Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

Водяная (гидравлическая) турбина

Водяная (гидравлическая) турбина – гидравлический двигатель лопастного типа, который осуществляет преобразование механической энергии потока воды в другой вид энергии – энергию вращающегося вала. Применяется водяная турбина чаще всего на гидроэлектростанциях с целью привода электрических генераторов. При этом диаметр рабочих колес может достигать 10 м, мощность установки составляет около 600 МВт, а расчетный напор достигает величины 1700 м.

Водяной затвор

Водяной затвор – гидравлическое устройство, которое препятствует обратному току газа в трубопроводе. Водяной затвор нашел

применение в санитарной технике – он предотвращает попадание канализационного газа в жилые или иные помещения, прежде всего через различные санитарные приборы, например, унитаз или раковину. Применяют его и в газосварочных установках, где водяной затвор препятствует тому, чтобы взрывная волна из сварочной горелки проникла в ацетиленовый генератор (т. е. предупреждает «обратный удар»). Водяной затвор в качестве предохранительного устройства применяется зачастую в паросиловом хозяйстве, а также в газохранилищах. При этом газ, например ацетилен, после поступления в водяной затвор по трубе, которая заполнена водой до высоты контрольного краника, проходит через слой воды и направляется к горелкам через кран. В случае взрыва газовой смеси внутри горелки газ проникает в водяной затвор через кран, а затем оттесняет воду в трубу, что приводит к образованию водяной пробки. Происходит понижение уровня воды в водяном затворе, и обнажается нижний конец трубы, через которую газ и выходит в атмосферу, при этом он увлекает за собой воду в водяной затвор, которая отбрасывается щитком. Идея установки состоит в том, что водяная пробка в трубе препятствует проникновению взрывной волны внутрь сварочного генератора.

Геттерный насос

Геттерный насос – разновидность вакуумного насоса, принцип действия которого заключается в явлении хемосорбции (т. е. явлении адсорбции откачиваемого газа на поверхности различных химических газопоглощающих веществ). При этом откачиваемый газ сорбируется геттером – это может быть титан или барий. Существует несколько видов геттерных насосов: испарительный геттерный насос, ионно-геттерный насос, магнитный электроразрядный геттерный насос и другие. Геттер (от англ. getter) представляет собой вещество, которое поглощает любые газы, кроме инертных, за счет связывания их при хемосорбции. Применяется геттер с целью улучшения вакуума в электровакуумных установках, а также в вакуумных насосах.

Гидравлическая турбина

Гидравлическая турбина (или гидротурбина, водяная турбина) – это такая турбина, в которой происходит преобразование механической энергии потока воды в иную энергию – энергию вращения вала – с помощью лопастного гидравлического двигателя. Используется гидравлическая турбина в основном на гидроэлектростанциях с целью привода электрических генераторов, при этом величина диаметра рабочего колеса может достигать десяти метров, а мощность установки составляет 600 МВт и даже больше, при том, что расчетный напор достигает величины 1700 м.

Гидравлический таран

Гидравлический таран – давление в этом водоподъемном устройстве нагнетается после гидравлического удара. Уровень подъема воды иногда достигает пятидесяти метров. Гидравлические тараны нашли применение в сельскохозяйственных работах, в строительстве и других сферах народного хозяйства.

Гидрант пожарный

Гидрант пожарный – так называются стационарные устройства, предназначенные для отбора воды из наружной водопроводной сети при потребности в ней в случае пожара. Среди пожарных гидрантов выделяют подземные и наземные: размещение подземных

гидрантов осуществляется в колодцах, закрытых крышкой, а с целью отбора жидкости на подобный гидрант навинчивают пожарную колонку, которая имеет два выходных патрубка – с целью присоединения рукавов. Примером наземных пожарных гидрантов служит гидрант-колонка, которая служит отбору воды как для хозяйственных, так и для пожарных нужд. Такой вид пожарных гидрантов как бы совмещает в себе водоразборную колонку и наземный пожарный гидрант.

Гидроагрегат

Гидроагрегат (происходит от слов «гидро» и «агрегат») представляет собой агрегат, который состоит из гидротурбины и гидрогенератора, может быть горизонтальным осевым и вертикальным. При этом среди горизонтальных осевых гидроагрегатов выделяют прямоточные и погруженные гидроагрегаты. К погруженным гидроагрегатам относят капсульные и шахтные гидроагрегаты, у которых расположение генератора может быть верховым и низовым.

Гидрогенератор

Гидрогенератор – термин составлен из слов «гидро» и «генератор», его используют для обозначения генераторов электрического тока, приводимых во вращение при помощи гидротурбины. Традиционно гидрогенераторами являются явнополюсные синхронные генераторы, ротор которых соединяется с валом рабочего колеса в гидротурбине. Сам по себе синхронный генератор является синхронной машиной, работающей в режиме генератора. Наиболее распространены синхронные генераторы, у которых ротор приводит во вращение паровая (газовая) либо водяная турбина – это турбогенератор или гидрогенератор.

Конструкцию гидрогенератора определяют как положение оси его ротора, так и частота вращения и мощность турбины. Изготовление мощных тихоходных гидрогенераторов происходит обыкновенно с вертикальным направлением оси вращения – кроме капсульных вариантов, а для быстроходных гидроагрегатов с ковшовой гидротурбиной применяется горизонтальное направление оси вращения. Есть также варианты опытно-промышленных образцов гидрогенераторов оригинальной конструкции – они могут обладать фазным ротором, могут быть контрроторными, проточными и т. д.

В нашей стране в связи с топологическими и геологическими особенностями рек большую часть быстроходных генераторов устанавливают с вертикальным направлением оси вращения. Мощность гидрогенераторов может быть различной. Если она составляет до 50 МВт, то гидрогенератор будет считаться маломощным. Гидрогенераторами средней мощности считаются образцы с мощностью от 50 до 150 МВт, если мощность гидрогенератора составляет более 150 МВт, то генератор относится к категории экземпляров большой мощности. Частота вращения установок также может быть различной: для тихоходных гидрогенераторов она составляет до 100 об/мин, для быстроходных – более 100 об/мин. Что же касается диапазона генерируемого напряжения, то он может составлять от 8,8 до 18 кВ, коэффициент мощности при этом составляет от 0,8 до 0,95 единиц. КПД у быстроходных гидрогенераторов составляет 97,5—98,8%, а у тихоходных гидрогенераторов – 96,3—97,6%.

В нашей стране первые гидрогенераторы были созданы в советскую эпоху. Их мощность составляла около 7,25 МВт. Они были сооружены в 1925 г. на станках завода «Электросила» в Ленинграде и использовались на Волховской гидроэлектростанции.

Однако уже в начале 30-х гг. ХХ в. на Днепровской гидроэлектростанции стали использоваться гидрогенераторы, мощность которых составляла до 65 МВт, а к 1940 г. были созданы самые крупные по тем временам – по моменту вращения и габаритам, так же как и по массе, – гидрогенераторы, установленные на Угличской и Рыбинской гидроэлектростанциях.