Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)
2. szám - Dorin Pavel: Új módszerek réstúlnyomásos (reakciós) turbinák jellemző adatainak meghatározására
D. Pavel: Réstúlnyomásos turbinák jellemző adatai Hidrológiai Közlöny 1958. 2. sz. 103 hatásfoka a töltés függvényében sokkal kevésbé törik le az optimális ponttól eltávolodva, mint a Francis gépé. A gyakorlatban a turbinák elég gyakran járnak az optimális ponttól távol, ezért hosszabb időszak alatt a „lapos" Pelton jelleggörbe a „csúcsos" Francis görbéhez képest többlet-energia termeléssel jár. A Francis vagy Pelton turbina választását a következő egyenlőtlenség alapján lehet gazdaságosság szempontjából eldönteni : k Jp — p AEp_p ^ k Jp, azaz (1) Jp^JP +^AEPF (2) ahol Jp = a Pelton turbina beruházási költsége [Ft], J F — a Francis turbina beruházási költsége [Ft], p = az energia egységköltség [Ft/kWó], k = amortizációs kulcs (k = 0,05 — -0,06), AEp_p = évi energiatermelési többlet a Pelton és Francis gép között [kWó/év] Ha az egyenlőtlenség a felső műveleti jel szerint következik be, a Francis, ha az alsó egyenlőtlenség teljesül, a Pelton turbinát kell választanunk. Egyenlőség esetében műszaki és üzemeltetési szempontok alapján kell dönteni. Általában jelenleg a H — 300—550 m eséstartományban és nagy teljesítmények esetén a lassanfutó (n, < 80) Francis turbinák előnyösebbek. 2. Lassanfutó (n, = 270—400) nagy egységteljesítményű (N = 80 000—250 000 LE) Kaplan turbinák foglalják el a gyorsanfutó Francis turbinák helyét a # = 25—70 (rövidesen—100) m esések tartományában. A kettős szabályozású Kaplan turbina maximális hatásfoka ugyan valamivel alatta marad a Francisénak (r/ ,» a x = 93—94%) de a görbe igen hosszú szakasza „lapos", ami a Kaplan turbina javára mindig energiatermelési többletet eredményez. A választás a kétfajta típus között az előbbihez hasonló meggondolás alapján a következő egyenlőtlenség szerint történik : J K ^ j F + A EK—F, (3) ahol a jelölések (1) és (2) szerintiek, értelemszerűen. Jelenleg általában a nagyteljesítményű és nagyesésű Kaplan turbinák előnyösebbnek mutatkoznak a Francisoknál. IV. Űj módszerek Francis turbinák íőadatainak meghatározására 1. Új képletek levezetése A hasonlósági törvényből ismert a D = 1 m átmérőjű, H = lm esésnél dolgozó turbina víznyelése : « e ahol Q, H és D a nagy kivitelű gép adatai. A turbina minden átmérője kifejezhető egy D = aQ ll 2H~ lli képlettel, ahol a Q[ kifejezéséből a = —— = f (7i t) 1 Q[ (4) (5) A turbina minden átmérőjének (1. ábra) különböző a értékek (a n, a u a 2) felelnek meg, melyek a géptípust meghatározó n H N „i/ 2 „-3/ 4 í F = n N "H (6) H jellemző fordulatszámtól függenek. A szerző vizsgálatai szerint az a tényezőket az n, függvényében a következő képletekből lehet kiszámítani : ci l e= 0,3 + 160 + 0,000 000 5 n 2 au — «ií = a l e, ha n s < 150 ; 215 71, «2e =0,7 a2i «3 0,04, ha n, > 150 ; 83 1000 n 74 n, 64 n. + 0,17; + 0,78; a 0 = 0,34 + 162 + 0,000 001 n 2 (?) (8) (9) (10) (11) (12) (13) V B 0 D l e J/2 0,05 n, — 0,001 n,— 0,27 (14) Igen fontos a főméreteken kívül a szívómagasság, illetőleg a járókerékszint előzetes meghatározása is. Ehhez a szerző a következő tapasztalati képleteket ajánlja : TI TJ cr= * '= 0,022 eP»oo7. W g (15) H ^ = [Sp. <*.-*.)] (.6) n, ahol cr — a kavitációs együttható, A 7} Hb = 10,33 — a barometrikus ma900 7 ÍHD 2 gassag, A a tengerszint feletti magasság, rv\ —- a párolgási magasság, y # s>0 a szívómagasság (ha H, < 0, ellennyomás). Az 1. ábrán a Francis turbinák alkalmazási területének határait is feltüntettük.
