hes hidroelektrik santrallerde turbin çeşitleri
hes hidroelektrik santrallerde turbin çeşitleri, tipleri, kapasiteleri, hes hidroelektrik santrallerde türibin çeşitleri, turbinin çalışma mantığı, prensibi, pelton çarkları, yatay eksenli francis, su tübin montajı nasıl yapılır, yatay pelton santraller, hes salyangoz çeşitleri, kaplan türbin çalışma prensibi, santrallerde gerilim nasıl ayarlanır, devirli su çarklari, hes için su kapatma, hes tünel imalatında dikkat edilmesi gerekenler, hes ne demektir, muylu çeşitleri, kaplan türbini nedir, türbin çarkı, kaplan tipi türbinlerde alt yatak sistemleri nasıl olur, hes kelebek vana nın görevi, hidroelektrik santrallerde yapılan bakım, kanal tipi hes nasıl çalışır
4.1. Hidrolik Türbin Tipleri
4.1.1. Kaplan Tipi Hidrolik Türbinler
Kaplan tipi türbinler üst basınç grubundaki türbinlerdir. Bu türbinler, 2-60 m arasında değişen alçak düşüler, 2-200 kW arasındaki güçler ve 450-1000 d/d arasındaki devreler için imal edilmektedirler. Günümüzde 500 MW gücünde kaplan tipi türbinler imal edilmiş bulunmaktadır. Kaplan türbinin çark (rotor) kanatları, gemi pervanesine benzediği için bu tip türbinlere uskur tipi türbinler de denir.
Bu türbin tipi, Amerikalı Prof. Dr. Victor KAPLAN tarafından geliştirilerek bugünkü anlamda modernleştirilmiştir.
Kaplan tipi türbinlerde net düşü değerinin küçük oluşu bütün çark çevresine eşit bir hız ve basınç dağılışı sağlanması mecburiyeti bilhassa büyük güçlerde (büyük debilerde) düşey eksenli olarak yapılırlar.
Bu tip türbinlerde, türbin çarkı kanatlarının aralarında suyun giriş basıncında bir düşme meydana gelir ve su basıncında meydana gelen bu düşme suyun hızlanmasına neden olur. Türbin çarkı emme borusunun ağzına yerleştirilmiştir. Salyangozdaki su, yöneltici (sabit) kanatlar ve ayar kanatlardan geçerek türbin çarkının üst kısmına dökülür; böylece rotoru çevirir. İş gören su, emme borusundan dışarı atılır.
Türbin çarkı üzerindeki kanatlar bazı alanlarda hareket kabiliyetine sahiptir. Bu kanatlar, türbin yüküne ve su seviyesine göre ayar kanatları ile birlikte hareket ederek türbinin randımanını artırır. Bunu temin edebilmek için çark kanatlarının ayarlanmasında gerekli hareket kuvvetlerinin meydana gelebilmesi için basınçlı yağ ile çalışan ve içi boş olan türbin- generatör şaftının içinden geçen ayrı bir şaft yardımıyla çark kanatlarının hareket kuvveti temin edilmesinde hidrolik servomotorlar kullanılır.
Kaplan tipi türbinlerin çark kanatları hareketli olduğu gibi sabit kanatlı olanları da mevcuttur.
Küçük güçlü kaplan tipi türbin çarklarında kanatlar ile kanat muyluları gri dökümden, büyük güçlü kaplan tipi türbin çark kanatları ile kanat muyluları ise yüksek evsaflı paslanmaz çelik dökümden imal edilirler. Döküm işleminden sonra kanat yüzeylerinin freze tezgahlarında özenle işlenmesi ve sonra da taşlanması gerekir.
Kaplan tipi türbinlerde kavitasyon olayından sakınmak amacı ile çark kanatlarının çalıştığı bölgedeki türbin emme borusu yüzeyi de krom-nikel malzeme ile kaplanır.
