ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристика развития и современного состояния гидротурбиностроения из "Гидравлические турбины и насосы" Для использования энергии речных водотоков применяются гидравлические двигатели. Такие двигатели использовались еще в глубокой древности. История не может указать, кто первый применил водный двигатель. По данным новейших исследований, в Индии еще за тысячелетие до нашей эры существовали водосиловые установки, служившие для замены работы людей и животных. Наличие водяных мельниц на северо-востоке и юго-западе Руси отмечается в актах, относящихся к ХП1 в. [c.8] Замечательные образцы верхненаливных колес были сооружены в начале второй половины ХУП в. талантливым русским гидротехником, сыном заводского мастерового К- Д. Фроловым. Им были созданы и установлены на Змеиногорской рудничной гидросиловой установке верхненаливные колеса диаметром до 19 м.. Эта установка приводила в действие пильную мельницу, рудоподъемные и водоподъемные устройства, рудничный транспорт и др. Для своего времени она была непревзойденным образцом гидротехнического инженерного искусства. [c.8] До ХУП столетия не существовало теории и расчета водяных двигателей, а потому производство их являлось делом мастерства отдельных лиц. Дальнейшее развитие водяных двигателей потребовало разработки теории для анализа рабочих процессов, происходящих в двигателях. [c.8] Значительный теоретический вклад в гидротехнику сделал гениальный ученый М. В. Ломоносов (1711—1765). Он изучал условия работы гидротехнических сооружений на действующих мельницах, стараясь изыскать способы улучшения их работы, и построил гидросиловую установку с водяным колесом на Усть-Рудницкой фабрике. Своими трудами М. В. Ломоносов расширил область применения водяных двигателей, введя в их устройство оригинальные и простейшие по исполнению конструктивные изменения. [c.9] Огромный вклад в дело разработки теории рабочих процессов водяных двигателей сделали действительные члены Петербургской Академии наук Д. Бернулли (1700—1783) и Л. Эйлер (1707—1783). [c.9] Бернулли открыл фундаментальный закон гидродинамики, устанавливающий связь между давлением и скоростью в потоке несжимаемой жидкости, и опубликовал его в своем труде Гидродинамика (1738 г.). Эта работа Бернулли и теперь, спустя два с лишним столетия, не потеряла теоретической и практической ценности и широко используется при изучении течения жидкости в рабочих органах водяных двигателей. [c.9] Эйлер в 1751—1754 гг. разработал теорию водяных турбин и дал основное уравнение их рабочего процесса, которым пользуются и в настоящее время. Он впервые выдвинул и обосновал идею применения направляющего аппарата и предложил проект первого водяного двигателя, имеющего рабочее колесо и направляющий аппарат. [c.9] Водяные колеса, являвшиеся основными двигателями в промышленности на протяжении нескольких веков, не могли удовлетворять новым потребностям производства в XIX в., так как никакие их видоизменения и усовершенствования не приводили к увеличению мощности и повышению энергетической эффективности. Необходимо было создать новый водяной двигатель, каковым и явилась водяная турбина, которая по своим конструктивным и энергетическим показателям превзошла водяные колеса. Предшественником ее следует считать быстроходное мутовчатое колесо с вертикальным расположением вала, широко распространенное на Урале и в других местах России еще в XVI в. [c.9] Действие воды на изогнутые лопасти колеса производилось свободной струей, падающей из желоба. Колесо такого типа представляло собой прообраз созданных впоследствии свободно-струйных гидротурбин. [c.9] Несколько раньше И. Е. Сафонова над созданием более эффективного, чем колеса, водяного двигателя, работал французский инженер Фур-нейрон. Ему удалось в 1834 г. построить пригодную к эксплуатации водяную турбину. [c.10] Гидротурбины Фурнейрона и Сафонова по конструкции и принципу действия очень похожи друг на друга, хотя они, как установлено по документам, создавали их самостоятельно. [c.10] Успехи, достигнутые введением нового водяного двигателя — гидротурбины, оказали большое влияние на развитие турбиностроения. [c.10] Период с 1Й0 по 1880 г. характеризуется появлением целого ряда турбин различных систем Жонваля, Френсиса, Пельтона и др., а позднее, с 1912 г. —турбины Каплана. Последние три системы, претерпев Определенный путь развития, применяются и по настоящее время. [c.10] В России до Велико 1 Октябрьской социалистической революции гидротурбиностроительной промышленности в современном представлении не было. Существовали мелкие заводы, которые изготовляли небольшое количество гидротурбин сравнительно малой мощности — порядка сотен лошадиных сил. После составления Б 1920 г. Ленинского плана электрификации страны (ГОЭЛРО) в Советской стране зародилось и производство гидротурбин для будущих гидроэлектростанций. Изготовление промышленных отечественных гидравлических турбин было организовано в 1924 г. одновременно в Ленинграде на ленинградском металлическом заводе (ныне завод им. XXИ съезда КПСС) и в Москве сначала на заводе Красная Пресня , а затем с 1926 г. на заводе им. Калинина. [c.10] В настоящее время производством гидротурбин занимаются ленинградский металлический завод им. XXII съезда КПСС (ЛМЗ), харьковский турбинный завод им. С. М. Кирова (ХТГЗ) и Уральский гидротурбинный завод в г. Сысерть (Уралгидромаш). [c.10] Зарубежные и отечественные гидротурбиностроительные заводы в настоящее время могут изготовлять турбины мощностью в одном агрегате до 500 Мет и выше, применительно к любым рабочим напорам ГЭС. Для характеристики современного состояния гидротурбиностроення ниже в табл. 2 приведены данные зарубежных гидротурбин, обладающих наиболее высокими параметрами, а в табл. 3 аналогичные данные для гидротурбин, проектируемых и изготовляемых на отечественных заводах. [c.11] Сопоставляя данные таблиц 2 и 3, видим, что гидротурбиностроительные заводы Советского Союза занимают ведущее положение по проектированию и изготовлению крупных поворотно-лопастных и радиально-осевых турбин. [c.11] Гидротурбины, изготовленные на отечественных заводах, обладают высокими энергетическими, кавитационными и эксплуатационными свойствами, в ряде случаев превосходящими по аналогичным показателям гидротурбины иностранных фирм. [c.11] Вернуться к основной статье