notizie sull'azienda Breve introduzione al processo di installazione della turbina Kaplan

Questa presentazione utilizza il modello della turbina Kaplan per introdurre le sue principali procedure di installazione. Per illustrare chiaramente la struttura interna, tutte le immagini sono sezioni trasversali.

1. 1. Installazione dei componenti incassati
2. 2. Installazione della girante
3. 3. Installazione delle palette direttrici e delle coperture superiori
4. 4. Installazione del meccanismo di azionamento delle palette direttrici
5. 5. Installare il cuscinetto guida acqua e la tenuta albero
6. 6. Collegamento e installazione per sollevamento dei tre componenti principali: la girante, il cono di guida e il coperchio di supporto.

1. Installazione dei componenti incassati

Durante la prima fase di getto del calcestruzzo della centrale idroelettrica, il getto del calcestruzzo del gomito del tubo di scarico deve essere completato, e i componenti pertinenti della sezione conica del tubo di scarico (collettivamente denominati tubo di scarico) devono essere installati sopra il gomito. Dopo aver fissato le parti di fondazione come il tubo di scarico, deve essere installata la camera della girante. La camera della girante è il componente di riferimento per l'installazione dell'unità e la sua posizione di installazione deve essere precisa. La figura seguente mostra il tubo di scarico e la camera della girante.

Figura 1. Tubo di scarico e camera della girante

Un anello di supporto è installato sopra la camera della girante. L'anello di supporto per le grandi turbine idrauliche è grande e pesante, quindi viene assemblato in loco. Il suo centro è coassiale con quello della camera della girante. Essendo il componente di fondazione dell'intera turbina idraulica, l'anello di supporto non richiede solo un'elevata precisione di installazione, ma deve anche garantire una resistenza sufficiente. Vedere Figura 2.

Figura 2 - Anello della girante di una turbina a flusso assiale

Le chiocciole metalliche sono installate segmento per segmento lungo la circonferenza esterna dell'anello di supporto. Una volta completata l'installazione delle chiocciole, verrà effettuato il secondo getto di calcestruzzo e sarà completata la costruzione del pozzo turbina-generatore. Molte turbine a flusso assiale utilizzano chiocciole in calcestruzzo e le loro strutture ad anello di supporto variano leggermente. Vedere Figura 3.

Figura 3 - Chiocciola metallica di una turbina a flusso assiale

Un anello inferiore è installato nella parte inferiore interna dell'anello di sede, e questo anello inferiore presenta fori per il montaggio dei cuscinetti alle estremità inferiori delle palette direttrici regolabili. Vedere l'anello inferiore verde nella Figura 4.

Figura 4 - Anello inferiore di una turbina Kaplan

2. Installazione della girante

La girante della grande turbina idraulica viene assemblata in loco.

L'albero della girante (albero principale) è cavo, con tubi dell'olio che scorrono al suo interno per controllare la rotazione delle pale della girante. La flangia all'estremità superiore dell'albero principale si collega al generatore idraulico, mentre la flangia all'estremità inferiore si collega al corpo della girante. Nella sezione centrale dell'albero si trova un collare dell'albero, che funge da parte rotante del cuscinetto guida. Vedere Figura 5. Questo modello ha quattro pale e il corpo della girante è dotato di un meccanismo che controlla la rotazione delle pale. Il meccanismo aziona la rotazione dei bracci delle pale, come mostrato nella Figura 6. Il meccanismo di rotazione delle pale non è mostrato nella figura. Fissare le pale ai bracci delle pale e installare l'albero principale sul corpo della girante. La Figura 7 mostra la girante completata.

Figura 8. Installazione della girante della turbina Kaplan nella camera della girante

3. Installazione delle palette direttrici e delle coperture superiori

Installare i cuscinetti inferiori delle palette direttrici sugli alberi inferiori delle palette direttrici mobili, e quindi installare le palette direttrici sull'anello inferiore una per una.

Figura 9. Installazione delle palette direttrici mobili

Una copertura superiore è installata sulla parte superiore dell'anello di supporto. La copertura superiore ha un foro passante per il montaggio del manicotto della paletta direttrice (cuscinetto), come mostrato nella Figura 10. All'interno della copertura superiore si trovano tubi dell'olio, tubi dell'acqua e altri componenti utilizzati per la lubrificazione, il drenaggio e il tubo di raffreddamento.

Figura 10. Installazione della copertura superiore per una turbina Kaplan

Installare il manicotto dell'albero della paletta direttrice sulla copertura superiore; il manicotto funge da cuscinetto per l'albero superiore delle palette direttrici mobili, come mostrato nella Figura 11. All'interno del manicotto si trovano una boccola del cuscinetto e un dispositivo di tenuta dell'albero.

Figura 11. Installazione del manicotto dell'albero della paletta direttrice per turbina Kaplan

Nell'impianto, assemblare il coperchio di supporto con il cono di guida del flusso e sollevarlo in posizione all'interno della copertura superiore. Il coperchio di supporto presenta una superficie di installazione (binario) per l'anello di controllo.

Figura 12. Assemblaggio del coperchio di supporto della turbina Kaplan

4. Installazione del meccanismo di azionamento delle palette direttrici

Installare l'anello di controllo sul binario di guida sul coperchio di supporto. L'anello di controllo può ruotare attorno all'asse dell'albero della turbina. Sul lato superiore dell'anello di controllo si trova un grande occhiello per il collegamento dello stelo del cilindro e sulla circonferenza inferiore ci sono perni per il collegamento delle aste di collegamento delle palette direttrici.

