Francis turbine

Francis turbine

Ien fan 'e eleminten dy't wrâldwiid meast brûkt wurde foar de opwekking fan hydro-elektryske enerzjy is de Francis turbine, It is in turbo-masine dy't waard ûntwikkele troch James B. Francis en wurket troch reaksje en mingde stream. It binne hydraulyske turbines dy't in breed skala oan sprongen en streamen kinne jaan en wurkje op hellingen fan twa meter oant inkele hûnderten meter.

Yn dit artikel sille wy jo fertelle oer alle skaaimerken en belang fan 'e Francis-turbine.

Haadfunksjes

Francis turbine dielen

Dit type turbine is by steat om te operearjen op ûngelikense hichten, fariearjend fan ferskate meters oant hûnderten meters. Op dizze manier is it ûntwurpen om te kinne wurkje yn in breed oanbod fan koppen en streamingen. Mei tank oan 'e hege effisjintlijm dy't wurdt boud en de materialen dy't derfoar wurde brûkt, sil dit model ien fan' e meast brûkte yn 'e wrâld wêze. It wichtichste gebrûk is op it mêd fan elektrisiteitsopwekking yn wetterkrêftsintrales.

Hydro-elektryske enerzjy, lykas wy witte, is in soarte fan duorsume enerzjy dy't it wetter yn 'e konteners brûkt om in elektryske stroom te generearjen. Dizze turbines binne heul lestich en djoer te ûntwerpen om te ynstallearjen, mar kinne desennia lang wurkje. Dit makket de ynvestearring yn 'e earste kosten fan dit soarte turbines heger dan de rest. It is it lykwols wurdich, om't de earste ynvestearring de earste jierren kin betelje. Lykas by fotovoltaïske enerzjy wêryn wy sinnepanielen brûke mei in gemiddelde nuttige libbensdoer fan 25 jier, kinne wy ​​de ynvestearring weromfine yn 'e 10-15 jierren fan gebrûk.

De Francis-turbine hat in hydrodynamysk ûntwerp dat It garandeart ús in hege prestaasje fanwegen it feit dat d'r amper wetterferlies binne. Se binne frij robúst yn uterlik en hawwe in lege ûnderhâldskosten. Dit is ien fan 'e foardielichste punten fan dit type turbines, om't it ûnderhâld leger is en wat de algemiene kosten ferleget. De ynstallaasje fan in Francis-turbine mei heger dan 800 meter wurdt hielendal net oanrikkemandearre, om't d'r te folle fariaasjes binne yn swiertekrêft. It is ek net oan te rieden dit type turbine te ynstallearjen op plakken wêr't d'r grutte fariaasjes binne yn 'e stream.

Kavitaasje yn 'e Francis-turbine

Wetteropwekking foar wetterkrêft

Kavitaasje is in wichtich aspekt dat wy altyd moatte kontrolearje. It is in hydrodynamysk effekt dat foarkomt as stoomholtes wurde generearre yn it wetter dat troch de turbines giet. Lykas by wetter kin it foarkomme mei elke oare floeistof dy't yn in floeibere steat is en wêrtroch't it hannele hat op krêften dy't reagearje op ferskillen yn depresje. Yn dit gefal bart it as de floeistof mei hege snelheid troch in skerpe râne giet en d'r dekompensaasjes binne tusken de floeistoffen en it behâld fan 'e Bernoulli-konstante.

It kin barre dat de dampdruk fan 'e floeistof op sa'n manier is dat de molekulen fuortendaliks kinne feroarje fan damp en in grut oantal bollen wurde foarme. Dizze bubbels wurde bekend as holtes. Dit is wêr't it konsept fan kavitaasje wei komt.

Al dizze bubbels reizgje nei gebieten wêr't d'r hegere druk is nei wêr't d'r minder druk is, Tidens dizze reis komt de damp ynienen werom yn 'e floeibere steat. Dit soarget derfoar dat de bubbels úteinlik ferpletterje, frustrearje en produsearje in gasspoar dat in grutte hoemannichte enerzjy produseart op it fêste oerflak en dat kin barste by de botsing.

Dit alles makket dat wy kavitaasje yn 'e Francis-turbine moatte rekkenje.