Kaplan tipi türbin çarklarının göbekleri iki parçalı olarak imal edilirler. Gri dökümden veya çelik dökümden imal edilen bu parçalardan biri türbin şaftına tespit edilir ve üzerine rotor kanatlarının muyluları bağlanır. Bu parçanın iç kısmına da çark kanatlarının ayar tertibatı yerleştirilir. Rotor göbeğinin ikinci parçası ise birinci parçanın kapağı ve çark kepi görevini görür ve birinci parçaya bağlanır.
Şekil 3. Kaplan tipi türbin-generatör ünitesinin komple kesit şeması
Şekil 3’de bulunan teçhizatlar:
2- Dağıtıcı (hız kontrol iletici)
3- Hız kontrol servomotoru
4- Ayar kanatları dağıtıcı valfi
5- Ayar kanatları kuvvet iletici servomotoru
6- Ayar kanatları
7- Çark manivela kolları
8- Çark kanatları dağıtıcı valf
9- Çark kanatları kuvvet iletici servomotoru
10- Türbin çarkı
Kaplan tipi hidrolik türbinler, alçak düşülü olduklarından, genellikle nehir tipi santrallerde kullanılırlar. Ancak nehirlerin taşıdığı su debileri mevsimlere göre çok değişiktir. Su debilerinin çok değişmesi halinde türbini en iyi verimle çalıştırabilmek için çark kanatlarının da değiştirilmesi gerekir. Bu gibi durumlarda uskur tipi kaplan türbin çarkları kullanışlı değildirler.
Nehir tipi hidrolik santrallerde kanatları ayarlanamayan uskur tipi kaplan türbinlerinin kullanılması halinde nehir sularının arttığı mevsimlerde sudan yeterince yararlanabilmek için santraldeki uskur tipi kaplan türbinlerinin sayısının fazla olması gerekir. Bu durum santralin tesis masrafları ile işletme ve bakım masraflarının artmasına neden olur.
Uskur tipi kaplan türbinlerinin yukarıda kısaca bahsedilen olumsuz yanları nedeniyle kanatları ayarlanabilen kaplan tipi türbin rotorları geliştirilmiştir. Bunların uskur tipinden farkı, sadece kanatlarının ayarlanabilir olmasıdır. Kaplan tipi türbinlerin genel olarak kanat sayıları azdır.
4.1.2. Pelton Tipi Hidrolik Türbinler
Pelton tipi hidrolik türbinler serbest püskürtmeli türbinlerdir. 1880 yılında Amerikalı Pelton tarafından keşfedilmiş ve günümüze kadar geliştirilerek modern bir duruma getirilmiştir. Bu tip türbinler yatay veya düşey eksenli olarak imal edilmektedirler. Genellikle küçük ve orta güçlü pelton tipi hidrolik türbinler yatay eksenli ve tek-iki düzeli (püskürtücü), büyük güçlü pelton tipi hidrolik türbinler ise düşey eksenli ve 4-6 düzeli olarak imal edilirler.
Pelton tipi hidrolik türbinler 15-1000 m arasında değişen yüksek düşülerde, küçük debilerde ve 0.5 kW-100 MW arasında değişen güçlerde kullanılırlar. Günümüzde 300 MW gücünde pelton tipi hidrolik türbinler de imal edilmektedirler.
4.1.2.1. Pelton Tipi Türbinlerin Ana Parçaları ve Görevleri
Pelton tipi hidrolik türbinlerde, suyun akış yönüne göre türbin ana parçaları şöyle sıralanabilir.
a) Pelton düzesi ve iğnesi
b) Pelton düzesi su demeti saptırıcısı
c) Pelton tipi türbin çarkları (türbin rotoru)
d) Pelton tipi türbin salyangozu
Şekil 4’de yatay eksenli pelton tipi hidrolik bir türbinin prensip şeması ve pelton düzeleri ile su demeti saptırıcıları görülmektedir.
