nớc vòi phun van kim tuabin gáo có khe hở Tại chỗ lu tốc lớn áp lực hạ thấp dần đến khí thực khe hở 4.3 Tác hại khí thực Hiện tợng khí thực tuabin thờng dẫn đến tác hại sau đây: Làm giảm hiệu suất công suất tuabin Sự giảm công suất tuabin giảm hiệu suất mà giảm khả thoát nớc tuabin Làm h hỏng phần nớc qua tuabin Nếu h hỏng với mức độ nghiêm trọng buộc phải dùng máy để sửa chữa làm giảm l ợng điện phát TTĐ Máy rung có tiếng ồn, tợng rung động lan sang phần móng nhà máy TTĐ Để có biện pháp hiệu nghiệm ngăn ngừa khí thực ta xác định điều kiện phát sinh khí thực đại lợng vật lí đặc trng cho mức độ khí thực lớn hay bé tuabin Xét mặt khí thực đặ tính khí thực tuabin phản kích có tỉ tốc ns lớn nhất, dòng chảy BXCT tuabin có vận tốc lớn vùng áp lực thấp tác dụng ống hút tạo nên áp suất chân không phạm vi BXCT phụ thuộc vào yếu tố nh áp suất chân không tĩnh Z = hx, vận tốc cửa ống hút, tổn thất lợng ống hút áp suất chân không cục tạo dạng cánh BXCT bề mặt phần nớc qua khác 4.6 biện pháp phòng chống khí thực Muốn loại trừ hạn chế tác hai khí thực đến mức thấp nhất, thực tế ngành tuabin thờng sử dụng biện pháp sau đây: Xác định chiều cao hút hợp lí Chiều cao hút tính toán tuabin phải xác định cho lớn chiều cao hút cho phép Với chiều cao hút đó, mặt đảm bảo tuabin làm việc không xảy khí thực có khí thực mức độ nhẹ cho phép, đồng thời đảm bảo tuabin không lắp đặt độ sau thấp so với mực nớc hạ lu Nghiên cứu hoàn thiện kiểu BXCT cho giảm hệ số khí thực T Thiết kế dạng cánh hợp lí bảo đảm áp lực phân bố theo chiều dài sải cánh Việc giảm bớt hệ số khí thực T theo công thức (5.4) có nghĩa bảo đảm tuabin có chiều cao hút lớn Đồng thời việc giảm hệ số khí thực T cho phép tăng phạm vi cột nớc sử dụng kiểu tuabin Chính ngày ngời ta sử dụng tuabin hớng trục - trục đứng với cột nớc H max = 80m tuabin tâm trục: Hmax = 700m Một biện pháp bảo vệ phận phần nớc qua tuabin khỏi bị phá hoại tác dụng khí thực chọn hợp lí nguyên vật liệu chế tạo Chẳng hạn, đẻ chế tạo phần nớc qua tuabin cột nớc vừa cao ( cánh BXCT, buồng BXCT tuabin dọc trục, BXCT tuabin tâm trục, cánh hớng nớc) sử dụng kim loại cờng độ cao Biện pháp hạn chế khí thực vận hành TTĐ: - Duy trì tuabin làm việc chế độ không khí thực khí thực biểu mức độ nhẹ - Dẫn không khí vào phía dới BXCT để làm giảm bớt khí thực xoang giảm áp lực mạnh động Nếu không khí đợc dẫn nơi số lợng không khí vừa phải làm giảm độ rung máy 1 TH NO L P SUT HểA HI? P SUT HểA HI PH THUC VO YU T NO? NGUYấN NHN HIN TNG KH THC TUA BIN NC? GI TR V DU CA [Hs]? ... vòi phun van kim tuabin gáo có khe hở Tại chỗ lu tốc lớn áp lực hạ thấp dần đến khí thực khe hở 4. 3 Tác hại khí thực Hiện tợng khí thực tuabin thờng dẫn đến tác hại sau đây: Làm giảm hiệu suất... hút, tổn thất lợng ống hút áp suất chân không cục tạo dạng cánh BXCT bề mặt phần nớc qua khác 4. 6 biện pháp phòng chống khí thực Muốn loại trừ hạn chế tác hai khí thực đến mức thấp nhất, thực... bảo đảm áp lực phân bố theo chiều dài sải cánh Việc giảm bớt hệ số khí thực T theo công thức (5 .4) có nghĩa bảo đảm tuabin có chiều cao hút lớn Đồng thời việc giảm hệ số khí thực T cho phép tăng