Francis turbine dielen

Skaaimerken fan 'e Francis-turbine

Dit soarte turbines hat ferskate ûnderdielen en elk is ferantwurdlik foar it garandearjen fan de opwekking fan hydro-elektryske enerzjy. Wy sille elk fan dizze dielen analysearje:

  • Spiralkeamer: It is it diel fan 'e Francis-turbine dat ferantwurdlik is foar it lykmjittich ferdielen fan' e floeistof by de ynlaat fan 'e waaier. Dizze spiraalfoarm hat in slakfoarm en it is om't de gemiddelde snelheid fan 'e floeistof konstant moat bliuwe op elk punt derfan. Dit is de reden wêrom't it yn 'e foarm fan in spiraal en in slak moat wêze. De dwerstrochsneed fan dizze keamer kin fan ferskate soarten wêze. Oan 'e iene kant, rjochthoekich en oan' e oare sirkulêr, it sirkulêr is it faakst.
  • Predistributeur: It is it diel fan dizze turbine dat bestiet út fêste blêden. Dizze messen hawwe in suver strukturele funksje. Se tsjinje om de struktuer fan 'e spiralkeamer te behâlden dy't wy hjirboppe hawwe neamd en jouwe it genôch styfens om de heule hydrodynamyske struktuer te stypjen en wetterferlies te minimalisearjen.
  • Distributeur: dit diel is boud troch bewegende gidswâlen. Dizze eleminten moatte it wetter gemaklik rjochtsje op 'e waaier-Arabieren dy't fêst binne. Derneist is dizze distributeur ferantwurdlik foar it regulearjen fan de stream dy't tastien is as troch de Francis-turbine passe. Dit is hoe't de krêft fan 'e turbine kin wurde oanpast, sadat dizze safolle mooglik oanpast wurde moat oan' e lêstfarianten fan it elektryske netwurk. Tagelyk is it yn steat de stream fan 'e floeistof te rjochtsjen om de prestaasjes fan' e masine te ferbetterjen.
  • Waaier as rotor: it is it hert fan 'e Francis-turbine. Dit komt om't it it plak is wêr't de enerzjyútwikseling plakfynt tusken de heule masine. De enerzjy fan 'e floeistof normaal op it momint dat hy troch de waaier giet is de som fan' e kinetyske enerzjy, de enerzjy dy't de druk hat en de potensjele enerzjy ten opsichte fan 'e hichte. De turbine is ferantwurdlik foar it konvertearjen fan dizze enerzjy yn elektryske enerzjy. De waaier is ferantwurdlik foar it oerdragen fan dizze enerzjy fia in as nei in elektryske generator wêr't dizze definitive konverzje wurdt útfierd. It kin ferskate foarmen hawwe ôfhinklik fan it spesifike oantal revolúsje wêr't de masine foar is ûntwurpen.
  • Sûchbuis: It is it diel wêr't de floeistof út 'e turbine komt. De funksje fan dit diel is kontinuïteit te jaan oan 'e floeistof en de sprong werom te finen dy't ferlern is yn' e foarsjenningen dy't boppe it utlaat wetterpeil lizze. Yn 't algemien is dit diel boud yn' e foarm fan in diffuser, sadat it in sûcheffekt genereart dat helpt om in diel fan 'e enerzjy werom te heljen dy't net oan' e rotor is levere.

Ik hoopje dat jo mei dizze ynformaasje mear kinne leare oer de Francis-turbine.


De ynhâld fan it artikel hâldt him oan ús prinsipes fan redaksje etyk, Om in flater te melden klikje hjir.

Wês de earste om kommentaar

Lit jo reaksje efter

Jo e-mailadres wurdt net publisearre. Ferplichte fjilden binne markearre mei *

*

*

  1. Ferantwurdlik foar de gegevens: Miguel Ángel Gatón
  2. Doel fan 'e gegevens: Control SPAM, kommentaarbehear.
  3. Legitimaasje: jo tastimming
  4. Kommunikaasje fan 'e gegevens: De gegevens wurde net oan tredden kommunisearre, útsein troch wetlike ferplichting.
  5. Gegevensopslach: Databank hoste troch Occentus Networks (EU)
  6. Rjochten: Op elk momint kinne jo jo ynformaasje beheine, herstelle en wiskje.