Şekil 4. Yatay eksenli pelton tipi bir hidrolik türbinin prensip şeması
Pelton türbinindeki ana parçaların görevleri aşağıda kısaca açıklanmıştır.
a) Pelton düzesi ve iğnesi: Pelton düzesi ve iğnesi, cebri boru vasıtasıyla yüksek basınç ve düşük hız altında türbine iletilmiş suyun basıncını atmosfer basıncına inecek şekilde su hızının yükselmesini sağlayacak su püskürtmesi meydana getirmek ve bu püskürtmenin türbin çarkına pürüzsüz, türbülansız ve dairesel şekilde yöneltilmiş olmasını sağlamaktır. Türbin çarkına yöneltilen suyun debisini ayarlamak, düze içerisine yerleştirilmiş iğne vasıtası ile olur. İğnenin ileri ve geri hareket etmesi ile çarka püsküren suyun debisi ayarlanır.
Pelton düzesi iğnelerinin türbülans meydana gelmeyecek şekilde çok iyi merkezlenmiş ve çok uygun olarak profillendirilmiş ve ayrıca düze gövdesi için kaburgaların ortasında çok iyi yataklanmış olması gerekir.
Düze memeleri ve gövdeleri gri döküm veya alaşımlı çelik döküm malzemeden imal edilirler. Pelton düzesi memelerinin erozyon veya kavitasyon tahribatlarına uğradıkları zaman kolayca sökülebilmeleri ve yedekleri ile değiştirilebilmeleri amacı ile memelerin boğaz halkası meme gövdesine cıvatalarla bağlanabilecek ve aynı şekilde ve aynı zamanda pelton düzesi iğnesinin profillendirilmiş olan baş kısmı da türbin şaftına vidalanabilecek şekilde imal edilmeleri gerekir.
b) Pelton düzesi su demeti saptırıcısı: Pelton düze iğnesinin yavaş kapanması esnasında, düze memesinden fışkıran su yolunun saptırılması ve böylece devir sayısının belirli bir değerin üzerine çıkmasını önlemek için “su demeti saptırıcısı” olarak adlandırılan teçhizatlar kullanılırlar. Şekil 5’de pelton düzesi saptırıcısının normal çalışma ve suyu tam saptırmış konumları görülmektedir.
Şekil 5. Pelton düzesi saptırıcısının normal çalışma konumu
Düze memesinin dışında yer alan su demeti saptırıcısının kapanma süresi, düze iğnesinin kapanma süresinden çok daha kısa olmaktadır. Bu şekilde ani yük değişmeleri esnasında hem türbin devir sayısında meydana gelebilecek aşırı değişimlerin ve hem de cebri boruda meydana gelebilecek ani basınç dalgalanmalarının (su koçunun) önüne geçmek mümkün olacaktır.
Pelton tipi hidrolik türbinlerde kullanılan pelton düzesi iğnesinin ayarlanması ile su demeti saptırıcısının ayarlanması, çift regülasyonlu hız regülatörü tarafından gerçekleştirilir.
Büyük güçlü pelton tipi türbinlere ait düze iğnelerini ve su demeti saptırıcılarını birbirleri ile uyum içinde senkronlaşmış vaziyette birlikte çalışan ayrı ayrı servomotorlar ile ayarlamak gerekir.
c) Pelton Tipi Türbin Çarkları: Pelton tipi türbin çarkları imal edilirken su demeti ve püskürtme dairesi çapından başka çark kepçelerinin boyutlarına ve sayısına da gerek vardır.
Pelton tipi türbinlerin çark kepçeleri elipsoit biçimli simetrik iki yarım parçadan ve iç yüzeyleri sürtünmeyi azaltmak için pürüzsüz ve parlak yapılırlar. Bilhassa yüksek düşülerde çalışan ve su içerisinde kum gibi aşındırıcı maddeler ihtiva eden tesislerde kepçelerin iç kısımları krom-nikel malzeme ile kaplanırlar.
