Tyrbin Francis

Tyrbin Francis

Un o'r elfennau a ddefnyddir fwyaf yn fyd-eang ar gyfer cynhyrchu ynni trydan dŵr yw'r Tyrbin Francis. Mae'n beiriant turbo a ddatblygwyd gan James B. Francis ac mae'n gweithio trwy adweithio a llif cymysg. Maent yn dyrbinau hydrolig sy'n gallu rhoi ystod eang o neidiau a llifau ac sy'n gweithredu ar lethrau sy'n amrywio o ddau fetr i gannoedd o fetrau.

Yn yr erthygl hon, rydyn ni'n mynd i ddweud wrthych chi am holl nodweddion a phwysigrwydd tyrbin Francis.

nodweddion allweddol

Rhannau tyrbin Francis

Gall y math hwn o dyrbin weithredu ar uchder anwastad sy'n amrywio o sawl metr i gannoedd o fetrau. Yn y modd hwn, mae wedi'i gynllunio i allu gweithio mewn ystod eang o bennau a llifau. Diolch i'r glud effeithlonrwydd uchel sy'n cael ei adeiladu a'r deunyddiau a ddefnyddir ar ei gyfer, bydd y model hwn yn un o'r rhai a ddefnyddir fwyaf yn y byd. Mae ei brif ddefnydd ym maes cynhyrchu pŵer trydan mewn planhigion trydan dŵr.

Mae ynni trydan dŵr, fel y gwyddom, yn fath o ynni adnewyddadwy sy'n defnyddio'r dŵr yn y cynwysyddion i gynhyrchu cerrynt trydan. Mae'r tyrbinau hyn yn eithaf anodd a drud i'w dylunio i'w gosod ond gallant weithredu am ddegawdau. Mae hyn yn gwneud y buddsoddiad yng nghost gychwynnol y math hwn o dyrbinau yn uwch na'r gweddill. Fodd bynnag, mae'n werth chweil gan fod y buddsoddiad cychwynnol yn gallu talu ar ei ganfed yn ystod yr ychydig flynyddoedd cyntaf. Yn yr un modd ag ynni ffotofoltäig yr ydym yn defnyddio paneli solar ynddo sydd â bywyd defnyddiol o 25 mlynedd ar gyfartaledd, gallwn adennill y buddsoddiad yn ystod y 10-15 mlynedd o ddefnydd.

Mae tyrbin Francis yn cynnwys dyluniad hydrodynamig hynny Mae'n gwarantu perfformiad uchel inni oherwydd y ffaith nad oes prin unrhyw golledion dŵr. Maent yn eithaf cadarn o ran ymddangosiad ac mae ganddynt gost cynnal a chadw isel. Dyma un o bwyntiau mwyaf manteisiol y math hwn o dyrbinau gan fod y gwaith cynnal a chadw yn is a'r hyn sy'n lleihau'r costau cyffredinol. Ni argymhellir gosod tyrbin Francis ag uchder o fwy na 800 metr o gwbl gan fod gormod o amrywiadau mewn disgyrchiant. Nid yw'n ddoeth ychwaith gosod y math hwn o dyrbin mewn lleoedd lle mae amrywiadau mawr mewn llif.

Cavitation yn nhyrbin Francis

Cynhyrchu pŵer trydan dŵr

Mae ceudod yn agwedd bwysig y mae'n rhaid i ni ei rheoli bob amser. Effaith hydrodynamig sy'n digwydd pan fydd ceudodau stêm yn cael eu cynhyrchu o fewn y dŵr sy'n mynd trwy'r tyrbinau. Yn yr un modd â dŵr, gall ddigwydd gydag unrhyw hylif arall sydd mewn cyflwr hylifol a thrwy hynny fe weithredodd ar rymoedd sy'n ymateb i wahaniaethau mewn iselder. Yn yr achos hwn, mae'n digwydd pan fydd yr hylif yn pasio ar gyflymder uchel trwy ymyl miniog ac mae dadelfeniadau rhwng yr hylifau a chadwraeth cysonyn Bernoulli.

Gall ddigwydd bod gwasgedd anwedd yr hylif yn y fath fodd fel y gall y moleciwlau newid ar unwaith mae wedi bod yn anwedd a ffurfir nifer fawr o swigod. Gelwir y swigod hyn yn geudodau. Dyma lle mae'r cysyniad o cavitation yn dod.

Yr holl swigod hyn teithio i ardaloedd lle mae pwysau uwch i ble mae llai o bwysau. Yn ystod y daith hon, mae'r anwedd yn dychwelyd yn sydyn i'r cyflwr hylifol. Mae hyn yn achosi i'r swigod falu, rhwystredig a chynhyrchu llwybr nwy sy'n cynhyrchu llawer iawn o egni ar yr wyneb solet ac a all gracio yn ystod y gwrthdrawiad.

