Поворотно-лопатева гідротурбіна

поворотно-лопатева гідротурбіна, реактивна гідротурбіна подвійного регулювання, в якій зміна потужності здійснюється одночасним поворотом лопаток направляючого апарату і лопатей робочого колеса. Патент на П.-л. р. в 1920 отримав австрійського інженера Ст Каплан.

  В П.-л. р. лопаті робочого колеса можуть бути як перпендикулярні до осі турбіни (осьова П.-л. р.), так і утворювати з нею гострий кут ( діагональна гідротурбіна ) . Поворотні лопаті П.-л. р. мають цапфи, які встановлені у вікнах втулки робочого колеса. Усередині втулки знаходиться сервомотор, що повертає лопаті. Осьову П.-л. р. за кордоном зазвичай називають турбіною Каплана, а в СРСР — власне П.-л. р.

  Розрізняють вертикальні і горизонтальні П.-л. р. Вертикальні зазвичай застосовуються на ГЕС(гідроелектростанція) з натисками 15—60 м. Горизонтальні використовуються в прямоточних агрегатах на ГЕС(гідроелектростанція) з натисками 15—30 м. У вертикальній П.-л. р. потік води, що поступає з трубопроводу, що підводить, закручується в спіральній камері, а потім потрапляє в статор (який вносить осьову симетрію до руху води) і в радіальний направляючий апарат гідротурбіни з поворотними лопатками. Перед робочим колесом напрям потоку за допомогою обтічника переводиться з радіального в осьове.

  В горизонтальній П.-л. р. прямоточного агрегату капсульного типа спіральне підведення відсутнє і застосовується діагональний направляючий апарат.

  Відсисаюча труба вертикальної П.-л. р. зігнута, горизонтальною — прямоосная.

  Для заданих значень потужності агрегату і натиску ГЕС(гідроелектростанція) П.-л. р. має однозначно визначувані значення кутів повороту лопаток направляючого апарату і лопатей робочого колеса, які забезпечують в цьому режимі максимальне значення ккд(коефіцієнт корисної дії). У регулювальнику П.-л. р. устанавліваєтся комбінатор гідротурбіни . В порівнянні з радіально-осьовими гідротурбінами має пологішу робочу характеристику при одному і тому ж натиску і вищі значення потужності і частоти обертання при одному і тому ж діаметрі робочого колеса і натиску. По своїх прочностним і протикавітаціям властивостях П.-л. р. поступається радіально-осьовій гідротурбіні, що робить неефективним її вживання на ГЕС(гідроелектростанція) з натисками вище за 60—70 м. Потужність П.-л. р. досягає 200 Мвт і більш. Найбільші по розмірах П.-л. р. працюють в СРСР на Саратовській ГЕС(гідроелектростанція): 21 вертикальна турбіна з діаметром робочого колеса 10,3 м-коду і 2 горизонтальні з діаметром 7,5 м-коду (1974).

  Літ.: Етінберг І. Е., Теорія і розрахунок проточної частини поворотнолопастних гідротурбін, М. — Л., 1965; Ковальов Н. Н., Гідротурбіни, 2 видавництва, Л., 1971.