Tek kepçeli ve ikişer kepçeli olarak imal edilen bu parçalar çark diski (çark göbeği) üzerine özel cıvatalar ve pimler veya kamalar yardımıyla tespit edilirler. Bu tespit işleminin çok sağlam ve emniyetli olması, ayrıca darbeli zorlamalara karşı dayanıklı olması gerekir. Fazla zorlamalara maruz kalmayan küçük güçlü pelton tipi kepçeleri çark diski ile birlikte tek parçalı olarak gri döküm malzemelerden imal edilirler.
d) Pelton Tipi Türbin Salyangozu: Pelton tipi hidrolik türbinlere ait salyangozun başlıca görevi pelton düzelerinin eşit aralıklarla yerleştirilmesine ve düzelerde meydana gelecek kuvvetlerin beton zemine dağılmasına olanak sağlamaktır.
Büyük güçlü pelton tipi türbinlerin türbin salyangoz boyutları çok büyük olduğu için taşıma ve montaj kolaylıkları sağlamak amacı ile parçalı olarak imal edilirler. Bu parçalar genellikle çelik döküm veya kaynaklı çelik saçların konstrüksiyonlu olarak imal edilirler.
4.1.3. Francis Tipi Hidrolik Türbinler
Francis tipi hidrolik türbinler de üst basınç grubuna dahil olan türbinlerdir. Bu tip türbinler 40-200 m arasında değişen orta düşülerde, 2 kW- 600 MW arasındaki güçlerde ve 50-550 d/d arasındaki devirler için imal edilmektedirler. Günümüzde 800 MW gücünde Francis tipi hidrolik türbinler imal edilmiş bulunmaktadır.
Francis tipi hidrolik türbinler, ilk defa 1838 yılında Amerikalı Howd tarafından keşfedilmiş ve 1848 yılında da yine Amerikalı Francis tarafından geliştirilerek, bugün en çok kullanılan türbin çeşidi durumuna gelmiştir. Bu tip türbinler orta düşülerde çalışmalarına karşılık, aynı zamanda büyük debilerde de kullanıldıklarından dolayı tek bir türbin ünitesinin çok büyük güçlerde imal edilebilmeleri mümkün olmaktadır.
Francis tipi dikey milli hidrolik türbinlerde mekanik enerji elde edebilmek için, potansiyel durumda olan su cebri borularda basınçlı kinetik enerji oluşturur ve salyangozda sabit kanatlardan ve türbin yüküne göre geçen su miktarını ayarlayan ayar kanatlarından geçerek yatay bir akışla türbin çarkı çevresine eşit basınç ile yönelir. Suyun basınçlı kinetik enerjisi ile çarka çarpan su çarkı döndürerek, çarkın bağlı olduğu şaftta mekanik enerji oluşur. Oluşan bu mekanik enerji şaft vasıtası ile generatör rotorunu çevirir. Görevini tamamlayan su 90° yön değiştirmiş olarak emme borusuna boşalır ve tekrar 90° yön değiştirerek emme borusunu terk edip mansaba (çıkış suyu) ulaşır.
Francis tipi hidrolik türbinler küçük güçlü santrallerde yatay eksenli, büyük güçlü santrallerde ise dikey eksenli olarak imal edilirler.
4.1.3.1. Francis Tipi Hidrolik Türbinlerin Ana Parçaları ve Görevleri
Francis tipi hidrolik türbinlerin parçalarını teşkil eden ana organlarını ve görevlerini şöyle sıralayabiliriz.
b. Türbin ayar kanatları
c. Ayar kanatları ayarlama çemberi
d. Ayar kanatlarını açma-kapama servomotorları
e. Türbin çarkı
f. Türbin şaftı
g. Türbin emme borusu
Yukarıda sıralanan Francis tipi hidrolik türbinin ana parçalarının görevlerini sırası ile açıklayalım.
a) Salyangoz: Türbinin beton içerisine yerleştirilmiş en büyük ve sabit temel parçasını teşkil eden çok önemli bir teçhizatıdır. Görünümü salyangoza benzediği ve form itibariyle spirali andırdığı için bu ismi almıştır. Genel olarak türbinin bütün sabit parçaları bu teçhizat üzerine monte edilmiştir. Salyangoz, cebri boru ile birleştiği yerden başlayarak gittikçe daralan kesiti ve su akışına yön veren sabit kanatları ile ayar kanatları ve türbin çarkına eşit debi, eşit basınç eşit hızlarla suyu 360° dağıtarak tahrik suyunu ayar kanatlarının aralıklarına yönlendirmektedir. Suyun çevre boyunca eşit dağılmış olarak türbin çarkına girmesi, salyangoz kesitinin dönme yönünde ilerledikçe küçülmesi ile temin edilir.
