Kaplan vs Francis Turbine
Apa, mereu în mișcare, transportă energie cu ea. Oamenii s-au întrebat întotdeauna la puterea imensă a acesteia și au folosit adesea puterea. Dar, numai după secolul al XIX-lea, inginerii au dezvoltat utilaje pentru a valorifica această energie cu eficiență. Turbinele sunt mașinile proiectate pentru a capta energia din fluxul de fluid și a o transforma în energie mecanică.
Turbina Francis și turbina Kaplan sunt două tipuri de turbine de reacție utilizate în hidrocentrale pentru acționarea generatorului. Acestea sunt cele mai comune tipuri de turbine care sunt utilizate în centralele electrice moderne.
Francis Turbine
Turbina Francis a fost dezvoltată de englezul James B. Francis în 1849 în timp ce lucra ca inginer șef al companiei Locks and Canals. Turbina a fost proiectată pentru alimentarea utilajelor fabricii de textile folosind râul din apropiere. Folosind metode științifice și experimentare, a reușit să dezvolte designul pentru a obține o eficiență de până la 90%. Astăzi, turbinele Francis sunt cele mai utilizate turbine din lume.
Turbina Francis este închisă într-o carcasă, iar lamele au caracteristici speciale curbate concepute pentru a obține performanțe optime de la turbină. Turbinele Francis funcționează sub un cap de apă de 10-650 de metri, iar generatorul acționat de turbină poate oferi o putere de până la 750 MW. Turbinele au un interval de viteză de la 80 la 100 de rotații pe minut.
Turbina Francis are un ansamblu de arbore vertical și un ansamblu de rotor orientat orizontal, numit rulou, care funcționează sub apă. Admisia de apă este, de asemenea, verticală și este direcționată spre alergător de palete de ghidare controlabile. Alergătorul se rotește în principal datorită greutății / presiunii apei.
Turbina Kaplan
Turbina Kaplan a fost dezvoltată în 1913 de profesorul austriac Viktor Kaplan. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de turbină cu elice, deoarece alergătorul său seamănă cu elicul unei nave. Are lame reglabile și porți de portiță pentru a obține eficiența optimă în diferite condiții de presiune / cap. Prin urmare, turbina Kaplan poate câștiga eficiență de până la 95% și poate funcționa în condiții de cap redus, ceea ce nu este posibil la turbine Francis.
În turbina Kaplan, de asemenea, ruloul este acționat de presiune, iar nivelul de intrare a apei este controlat de paletele de ghidare. Capul de apă al turbinei Kaplan variază de la 10 la 70 de metri, iar puterea generatorului poate fi de la 5 la 120 MW. Diametrul alergătorului este de aproximativ 2-8 metri și oferă 80-430 de rotații pe minut. Deoarece turbinele Kaplan sunt capabile să funcționeze în condiții de cap redus, acestea sunt utilizate în producția de energie cu debit mare și cu cap redus în întreaga lume.
Care este diferența dintre Kaplan și Francis Turbines?
• În turbina Kaplan apa intră axial și iese axial, în timp ce în turbina Francis apa intră radial în canal și iese axial.
• Dispozitivul de turbină Kaplan are 3-8 lame, în timp ce motorul Francis are 15-25 pale în general.
• Turbina Kaplan are o eficiență mai mare decât turbina Francis.
• Turbina Kaplan este mai mică și compactă comparativ cu turbina Francis.
• Viteza de rotație (RPM) este mai mare decât cea a turbinei Francis.
• Turbina Kaplan are pierderi de frecare mai mici și o eficiență mai mare.
• Turbinele Kaplan pot funcționa într-o gamă largă de condiții ale capului, dar turbina Francis necesită condiții relativ ridicate ale capului.
• Turbinele Kaplan sunt utilizate în hidrocentrale mici.