Installare il braccio a manovella all'estremità superiore dell'albero di ciascuna paletta direttrice e collegare i bracci a manovella ai perni sull'anello di controllo utilizzando le bielle. Regolare il manicotto filettato al centro delle bielle per garantire che tutte le palette direttrici ruotino con lo stesso angolo.

Installazione del braccio a manovella e della biella della paletta direttrice per una turbina Kaplan. La sede del servomotore è installata nella posizione pre-incassata nel calcestruzzo; per alcune grandi turbine idrauliche, la sede del servomotore è montata sulla copertura superiore. Per installare il servomotore, collegare lo stantuffo del cilindro all'anello di controllo tramite la biella.

5. Installare il cuscinetto guida acqua e la tenuta albero

Il cuscinetto guida sopporta principalmente le forze di squilibrio meccanico della girante e previene le oscillazioni dell'albero. Il cuscinetto guida è composto da diversi componenti chiave, tra cui la boccola del cuscinetto guida, le viti di supporto, la base del cuscinetto, il collare dell'albero e il refrigeratore dell'olio. Il collare dell'albero è la parte rotante montata sull'albero principale, mentre gli altri componenti sono stazionari. Le viti di supporto sono montate sui supporti delle boccole del piedistallo del cuscinetto. Sei boccole (solo quattro sono mostrate nella vista in sezione) abbracciano strettamente il collare dell'albero principale. I cuscinetti guida sono installati all'interno del serbatoio dell'olio, che è coperto da un coperchio del serbatoio dell'olio. Sia il serbatoio dell'olio che il coperchio del serbatoio dell'olio sono montati rispettivamente sotto e sopra il piedistallo del cuscinetto. Le boccole sono immerse nell'olio lubrificante e un refrigeratore a tubo di rame a forma di ventaglio si trova nella parte inferiore del serbatoio dell'olio per prevenire l'aumento della temperatura dell'olio, come mostrato nella Figura 16. Il cuscinetto guida è installato al centro della parte superiore del cono di guida, come mostrato nella Figura 18.

Figura 16. Struttura del cuscinetto guida acqua

Il dispositivo di tenuta dell'albero principale impedisce all'acqua pressurizzata della camera della girante di fuoriuscire verso l'alto attraverso lo spazio tra l'albero principale e il cono di guida. Questo modello utilizza una tenuta meccanica a facce. Sei colonne di supporto sono fissate al cuscinetto di tenuta (solo tre sono mostrate nella vista in sezione); su queste colonne è montata una molla, come mostrato nella Figura 17(a).

Il supporto dell'anello di tenuta viene inserito nell'anello interno del supporto di tenuta; le sei colonne sul supporto vengono inserite nei sei fori sul supporto dell'anello di tenuta. Il supporto può muoversi su e giù, e un anello di tenuta è incassato nello spazio tra il supporto e il supporto per prevenire perdite d'acqua, come mostrato nella Figura 17(b).

L'anello rotante è montato in modo fisso sull'albero principale senza alcuno spazio e ruota insieme all'albero principale. Un anello di tenuta è incassato nel supporto dell'anello di tenuta e le molle sul supporto assicurano che l'anello di tenuta prema saldamente contro la superficie inferiore dell'anello rotante. Mentre l'albero principale ruota, l'anello rotante e l'anello di tenuta subiscono attrito radente. L'anello di tenuta premuto saldamente impedisce efficacemente la fuoriuscita di acqua. Vedere Figura 17(c).

Figura 17. Struttura dettagliata della tenuta albero

Il dispositivo di tenuta dell'albero è installato al centro nella parte inferiore del cono di guida, come mostrato nella Figura 18.

Figura 18. Struttura del cuscinetto guida e della tenuta albero nel corpo del cono di guida.

6. Completamento del collegamento e installazione per sollevamento dei tre componenti principali: la girante, il cono di guida e il coperchio di supporto.

Se l'altezza dell'officina in loco è sufficiente e il carroponte ha una capacità di sollevamento adeguata, si può adottare un metodo di sollevamento combinato a tre corpi. Questo prevede l'assemblaggio e il collegamento dei tre componenti principali - la girante, il cono di guida e il coperchio di supporto - compresa l'installazione del meccanismo di azionamento delle pale della girante e dei tubi idraulici operativi, come mostrato nella Figura 19.

Figura 19. Collegamento e sollevamento di tre parti insieme

L'installazione dei componenti fissi elimina il sollevamento separato del rotore, come mostrato nella Figura 8. Solo palette direttrici, coperture superiori, manicotti, come raffigurato nella Figura 20.

Figura 20.Componenti fissi installati prima del sollevamento dei tre componenti principali

Successivamente, sollevare i tre componenti principali come un'unica unità e calarli insieme nella posizione sottostante il pozzo macchina. Una volta posizionati, fare riferimento alla Figura 12, quindi procedere con l'installazione nella sequenza prescritta.

Il sollevamento integrato complessivo riduce la quantità di lavoro di installazione richiesta nel pozzo macchina e accorcia il periodo di installazione dell'unità. Attualmente, le centrali di nuova costruzione adottano sempre più il metodo di sollevamento integrato. L'intero processo di installazione di una turbina è altamente complesso e richiede tecniche di installazione rigorose. Spesso si sovrappone all'installazione del generatore e, a seconda delle condizioni effettive del sito, la sequenza di installazione può anche essere modificata. Inoltre, le turbine di modelli diversi hanno strutture leggermente variabili; le informazioni fornite sopra sono solo a scopo di riferimento.