Verbum

ГІДРАЎЛІ́ЧНЫ РУХАВІ́К,

машына, якая ператварае энергію патоку вадкасці ў мех. энергію вядзёнага звяна (вала, штока). Адрозніваюць гідраўлічныя рухавікі дынамічныя, у якіх вядзёнае звяно перамяшчаецца з-за змены моманту імпульсу патоку вадкасці (гідраўлічная турбіна, вадзяное кола), і аб’ёмныя, што дзейнічаюць ад гідрастатычнага напору і перамяшчэння выціскальнікаў — поршняў, пласцін, зубоў шасцерняў і інш. У дынамічным гідраўлічным рухавіку вядзёнае звяно робіць толькі вярчальны рух, у аб’ёмным — зваротна-паступальны (гідрацыліндры) і вярчальны (гідраматоры).

Гідрацыліндры бываюць сілавыя (шток, звязаны з поршнем, рухаецца зваротна-паступальна адносна цыліндра) і момантныя, або квадранты (вал робіць зваротна-паваротны рух адносна корпуса на вугал да 360°). Гідраматоры падзяляюцца на поршневыя (рабочыя камеры нерухомыя, а выціскальнікі рухаюцца толькі зваротна-паступальна) і ротарныя (рабочыя камеры перамяшчаюцца, а выціскальнікі ажыццяўляюць вярчальны рух, які можа спалучацца са зваротна-паступальным). Ротарныя (кулісныя) гідраматоры бываць пласціністыя і ротарна-поршневыя (аксіяльныя і радыяльныя). Найб. пашыраны аксіяльныя ротарна-поршневыя. Аб’ёмныя гідраўлічныя рухавікі выкарыстоўваюцца ў гідрапрыводзе машын. Ціск рабочай вадкасці да 35 Мн/м². Магутнасць гідраматораў да 3000 кВт.

І.У.Качанаў.

т. 5, с. 236

ГІДРАГЕНЕРА́ТАР

(ад гідра... + генератар),

сінхронны генератар пераменнага току, які прыводзіцца ў рух гідраўлічнай турбінай. Ротар электрагенератара звычайна замацоўваецца на адным вале з рабочым колам турбіны (гл. Гідраагрэгат). Гідрагенератары бываюць: у залежнасці ад размяшчэння восі вярчэння — пераважна вертыкальныя і гарызантальныя, часам нахіленыя; ціхаходныя (да 100 аб/мін) і быстраходныя (больш за 100, часам да 1500 аб/мін); малой (да 50 МВт), сярэдняй (ад 50 да 150 МВт) і вялікай (больш за 150 МВт) магутнасці; парасонападобныя (у іх падпятнік — апорны падшыпнік — размяшчаецца пад ротарам) і падвесныя (падпятнік размяшчаецца над ротарам). У капсульных гідраагрэгатах гідрагенератар змешчаны ў спец. (звычайна гарыз.) капсулу, прыводзяцца ў рух восевымі паваротна-лопасцевымі турбінамі (магутнасць да 45 МВт, выкарыстоўваюцца на нізканапорных, гідраакумулюючых і прыліўных ГЭС). Магутнасць гідрагенератара да некалькіх соцень мегават (на Саяна-Шушанскай ГЭС устаноўлены гідрагенератар магутнасцю па 640 МВт).

Ротар гідрагенератара мае да 120 полюсаў, абмотка яго сілкуецца ад узбуджальніка — дапаможнага генератара пастаяннага току. У магутных гідрагенератах ужываюцца сістэмы ўзбуджэння з выкарыстаннем тырыстарных пераўтваральнікаў або ртутных выпрамнікаў. Адбор эл. энергіі (звычайна напружаннем ад 8,8 да 18 кв) робіцца з нерухомай часткі гідрагенератара — статара. Ахалоджванне гідрагенератара паветранае, па замкнёным цыкле з паветраахаладжальнікамі, у магутных — паветрана-вадзяное. На вял. ГЭС выкарыстоўваюць вертыкальныя гідрагенераты (скорасць вярчэння 62,5—150 аб/мін, магутнасць 50—700 МВт), на малых — вертыкальныя або гарызантальныя (100—1000 аб/мін; 0,75—25 МВт).

т. 5, с. 223

ГІДРАЎЛІ́ЧНАЯ ТУРБІ́НА,

гідратурбіна, лопасцевы гідраўлічны рухавік, які пераўтварае мех. энергію патоку вады ў энергію вярчальнага вала. Паводле прынцыпу дзеяння падзяляюцца на актыўныя турбіны (свабоднаструменныя) і рэактыўныя турбіны (напорнаструменныя), паводле размяшчэння вала рабочага кола — на вертыкальныя, гарызантальныя і нахіленыя. Выкарыстоўваюцца пераважна на гідраэлектрычных станцыях для прывода гідрагенератара (спалучаныя з ім гідраўлічныя турбіны наз. гідраагрэгатамі).