Mae hyn i gyd naill ai'n gwneud i ni orfod ystyried cavitation yn nhyrbin Francis.

Rhannau tyrbin Francis

Nodweddion tyrbin Francis

Mae gan y math hwn o dyrbinau wahanol rannau ac mae pob un yn gyfrifol am warantu cynhyrchu ynni trydan dŵr. Rydyn ni'n mynd i ddadansoddi pob un o'r rhannau hyn:

  • Siambr troellog: Dyma'r rhan o dyrbin Francis sy'n gyfrifol am ddosbarthu'r hylif yn gyfartal yng nghilfach y impeller. Mae gan y siambr droellog hon siâp malwod ac mae hyn oherwydd bod yn rhaid i gyflymder cyfartalog yr hylif aros yn gyson ar bob pwynt ohono. Dyma'r rheswm pam y mae'n rhaid iddo fod ar ffurf troellog a malwen. Gall croestoriad y siambr hon fod o wahanol fathau. Ar y naill law, petryal ac ar y llaw arall, y cylchlythyr yw'r mwyaf aml.
  • Rhagfynegydd: Dyma'r rhan o'r tyrbin hwn sy'n cynnwys llafnau sefydlog. Swyddogaeth strwythurol yn unig yw'r llafnau hyn. Maent yn gwasanaethu i gynnal strwythur y siambr droellog yr ydym wedi sôn amdani uchod ac yn rhoi anhyblygedd digonol iddo allu cefnogi'r strwythur hydrodynamig cyfan a lleihau colledion dŵr i'r eithaf.
  • Dosbarthwr: mae'r rhan hon wedi'i hadeiladu gan fanes tywys symudol. Rhaid i'r elfennau hyn gyfeirio'r dŵr yn gyfleus tuag at yr Arabiaid impeller sy'n sefydlog. Yn ogystal, mae'r dosbarthwr hwn yn gyfrifol am reoleiddio'r llif a ganiateir wrth basio trwy dyrbin Francis. Dyma sut y gellir addasu pŵer y tyrbin fel bod yn rhaid ei addasu cymaint â phosibl i amrywiadau llwyth y rhwydwaith trydanol. Ar yr un pryd, mae'n gallu cyfarwyddo llif yr hylif er mwyn gwella perfformiad y peiriant.
  • Impeller neu rotor: mae'n galon tyrbin Francis. Mae hyn oherwydd mai dyma'r man lle mae'r cyfnewid ynni yn digwydd rhwng y peiriant cyfan. Egni'r hylif sydd fel arfer ar hyn o bryd y mae'n mynd trwy'r impeller yw swm yr egni cinetig, yr egni sydd gan y gwasgedd a'r egni potensial mewn perthynas â'r uchder. Mae'r tyrbin yn gyfrifol am drosi'r egni hwn yn ynni trydanol. Mae'r impeller yn gyfrifol am drosglwyddo'r egni hwn trwy siafft i generadur trydan lle mae'r trosiad terfynol hwn yn cael ei wneud. Gall fod â gwahanol ffurfiau yn dibynnu ar y nifer benodol o chwyldro y mae'r peiriant wedi'i gynllunio ar ei gyfer.
  • Tiwb sugno: Dyma'r rhan lle mae'r hylif yn dod allan o'r tyrbin. Swyddogaeth y rhan hon yw rhoi parhad i'r hylif ac adfer y naid a gollwyd yn y cyfleusterau sydd uwchlaw lefel y dŵr allfa. Yn gyffredinol, mae'r rhan hon wedi'i hadeiladu ar ffurf tryledwr fel ei bod yn cynhyrchu effaith sugno sy'n helpu i adfer rhan o'r egni nad yw wedi'i ddanfon i'r rotor.

Gobeithio, gyda'r wybodaeth hon, y gallwch chi ddysgu mwy am dyrbin Francis.


Mae cynnwys yr erthygl yn cadw at ein hegwyddorion moeseg olygyddol. I riportio gwall cliciwch yma.

Bod y cyntaf i wneud sylwadau

Gadewch eich sylw

Ni fydd eich cyfeiriad e-bost yn cael ei gyhoeddi. Meysydd gofynnol yn cael eu marcio â *

*

*

  1. Yn gyfrifol am y data: Miguel Ángel Gatón
  2. Pwrpas y data: Rheoli SPAM, rheoli sylwadau.
  3. Cyfreithlondeb: Eich caniatâd
  4. Cyfathrebu'r data: Ni fydd y data'n cael ei gyfleu i drydydd partïon ac eithrio trwy rwymedigaeth gyfreithiol.
  5. Storio data: Cronfa ddata wedi'i chynnal gan Occentus Networks (EU)
  6. Hawliau: Ar unrhyw adeg gallwch gyfyngu, adfer a dileu eich gwybodaeth.