Türbin salyangozunun girişindeki (cebri borunun sonundaki) su hızı, hidrolik düşüye bağlı olarak (m/s) olarak hesap edilir. Ancak hidrolik düşünün çok yüksek olması halinde salyangoz girişindeki su hızının C=11-12 m/s değerinin üzerine çıkmaması için önlemler alınır. Salyangoz, türbin ayar kanatlarının her bir aralığına eşit basınç, eşit hız, eşit debide su intikal etmesini sağlayacak şekilde biçimlendirilir.
Salyangoz, beton olarak yapıldığı gibi haddelenmiş çelik saçların bükülerek şekillendirilmesi ve kaynak edilerek birbirine birleştirilmesi yöntemiyle de yapılır. Sabit kanatlar salyangozun gövde kısmına kaynak edilmişlerdir. Büyük güçlü Francis tipi hidrolik türbinlerde gerek imalat ve gerekse nakliyat zorlukları nedeniyle salyangozun tek parça halinde imali mümkün değildir. Bu nedenle ana gövde montaj mahalline getirilir, daha sonra da diğer çelik parçalar bu gövde üzerine kaynak edilerek salyangoz tamamlanır.
b) Türbin ayar kanatları: Francis tipi hidrolik türbinlerde (üst basınç türbinlerinde) kullanılan türbin ayar kanatları, türbin salyangozuna monte edilen sabit yönlendirici kanatlardan geçen tahrik suyunu türbin çarkını yönlendirmeye ve tahrik suyunun debisini ayarlamaya yarar. Türbin ayar kanatları hidrodinamik kesitli olarak imal edilmiş ve türbin rotorunu çevreleyen yüksekliğini, türbin rotorunun giriş su giriş yüksekliğine eşit olan özel bir çember üzerine (alt aynaya) dizilirler. Alt aynanın üst kısmı paslanmaz krom-nikel malzeme ile kaplanmıştır. Ayar kanatları bu ayna üzerinde rahatça hareket edebilir bir şekilde yataklanırlar. Alt ve üst muylulardan hareket edebilecek şekilde tespit edilen ayar kanatlarının üst uçları biyel vasıtasıyla ayar kanat çemberine bağlanırlar. Ayar kanatları üst muylularına yataklık görevi yapan ve alt yüzey paslanmaz krom-nikel çelikten yapılan üst distrübütör kapağı mevcuttur.
Ayar kanatlarının gövde kısımlarının profilleri hidrolik düşüye, türbin gücüne ve özgül debi sayısına göre değişirler. Düşük hidrolik düşülerde çalışan Francis tipi türbinlere ait ayar kanatları yüksek kaliteli çelik dökümden veya çelik saçların şekillendirilip kaynak edilmesi ile imal edilirler. Ancak orta ve yüksek hidrolik düşülerde çalışan Francis tip türbinlerle büyük güçlü türbinlere ait ayar kanatları yüksek kaliteli çelik döküm dövülmesi suretiyle imal edilirler. Ayar kanat boyları, ayar kanatlarını sayısına göre değişmektedir. Kanat sayısı genellikle dörde bölünebilen bir sayı olarak seçilirler.
Ayar kanatlarının alt ve üst muylu yatakları yağlanabilir durumda imal edilebildikleri gibi son zamanlarda modern Francis tipi türbinlerde muylu yatakları teflon olarak imla edilmektedirler.
