Francis turbina

Francis turbina

Energia hidroelektrikoa sortzeko mundu mailan gehien erabiltzen den elementuetako bat da Francis turbina. James B. Francis-ek garatutako turbo makina da eta erreakzioaren eta fluxu mistoaren bidez funtzionatzen du. Turbina hidraulikoak dira, jauzi eta emari mota ugari emateko gai direnak eta bi metrotik ehunka metrora bitarteko maldetan jarduten dutenak.

Artikulu honetan Francis turbinaren ezaugarri eta garrantzi guztiak kontatuko dizkizuegu.

funtsezko ezaugarri

Francis turbina zatiak

Turbina mota hau hainbat metrotik ehunka metrora bitarteko altuera irregularrean funtzionatzeko gai da. Horrela, buru eta emari ugaritan lan egin ahal izateko diseinatuta dago. Eraikitako kola eraginkorrari eta horretarako erabilitako materialei esker, modelo hau munduan gehien erabiltzen denetako bat izango da. Erabilera nagusia zentral hidroelektrikoetako energia elektrikoaren sorkuntzan dago.

Energia hidroelektrikoa, dakigunez, energia berriztagarri mota bat da, ontzietako ura korronte elektrikoa sortzeko erabiltzen duena. Turbina hauek instalatzeko nahiko zailak eta garestiak dira baina hamarkadetan funtziona dezakete. Horrek turbina mota horien hasierako kostuan egindako inbertsioa gainerakoa baino handiagoa da. Hala ere, merezi du hasierako inbertsioak lehen urteetan amortizatzea lortu baitu. 25 urteko batez besteko bizitza erabilgarria duten eguzki plakak erabiltzen ditugun energia fotovoltaikoarekin gertatzen den moduan, inbertsioa berreskura dezakegu 10-15 urteko erabileran.

Francis turbinak diseinu hidrodinamikoa du Errendimendu handia bermatzen digu ur galerak ia ez daudelako. Itxura nahiko sendoa dute eta mantentze kostu txikia dute. Hau da turbina mota honen puntu abantailatsuenetako bat, mantentze-lanak txikiagoak baitira eta kostu orokorrak murrizten dituena. Ez da batere gomendagarria Francis turbinaren instalazioa 800 metrotik gorako altuerarekin, grabitatearen aldakuntza gehiegi baitago. Ez da komenigarria turbina mota hori emariaren aldakuntza handiak dituzten lekuetan jartzea.

Francis turbinan cavitazioa

Energia hidroelektrikoa sortzea

Cavitazioa uneoro kontrolatu behar dugun alderdi garrantzitsua da. Gertatzen den efektu hidrodinamikoa da turbinetatik igarotzen ari den uraren barruan lurrun barrunbeak sortzen direnean. Urarekin gertatzen den moduan, egoera likidoan dagoen eta depresioaren desberdintasunen aurrean erantzuten duten indarren gainean jarduten duen beste edozein fluidoekin gerta daiteke. Kasu honetan, fluidoa ertz zorrotz batetik abiadura handian igarotzen denean eta fluidoen eta Bernoulli konstantearen kontserbazioaren artean deskonpentsazioak daudenean gertatzen da.

Gerta daiteke likidoaren lurrun presioa molekulak berehala alda daitezen, lurruna izan dadin eta burbuila ugari sortzea. Burbuila hauek barrunbe bezala ezagutzen dira. Hortik dator cavitation kontzeptua.

Burbuila horiek guztiak joan presio handiagoa dagoen tokietara presio gutxiago dagoen tokietara. Bidaia horretan, lurruna bat-batean likido egoerara itzultzen da. Horrek burbuilak birrindu, zapuztu eta sortzen dituen gas arrasto bat sortzen du, gainazal solidoan energia kantitate handia sortzen duena eta inpaktuan pitzatu daitekeena.

Horrek guztiak Francis turbinan kabitazioa kontuan hartu behar izatea eragiten digu.

Francis turbina zatiak

Francis turbinaren ezaugarriak

Turbina mota honek zati desberdinak ditu eta bakoitza energia hidroelektrikoaren sorrera bermatzeaz arduratzen da. Zati hauetako bakoitza aztertuko dugu:

  • Espiral ganbera: Francis turbinaren zatia da fluidoa errotorearen sarreran uniformeki banatzeaz arduratzen dena. Espiral ganbera honek barraskilo forma du eta fluidoaren batez besteko abiadurak konstante mantendu behar du bere puntu bakoitzean. Horregatik, kiribilaren eta barraskiloaren forma izan behar du. Ganbera honen ebakidura hainbat motatakoa izan daiteke. Alde batetik, laukizuzena eta bestetik zirkularra, zirkularra izaten da ohikoena.
  • Banatzailea: Pala finkoz osatutako turbina honen zatia da. Pala horiek egiturazko funtzioa besterik ez dute. Arestian aipatu dugun espiral ganberaren egitura mantentzeko eta nahikoa zurruntasun ematen diote egitura hidrodinamiko osoa sostengatu eta ur galerak minimizatzeko.
  • Banatzailea: zati hau gida-paleta mugikorrek eraikia da. Elementu horiek eroso zuzendu behar dute ura finkatuta dauden arabiar biratzaileetara. Horrez gain, banatzaile hori Francis turbinatik igarotzean onartzen den emaria erregulatzeaz arduratzen da. Horrela aldatu daiteke turbinaren potentzia sare elektrikoaren karga aldakuntzetara ahalik eta gehien egokitu behar da. Aldi berean, fluidoaren fluxua zuzentzeko gai da, makinaren errendimendua hobetzeko.
  • Giragailua edo errotorea: Francis turbinaren bihotza da. Makina osoaren artean energia trukea gertatzen den lekua delako gertatzen da hori. Fluidoaren energia normalean errodagailutik igarotzen den momentuan energia zinetikoaren, presioak duen energia eta altueraren aldean dagoen energia potentziala batzen da. Turbina arduratzen da energia hori energia elektriko bihurtzeaz. Giragailua da ardatz baten bidez energia hori ardatz baten bidez transmititzeaz, azken bihurketa hori egiten den sorgailu elektriko batera. Hainbat forma izan ditzake makinak diseinatutako iraultza kopuruaren arabera.
  • Xurgatze hodia: Fluidoa turbinatik ateratzen den zatia da. Zati honen funtzioa fluidoari jarraitutasuna ematea da eta irteerako uraren mailatik gora dauden instalazioetan galdu den jauzia berreskuratzea. Orokorrean, zati hau difusore moduan eraikita dago, errotorera eman ez den energiaren zati bat berreskuratzen laguntzen duen xurgatze efektua sor dezan.

Informazio honekin Francis turbinari buruz gehiago jakin ahal izatea espero dut.


Artikuluaren edukia gure printzipioekin bat dator etika editoriala. Akats baten berri emateko egin klik hemen.

Idatzi lehenengo iruzkina

Utzi zure iruzkina

Zure helbide elektronikoa ez da argitaratuko.

*

*

  1. Datuen arduraduna: Miguel Ángel Gatón
  2. Datuen xedea: SPAM kontrolatzea, iruzkinen kudeaketa.
  3. Legitimazioa: Zure baimena
  4. Datuen komunikazioa: datuak ez zaizkie hirugarrenei jakinaraziko legezko betebeharrez izan ezik.
  5. Datuak biltegiratzea: Occentus Networks-ek (EB) ostatatutako datu-basea
  6. Eskubideak: Edonoiz zure informazioa mugatu, berreskuratu eta ezabatu dezakezu.