Као што знамо, да бисмо генерисали хидрауличку енергију, морамо да пролијемо велику количину воде кроз водопад да бисмо могли да покрећемо турбину. Једна од најчешће коришћених турбина у хидрауличкој енергији је Капланова турбина. То је хидраулична млазна турбина која се користи са малим нагибима до неколико десетина метара. Проток је увек потребан је велик како би се могла генерисати велика количина енергије.
У овом чланку ћемо вам рећи од чега се састоји Капланова турбина, које су њене карактеристике и како се користи за генерисање хидрауличке енергије.
Шта је Капланова турбина
То је хидраулична млазна турбина која користи мале нагибе у висини од неколико метара до неколико десетина. Једна од главних карактеристика је да увек ради са великим брзинама протока. Проток у распону од 200 до 300 кубних метара у секунди. Широко се користи за производњу хидрауличке енергије, која је врста обновљиве енергије.
Капланову турбину изумео је 1913. аустријски професор Виктор Каплан. То је врста хидрауличне турбине у облику елисе где имају лопатице које се могу оријентисати на различит проток воде. Знамо да проток воде варира у зависности од интензитета запремине. Будући да имамо лопатице оријентисане на проток воде, можемо повећати перформансе одржавајући их високим до брзине протока од 20-30% номиналног протока.
Најнормалније је да ова турбина долази опремљена са фиксним статорским дефлекторима који помажу у вођењу протока воде. На тај начин се оптимизира производња електричне енергије. Ефикасност Капланове турбине може се користити за шири опсег протока у зависности од потреба. У идеалном случају, турбину треба припремити користећи систем оријентације у који постављамо дефлекторе статора када се проток мења. Немамо увек исти проток воде, јер зависимо од падавина и нивоа резервоара.
Када течност дође до Капланове турбине, захваљујући спиралном каналу, служи за потпуно храњење читавог обима. Једном када је течност доспела до турбине, она пролази кроз дистрибутер који течности даје ротацијску ротацију. Овде је радно коло одговорно за преусмеравање протока на 90 степени да би га окретало аксијално.
Главне карактеристике
Када имамо пропелерску турбину, знамо да је регулатива практично никаква. То значи да турбина може радити само у одређеном опсегу, тако да дистрибутер није ни подесив. Са Каплановом турбином добијамо оријентацију лопатица радног кола да се прилагоде протоку воде. Поред тога, покрет се прилагођава тренутном току. То је зато што свако подешавање дистрибутера одговара различитој оријентацији лопатица. Захваљујући томе, могуће је радити са већи приноси до 90% у широком опсегу протока.
Подручје употребе ових турбина достиже максимални пад од око 80 метара и тече до брзине протока од 50 кубних метара у секунди. Ово се делимично преклапа са подручјем употребе Францисова турбина. Ове турбине достигли су пад од само 10 метара и проток премашили 300 кубних метара у секунди.
Да би се оптимизовала производња хидрауличке енергије, врло је често видети Капланове турбине. То су пропелерске турбине које раде пуним капацитетом и добро реагују на сав вишак течности. Захваљујући овим турбинама елиминишу велику количину инсталационих трошкова, јер је ова турбина скупља од пропелерске турбине, али инсталација дугорочно постаје много ефикаснија.
Како турбине раде у хидроенергији
Ако желимо да у хидроелектрани одржимо константни напон на излазу, брзина турбине мора увек бити константна. Знамо да притисак воде варира у зависности од брзине протока и интензитета којим пада. Међутим, брзина турбине мора се одржавати константном без обзира на ове разлике у притиску. Да би остао стабилан, потребан је велики број контрола и у Францисовој турбини и у Каплановој турбини.
Често се израђују Пелтонове инсталације у којима се протоку воде помаже у контроли отварањем и затварањем млазница ејектора. Када се у постројењу налази Капланова турбина, млазница за бајпас за пражњење користи се за одвраћање брзих промена струје у капним каналима које могу нагло повећати притисак воде. На овај начин осигуравамо да се елисе увек чувају константно и да на њих не утиче промена притиска воде. Ова повећања притиска воде позната су под називом водени чекићи. Они могу бити врло штетни за објекте.
Међутим, са свим овим подешавањима одржава се константан проток воде кроз млазнице тако да се кретање лопатица турбине одржава стабилним. Да би се избегли водени чекићи, млазнице за пражњење полако се затварају. Турбине које се користе за производњу хидрауличке енергије разликују се према неким врстама:
- За велики скокови и мали протоци Користе се Пелтон турбине.
- За оне мањих глава али са већим протоком Користе се Францисове турбине.
- En врло мали водопади, али са врло великим протоком Користе се турбине Каплан и пропелери.
Хидроелектране зависе од велике количине воде која се налази у резервоарима. Овај проток се мора контролисати и може се одржавати готово константним, тако да се вода може транспортовати кроз канале или канале. Проток се контролише кроз вентиле за прилагођавање протока воде која пролази кроз турбину. Количина воде која треба да прође кроз турбину зависи од потребе за електричном енергијом у сваком тренутку. Остатак воде излази кроз канале за испуштање.
Надам се да ћете са овим информацијама сазнати више о Каплановој турбини и производњи хидроенергије.