Kaplan túrbína

Kaplan túrbína endurnýjanleg orka

Eins og við vitum, til að framleiða vökvaorku verðum við að hella miklu vatni í gegnum fossinn til að geta hreyft túrbínu. Ein mest notaða túrbínan í vökvaorku er Kaplan túrbína. Það er vökvaþotuhreyfill sem er notaður með litlum halla upp í nokkra tugi metra. Rennsli er alltaf þörf er stórt svo hægt sé að mynda mikið magn af orku.

Í þessari grein ætlum við að segja þér hvað Kaplan túrbínan samanstendur af, hver einkenni hennar eru og hvernig hún er notuð til að framleiða vökvaorku.

Hvað er Kaplan túrbínan

Kaplan túrbína

Það er vökvaþotuhverfa sem notar litla halla á hæð frá nokkrum metrum í nokkra tugi. Eitt megineinkenni er að það virkar alltaf með miklu flæðishraða. Rennsli á bilinu 200 til 300 rúmmetrar á sekúndu. Það er mikið notað til framleiðslu vökvaorku, þetta er tegund endurnýjanlegrar orku.

Kaplan túrbínan var fundin upp árið 1913 af austurríska prófessorn Víktor Kaplan. Það er tegund skrúfulaga vökvatúrbínu þar sem þeir hafa blað sem hægt er að beina að mismunandi vatnsrennsli. Við vitum að flæði vatns er mismunandi eftir styrk styrkleika. Með því að geta haft blað sem eru stillt á flæði vatnsins getum við aukið afköst með því að halda því háu upp í flæðishraða 20-30% af nafnrennsli.

Eðlilegast er að þessi túrbína sé búin með föstum statorhlífum sem hjálpa til við að leiða vatnsrennslið. Með þessum hætti er raforkuöflun bjartsýni. Skilvirkni Kaplan túrbínu er hægt að nota fyrir breiðara flæði eftir þörfum. Helst ætti að útbúa túrbínuna með því að nota stefnumörkunarkerfi þar sem við setjum storkuhliðina þegar rennslið breytist. Við erum ekki alltaf með sama vatnsrennsli þar sem við erum háð úrkomu og lónhæð.

Þegar vökvinn nær Kaplan túrbínu, þökk sé spíralformaðri leiðslu, þjónar hann til að fæða allt ummálið alveg. Þegar vökvinn hefur náð hverflinum fer hann í gegnum dreifingaraðila sem gefur vökvanum snúningshraða sinn. Þetta er þar sem hjólið er ábyrgt fyrir því að beina rennslinu 90 gráður til að snúa því við ás.

helstu eiginleikar

Þegar við erum með skrúftúrbínu vitum við að reglugerðin er nánast engin. Þetta þýðir að túrbínan getur aðeins unnið á ákveðnu bili og því er dreifingaraðilinn ekki einu sinni stillanlegur. Með Kaplan túrbínunni fáum við stefnu hjólblaðanna til að laga sig að vatnsrennslinu. Að auki er hreyfingin að laga sig að núverandi straumi. Þetta er vegna þess að hver dreifingaraðili samsvarar mismunandi stefnu blaðanna. Þökk sé þessu er hægt að vinna með meiri ávöxtun allt að 90% á fjölmörgum flæðishraða.

Notkunarsvið þessara hverfla nær hámarksfalli um 80 metra og flæðir upp í 50 rúmmetra á sekúndu. Þetta skarast að hluta til á notkunarsviði Francis túrbína. Þessar túrbínur þeir náðu aðeins 10 metra falli og fóru yfir 300 rúmmetra á sekúndu í rennsli.

Til að hámarka framleiðslu vökvaorku er mjög algengt að sjá Kaplan túrbínur. Þetta eru skrúfuhvellir sem starfa á fullum krafti og bregðast vel við umfram vökva. Þökk sé þessum túrbínum útrýma þeir miklum uppsetningarkostnaði þar sem þessi túrbína er dýrari en skrúfutúrbína en uppsetningin verður mun skilvirkari til lengri tíma litið.

Hvernig hverflar vinna í vatnsafli

Ef við viljum halda spennuafli stöðugum í vatnsaflsvirkjun, verður alltaf að halda hraðanum á hverflinum. Við vitum að vatnsþrýstingur er breytilegur eftir flæðishraða og styrk sem hann fellur niður í. Hraða hverfilsins verður þó að vera stöðugur óháð þessum þrýstingsbreytingum. Til þess að vera stöðugur þarf mikinn fjölda stjórna bæði í Francis túrbínu og Kaplan túrbínu.

Uppsetningar á Pelton hjólum eru oft gerðar þar sem flæði vatns er hjálpað við að stjórna með því að opna og loka stútnum. Þegar Kaplan túrbína er í aðstöðunni er framhjástútur fyrir losun notaður til að hjálpa til við að sveigja hraðar straumbreytingar í fallrásunum sem geta skyndilega aukið vatnsþrýstinginn. Þannig tryggjum við að skrúfurnar séu alltaf með stöðugum hætti og hafi ekki áhrif á vatnsþrýsting. Þessar hækkanir á vatnsþrýstingi eru þekktar sem hamrar á vatni. Þeir geta verið mjög skaðlegir fyrir aðstöðu.

Hins vegar, með öllum þessum stillingum, er stöðugu vatnsrennsli haldið í gegnum stútana þannig að hreyfing túrbínublaðanna er stöðug. Til að forðast vatnshömlur eru losunarstútarnir lokaðir hægt. Túrbínurnar sem notaðar eru við framleiðslu vökvaorku eru mismunandi eftir tegundum:

  • Fyrir stór stökk og lítil flæðishraði Pelton hverflar eru notaðir.
  • Fyrir þá minni hausar en með hærra rennsli Francis túrbínur eru notaðar.
  • En mjög litlir fossar en með mjög miklu rennsli Kaplan og skrúfuhverflar eru notaðir.

Vatnsaflsplöntur eru háðar miklu vatni sem er í lónum. Þessu rennsli verður að stjórna og hægt er að halda því næstum stöðugu svo hægt sé að flytja vatnið um rásir eða kvíar. Rennsli er stjórnað með lokum til að laga vatnsrennslið sem fer um hverfillinn. Magn vatns sem leyfir að fara um hverfillinn fer eftir raforkuþörfinni á hverju augnabliki. Restin af vatninu kemur út um losunarrásirnar.

Ég vona að með þessum upplýsingum geti þú lært meira um Kaplan túrbínu- og vatnsaflsframleiðslu.


Vertu fyrstur til að tjá

Skildu eftir athugasemd þína

Netfangið þitt verður ekki birt. Nauðsynlegir reitir eru merktir með *

*

*

  1. Ábyrgðarmaður gagna: Miguel Ángel Gatón
  2. Tilgangur gagnanna: Control SPAM, umsögn stjórnun.
  3. Lögmæti: Samþykki þitt
  4. Samskipti gagna: Gögnunum verður ekki miðlað til þriðja aðila nema með lagalegri skyldu.
  5. Gagnageymsla: Gagnagrunnur sem Occentus Networks (ESB) hýsir
  6. Réttindi: Hvenær sem er getur þú takmarkað, endurheimt og eytt upplýsingum þínum.