КОВШО́ВАЯ ГИДРОТУРБИ́НА

Рис. 1. Схема ковша гидротурбины: 1 – рабочая лопасть; 2 – «нож».

КОВШО́ВАЯ ГИДРОТУРБИ́НА (тур­би­на Пел­то­на), ак­тив­ная гид­рав­ли­че­ская тур­би­на, ло­па­сти ра­бо­че­го ко­ле­са ко­то­рой по фор­ме по­хо­жи на ков­ши; при­ме­ня­ется при на­по­рах бо­лее 400–600 м. Об­щее чис­ло ло­па­стей от 12 до 40. Ка­ж­дая ло­пасть вы­пол­не­на в ви­де двух кри­во­ли­ней­ных по­верх­но­стей, раз­де­лён­ных «но­жом» (рис. 1). Ра­бо­чее ко­ле­со ус­та­нав­ли­ва­ет­ся та­ким об­ра­зом, что ост­рия «но­жей» сов­па­да­ют с осью струи. Что­бы уст­ра­нить при вра­ще­нии удар тыль­ной сто­ро­ны ло­па­сти о струю, в ло­па­сти пре­ду­смат­ри­ва­ет­ся спец. про­резь. На ло­па­сти ра­бо­че­го ко­ле­са во­да по­да­ёт­ся че­рез со­пла со ско­ро­стью до 165 м/с. Ре­гу­ли­ро­ва­ние рас­хо­да во­ды и мощ­но­сти К. г. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с по­мо­щью под­виж­ной иг­лы, раз­ме­щае­мой внут­ри со­пла и из­ме­няю­щей пло­щадь его вы­ход­но­го се­че­ния (рис. см. к ст. Гид­рав­ли­че­ская тур­би­на). Экс­трен­ное воз­дей­ст­вие на струю во­ды вы­пол­ня­ет­ся де­флек­то­ром, ко­то­рый ус­та­нав­ли­ва­ют не­по­сред­ст­вен­но за со­плом (он при не­об­хо­ди­мо­сти от­кло­ня­ет струю во­ды).

Рис. 2. Схема вертикальной ковшовой гидротурбины: 1 – подводящий трубопровод; 2 – сопло; 3 – рабочее колесо; 4 – вал; 5 – рабочие лопасти.

По по­ло­же­нию ва­ла раз­ли­ча­ют го­ри­зон­таль­ные и вер­ти­каль­ные К. г. Кон­струк­ция К. г. за­ви­сит от об­ще­го чис­ла со­пел, т. е. чис­ла дей­ст­вую­щих струй. В го­ри­зон­таль­ных тур­би­нах при­ме­ня­ют схе­мы с од­ной или дву­мя струя­ми, в вер­ти­каль­ных – от од­ной до шес­ти (рис. 2). В го­ри­зон­таль­ных аг­ре­га­тах мо­гут ис­поль­зо­вать­ся тур­би­ны с од­ним или дву­мя ра­бо­чи­ми ко­лё­са­ми, в вер­ти­каль­ных – с од­ним, но прин­ци­пи­аль­но воз­мож­на ус­та­нов­ка и двух ко­лёс.

К. г. бы­ла за­па­тен­то­ва­на в 1889 амер. инж. А. Пел­то­ном. В СССР пер­вая К. г. для Та­тев­ской ГЭС на р. Во­ро­тан из­го­тов­ле­на в 1967 (мощ­ность 54,6 МВт на на­пор 569 м). При­ме­ра­ми круп­ных за­ру­беж­ных К. г. яв­ля­ют­ся тур­би­ны ГЭС «Sy-Sima» в Нор­ве­гии (мощ­ность 350 МВт на на­пор 885 м; диа­метр ра­бо­че­го ко­ле­са 5,1 м) и ГЭС «San Fiorano» в Ита­лии (мощ­ность 140 МВт на на­пор 1440 м).