Şekil 6. İki ayar kanadının tam açık ve tam kapalı durumları
c) Ayar kanatları ayarlama çemberi: Türbin ayar kanatları ayar çemberinin görevi, türbin için gerekli olan giriş momentini meydana getirmek, her işletme durumu için gerekli olan su debisini ayarlayan ve bir açma kapama organı rolü oynayan bir aksamdır. Diğer bir deyimle ayar kanatları ayar çemberi, servomotorlardan aldığı radyal hareketi biyel kolları vasıtası ile ayar kanatlarına ileten bir organdır.
Türbin ayar kanatlarının açıklık değerini ayarlamaya yarayan ayar çemberleri çeşitli şekillerde tertip edilirler. Ayar çemberi kullanma alanlarına göre aşağıdaki gruplara ayrılırlar.
a) Düşey ve yatay eksenli Francis tipi türbinler için ayar kanatlarını içten ayarlayabilen ayar çemberi.
b) Düşey ve yatay eksenli küçük güçlü Francis tipi türbinler için tek servomotor kumandalı ayar çemberi
c) Düşey eksenli ve büyük güçlü Francis tip türbinlerin ayar kanatlarının simetrik eksenli tahrikle dıştan ayarlayabilen ayar çemberi
d) Düşey eksenli Francis tipi türbinlerin ayar kanatlarının dairesel tertipli iki servomotor kumandalı ayar çemberi
Küçük güçlü ve küçük boyutlu Francis tip hidrolik türbinlerin ayar çemberleri çelik döküm veya gri dökümden imal edilirler. Büyük güçlü ve büyük boyutlu Francis tipi hidrolik türbinlerin ayar çemberleri çelik saç levhalardan ve kaynak konstrüksiyonlu olarak imal edilirler.
d) Ayar kanatlarını açma kapama servomotorları: Servomotorların görevi, ayar çemberi vasıtasıyla türbin ayar kanatlarını açıp kapatabilmek ve ayar kanatları açık iken regülasyon işlemini yapabilmek için hidrolik bir kuvvet ile ayar çemberine dairesel hareketi sağlayan bir organdır.
Şekil 7. Düşey milli francis tipi türbine ait servomotorun iç yapısı
Servomotorlar basınçlı yağ ile çalışan çelik döküm bir silindir ile paslanmaz çelikten yapılan bir pistondan ibarettir.
Ayar kanatlarını açma ve kapama yapmak için gerekli kuvvet santralin düşüsü ayar kanat sayısı, servomotor sayısı, ayar kanat muylularının sürtünme kayıpları ve kullanılacak basınçlı yağın basınç kuvveti gibi hususların bilinmesi gerekmektedir.
Servomotor hareketini hız regülatörü dağıtma valfinden alır. Pistonun silindir içerisindeki hareket mesafesine “struk boyu” diye tabir edilir.
Servomotorun açma ve kapama zamanı kontrol eden diyafram boru mevcuttur. Servomotora açma kumandası geldiği zaman ilk önce diyafram borudan geçen basınçlı yağ pistonu yavaşça hareket ettirir. Piston ana boru mesafesini geçince açma işlemi hızlanır. Kapama işleminde ise piston büyük çaplı açma borusunu kapatıncaya kadar hızlı kapanır. Diyafram borusu devreye girince yağ tahliyesi az olacağından, yine piston yavaş olarak hareket eder. Böylece pistonun açma ve kapamadaki yavaş hareketleri biyel kol mafsallarını, ayar kanat sigortalarını ve ayar kanat yataklarını korumuş olur. Ayar kanatlarının açma zamanı kapama zamanından daha az sürede olur.
Şekil 8. Ayar kanatlarının açma-kapama kumandası
e) Türbin rotoru: Türbin çarkları faydalı hidrolik düşüyü, ayar kanatlarının bıraktığı suyun kinetik ve potansiyel enerjisini faydalı mekanik enerjiye çeviren bir organdır. Bu sayede suyun türbin çarkına çevresel yönde etkileyen kuvvetlerinin meydana getirdiği döndürme momenti ile mekanik bir iş yapılmaktadır. Türbin çarkının bütün çevresi boyunca devamlı bir şekilde ve dışarıdan merkez e doğru çarka giren su, çark kanatları arasından geçip enerjisini çarka verdikten sonra emme borusuna geçer.
