Каплан турбинасы

Каплан турбина жаңартылатын энергиясы

Біз білетіндей, гидравликалық энергияны өндіру үшін сарқырама арқылы турбинаны жылжыту үшін көп мөлшерде су құю керек. Гидравликалық энергияда ең көп қолданылатын турбиналардың бірі Каплан турбинасы. Бұл бірнеше ондаған метрге дейінгі шағын градиенттермен қолданылатын гидравликалық турбина. Ағын әрдайым қажет, сондықтан энергияның көп мөлшерін алуға болады.

Бұл мақалада біз сізге Каплан турбинасы неден тұрады, оның сипаттамалары қандай және ол гидравликалық энергияны қалай өндіретіні туралы айтып береміз.

Каплан турбина дегеніміз не?

Каплан турбинасы

Бұл биіктігі бірнеше метрден бірнеше ондағанға дейінгі шағын градиенттерді қолданатын гидравликалық реактивті турбина. Негізгі сипаттамалардың бірі - бұл әрқашан жоғары ағындармен жұмыс істейді. Ағындары секундына 200-ден 300 текше метрге дейін. Ол гидравликалық энергияны өндіру үшін кеңінен қолданылады, бұл жаңартылатын энергия түрі.

Каплан турбинасын 1913 жылы австриялық профессор Виктор Каплан ойлап тапқан. Бұл пропеллер тәрізді гидравликалық турбинаның бір түрі, оларда судың әртүрлі ағымына бағытталуы мүмкін жүздері бар. Біз судың ағымы көлемнің қарқындылығына байланысты өзгеретінін білеміз. Су ағынына бағытталған жүздер болуы мүмкін, біз оны номиналды ағынның 20-30% деңгейіне дейін жоғары деңгейде ұстап, өнімділікті арттыра аламыз.

Ең қалыпты нәрсе - бұл турбина жабдықталған су ағынын басқаруға көмектесетін бекітілген статор дефлекторларымен. Осылайша, электр энергиясын өндіру оңтайландырылған. Каплан турбинасының тиімділігі қажеттілікке байланысты ағынның кең ауқымы үшін қолданыла алады. Ең дұрысы, турбинаны ағын өзгерген кезде статор дефлекторларын орналастыратын бағдарлау жүйесін қолдану арқылы дайындау керек. Бізде су ағымы әрдайым бірдей бола бермейді, өйткені біз жауын-шашын мен су қоймаларының деңгейіне тәуелдіміз.

Сұйықтық Каплан турбинасына жеткенде, спираль тәрізді өткізгіштің арқасында ол бүкіл шеңберді толығымен тамақтандыруға қызмет етеді. Сұйықтық турбинаға жеткеннен кейін сұйықтықтың айналмалы айналуын беретін дистрибьютор арқылы өтеді. Дәл осы жерде жұмыс дөңгелегі ағынды осьтік бағытта бұру үшін оны 90 градусқа бұруға жауапты.

Негізгі сипаттамалары

Бізде әуе винті турбинасы болған кезде, оның реттелуі іс жүзінде нөлге тең болатындығын білеміз. Бұл турбинаның тек белгілі бір диапазонда жұмыс істей алатындығын білдіреді, сондықтан дистрибьютор тіпті реттелмейді. Каплан турбинасының көмегімен жұмыс дөңгелектерінің қалақтарын су ағынына бейімдеу бағытын аламыз. Сонымен қатар, қозғалыс ағымдағы ағымға бейімделеді. Себебі дистрибьютордың әр параметрі қалақтардың әр түрлі бағытына сәйкес келеді. Осының арқасында жұмыс істеуге болады ағындардың кең ауқымында 90% дейін жоғары өнімділік.

Осы турбиналардың пайдалану өрісі 80 метр биіктікте максималды тамшыларға жетеді және секундына 50 текше метрге дейін ағады. Бұл ішінара пайдалану өрісімен қабаттасады Фрэнсис турбина. Бұл турбиналар олар тек 10 метрлік құлдырауға жетті және ағынында секундына 300 текше метрден асып түсті.