Актыўныя гідраўлічныя турбіны падзяляюцца на каўшовыя, нахіленаструменныя і двухкратныя. У каўшовых гідраўлічных турбінах рабочым колам з’яўляецца дыск, па акружнасці якога размешчаны лопасці ў выглядзе падвойных каўшоў. Накіравальным апаратам (адным або некалькімі сопламі) струмень вады пад атм. ціскам з вял. скорасцю падаецца на лопасці (каўшы) і з малой скорасцю зыходзіць з кола. Бываюць з верт. або гарыз. валам. Магутнасцю да 250 МВт, рабочы напор 40—2000 м. Рэактыўныя гідраўлічныя турбіны паводле напрамку руху вады ў рабочым коле падзяляюцца на восевыя (паваротна-лопасцевыя, прапелерныя) і нявосевыя (радыяльна-восевыя, дыяганальныя). Маюць турбінную (спіральную) камеру (забяспечвае раўнамернае паступленне вады па ўсім контуры накіравальнага апарата), накіравальны апарат з прафіляванымі лапаткамі (рэгулюе расход вады), рабочае кола з паваротнымі або нерухомымі лопасцямі (яго вал злучаны з валам эл. генератара), адсмоктвальную трубу (змяншае скорасць вады, што паляпшае выкарыстанне энергіі вадзянога патоку). Магутнасць паваротна-лопасцевых гідраўлічных турбін да 250 МВт, рабочы напор 2—70 м; дыяганальных адпаведна да 350 МВт, 40—120 м; радыяльна-восевых — да 800 МВт і болей, 2—600 м.

Разнавіднасцю гідраўлічнай турбіны было вадзяное кола, вядомае са старажытнасці. Першая рэактыўная гідраўлічная турбіна вынайдзена франц. інж. Б.Фурнеронам у 1827, радыяльна-восевая — амер. інж. Дж.Фрэнсісам у 1855, актыўная каўшовая — амер. інж. А.Пелтанам у 1889, паваротна-лопасцевая — аўстр. інж. В.Капланам у 1913. Вытв-сць гідраўлічных турбін у б. СССР наладжана ў 1924. Найб. вядомыя гідраўлічныя турбіны фірмаў Японіі, ЗША, Францыі, Вялікабрытаніі, Германіі, Швецыі і інш. На Беларусі малыя гідраўлічныя турбіны выпускаў у 1949—58 Бабруйскі маш.-буд. з-д. ГЭС Беларусі абсталяваны верт. і гарыз. радыяльна-восевымі гідраўлічнымі турбінамі. Перспектыўныя турбіны малой (10—50 кВт) магутнасці з рабочым напорам 2—5 м.

Я.П.Забела.

т. 5, с. 235

ГІДРАЭНЕРГЕ́ТЫКА

(ад гідра... + энергетыка),

галіна энергетыкі, звязаная з выкарыстаннем мех. энергіі воднага патоку пераважна для выпрацоўкі электраэнергіі. Аснова гідраэнергетыкі — гідраэнергетычныя рэсурсы, якія адносяцца да ўзнаўляльных. Электраэнергія выпрацоўваецца на гідраўлічных электрастанцыях (ГЭС), акумулятыўных і прыліўных ГЭС. Гідраэнергетыка значна менш за інш. віды энергетыкі забруджвае навакольнае асяроддзе, аднак гідратэхн. збудаванні, асабліва плаціны, нярэдка выклікаюць парушэнне экалагічнай раўнавагі.

Са старажытнасці чалавек выкарыстоўвае энергію цякучай вады для прывядзення ў рух вадзянога кола на млынах — першых гідрасілавых установак, якія захаваліся да нашых дзён. Да вынаходства паравой машыны вадзяное кола было асн. рухавіком у вытв-сці на металургічных, лесапільных, ткацкіх і інш. прадпрыемствах. Новае значэнне набыла гідраэнергетыка ў 1-й пал. 19 ст., калі былі вынайдзены гідраўлічная турбіна, электрамашына і спосабы перадачы эл. энергіі на вял. адлегласці. У канцы 19 ст. пачалося асваенне гідраэнергіі на ГЭС у ЗША, Расіі, Германіі, гідраэнергетыка аформілася ў самаст. галіну энергетыкі. У 1913 устаноўленая магутнасць усіх ГЭС Расіі (іх было 78) не перавышала 35 МВт; у ЗША працавала ГЭС Адамс на Ніягарскім вадаспадзе магутнасцю 37 МВт. У 1-й пал. 20 ст. доля гідраэнергетыкі ў сусв. выпрацоўцы электраэнергіі хутка расла, але з 1960 пачала сістэматычна скарачацца.

У 1994 у свеце выпрацавана 12,1 трлн. кВт·гадз электраэнергіі, з іх 17% на ГЭС. У некат. краінах доля воднай энергіі ў выпрацоўцы электраэнергіі можа быць значнай. Паводле некаторых даных яна можа быць большай за 90% у Парагваі, Нарвегіі, Гане, Бразіліі і інш. Сярод краін СНД адносна высокую долю ГЭС у вытв-сці электраэнергіі маюць Таджыкістан (97%) і Кіргізія (91%). На Беларусі гідраэнергетыка дае менш за 0,1% выпрацоўкі электраэнергіі (1995). Устаноўленая магутнасць 11 буйных ГЭС у сярэдзіне 1970-х г. дасягала 10 МВт, аднак з развіццём Беларускай энергетычнай сістэмы частка іх закансервавана і перастала дзейнічаць. Найб. значныя з дзеючых ГЭС: Асіповіцкая на р. Свіслач (2250 кВт), Чыгірынская на р. Друць (1500 кВт), Гезгальская на р. Моўчадзь (550 кВт), Лукомская на р. Лукомка (500 кВт). Устаноўленая магутнасць 9 дзеючых ГЭС 6,8 МВт, яны выпрацоўваюць 20 млн. кВт·гадз электраэнергіі (1995).

В.М.Сасноўскі.

т. 5, с. 239