Türbin çarkını etkileyen su akımını çevresel kuvvetleri ve döndürme momenti, çark kanatlarının aralarındaki basınçlar, suyun çevirme momenti ve çevirme gücü ile hesaplanır. Türbin çarklarına hem merkezkaç kuvvetler ve hem de eksenel kuvvetler etki de bulunurlar. Merkezkaç kuvvetler çark alt gövdesi, çark kanatları ve çark üst gövdesi tarafından karşılanırlar. Eksenel kuvvetler yani türbin çark gövdesi türbin şaftı üzerinde taşıyıcı yatağa intikal eder ve taşıyıcı yatak tarafından karşılanır. Rotor kanatları arasından akan ve kütlesi;
olan, C akış hızına sahip suyun bir saniyede yapmış olduğu iş;
f) Türbin şaftı: Şaftlar moment nakleden makine parçalarıdırlar. Hidrolik türbin-generatör ünitelerinde kullanılan şaftlar, su kuvvetinin türbin çarkında meydana getirdiği döndürme momentini generatör rotoruna nakletme görevini yaparlar.
Hidrolik türbin-generatör ünitelerinde kullanılan şaftların çapı ile şaft kaplinlerinin bağlantı civatalarının sayıları ile çapları, şaft üzerinden nakledilecek olan döndürme momentinin mertebesine göre hesaplanır.
Hidrolik türbin-generatör ünitesinde en büyük moment türbin ayar kanatlarının %100 açıklığında geçen suyun türbin rotoruna verdiği döndürme momentinin türbin şaftının frenlenmesi halinde devir sayısı n=0 olması esnasında meydana gelmektedir. Bu durumda meydana gelen en büyük döndürme momentinin maksimum değeri nominal gücündeki ve nominal devir sayısındaki nominal döndürme momentinden çok daha büyük olmaktadır.
Türbin-generatör şaftı çelik dökümün dövülmesi ve gerekli ısıl işlemler yapıldıktan sonra işlenmesi ile imal edilmiştir. HES’lerin bir kısmında türbin generatör şaftı ayrı ayrı olup kaplin ile birbirine bağlanmıştır.
g) Türbin emme borusu: Türbin emme borusu suyun potansiyel enerjisi kinetik enerjiye ve kinetik enerjinin de mekanik enerjiye dönüştükten ve görevini tamamladıktan sonra dışarıya atılmasını temin eden bir teçhizattır. Türbin emme borusuna ve emme borusu dirseğine uygun bir form,verilerek türbin çarkı kanatlarından çıkan enerjinin büyük bir kısmı tekrar geri kazanılarak türbinin toplam verimi yükseltilmiştir. Böylece emme borusunda emiş sağlanarak suyun akış hızı arttırılarak basınç düşmüş olur.
Şekil 9. Francis tipi türbinin emme borusu prensip şeması
Türbin çıkış suyu seviyesi, türbin çarkı seviyesinden daha yüksek olduğundan su irtibatını kesmek için, emme borusu çıkış kısmına iki adet kapak yapılmıştır. Salyangoz, çark veya emme borusunda yapılacak herhangi bir tamir veya bakım esnasında bu kapaklar kapatılarak suyun irtibatı kesilir. Bundan önce ise, kelebek vananın veya cebri boru giriş kapağının kapatılması şarttır. Emme borusu içerisindeki artık su santral drenaj kuyusuna aktarılır, oradan da pompa vasıtasıyla dışarı atılır.
Emme borusu çıkış kapakları çelik ve kaynak konstrüksiyonlu olarak imal edilirler. Kapaklar makaralı bir sistemle açılıp kapatılabilirler.