Гидравликалық энергияны өндіруді оңтайландыру үшін Каплан турбиналарын жиі кездестіруге болады. Олар толық қуатта жұмыс жасайтын және кез-келген артық сұйықтыққа жақсы жауап беретін винтті турбиналар. Осы турбиналардың арқасында олар монтаждау шығындарының көп мөлшерін алып тастайды, өйткені бұл турбина бұрандалы турбинаға қарағанда қымбат, бірақ қондырғы ұзақ мерзімде әлдеқайда тиімді болады.

Гидроэнергетикада турбиналар қалай жұмыс істейді

Егер біз гидроэлектростанцияда кернеудің шығуын тұрақты ұстағымыз келсе, турбинаның айналу жылдамдығы әрдайым тұрақты болуы керек. Судың қысымы ағын жылдамдығына және оның түсу қарқындылығына байланысты әр түрлі болатынын білеміз. Алайда турбина жылдамдығы қысымның осы өзгеруіне қарамастан тұрақты болуы керек. Тұрақты болу үшін Фрэнсис турбинасында да, Каплан турбинасында да көптеген бақылау қажет.

Пелтон доңғалақ қондырғылары көбінесе су ағынын эжекторлық саптамаларды ашу және жабу арқылы басқаруға көмектесетін етіп жасалады. Нысанда «Каплан» турбинасы болған кезде, судың қысымын кенеттен арттыра алатын тамшы арналардағы токтың жылдам өзгеруін бұруға көмектесетін разрядты айналып өтетін саптама қолданылады. Осылайша, біз бұрандалардың әрдайым тұрақты күйде сақталуын және су қысымының өзгеруіне әсер етпеуін қамтамасыз етеміз. Судың қысымының жоғарылауы су балғалары деп аталады. Олар нысандарға өте зиянын тигізуі мүмкін.

Алайда, осы параметрлердің барлығында турбина қалақтарының қозғалысы тұрақты күйде қалатындай етіп, саптамалар арқылы тұрақты су ағымы сақталады. Су балғаларын болдырмау үшін, шығаратын шүмектер баяу жабылады. Гидравликалық энергияны өндіруге қолданылатын турбиналар кейбір түрлерге байланысты өзгереді:

  • Үшін үлкен секірулер және кішігірім ағындар Пелтон турбиналары қолданылады.
  • Олар үшін кішірек бастар, бірақ үлкен ағынмен Фрэнсис турбиналары қолданылады.
  • En өте кішкентай сарқырамалар, бірақ ағыны өте үлкен Каплан және винтті турбиналар қолданылады.

Гидроэлектростанциялар су қоймаларындағы судың көп мөлшеріне байланысты. Бұл ағынды бақылап отыру керек және оны тұрақты түрде ұстап тұруға болады, сонда суды каналдар немесе қаламдар арқылы тасымалдауға болады. Турбина арқылы өтетін су ағынын бейімдеу үшін ағын клапандар арқылы басқарылады. Турбинадан өтуге рұқсат етілген су мөлшері әр сәтте электр энергиясына деген қажеттілікке байланысты. Судың қалған бөлігі ағызу каналдары арқылы шығады.

Осы ақпарат арқылы сіз Каплан турбина және гидроэнергетикалық генерация туралы көбірек біле аласыз деп үміттенемін.


Мақаланың мазмұны біздің ұстанымдарымызды ұстанады редакторлық этика. Қате туралы хабарлау үшін нұқыңыз Мұнда.

Бірінші болып пікір айтыңыз

Пікіріңізді қалдырыңыз

Сіздің электрондық пошта мекен-жайы емес жарияланады. Міндетті өрістер таңбаланған *

*

*

  1. Деректерге жауапты: Мигель Анхель Гатан
  2. Деректердің мақсаты: СПАМ-ны басқару, түсініктемелерді басқару.
  3. Заңдылық: Сіздің келісіміңіз
  4. Деректер туралы ақпарат: заңды міндеттемелерді қоспағанда, деректер үшінші тұлғаларға жіберілмейді.
  5. Деректерді сақтау: Occentus Networks (ЕО) орналастырған мәліметтер базасы
  6. Құқықтар: Сіз кез-келген уақытта ақпаратты шектей, қалпына келтіре және жоя аласыз.