Kaplan turbine

Nishati mbadala ya turbine ya Kaplan

Kama tunavyojua, ili kuzalisha nishati ya majimaji tunapaswa kumwagika kiasi kikubwa cha maji kupitia maporomoko ya maji ili kusonga turbine. Moja ya mitambo inayotumika zaidi katika nishati ya majimaji ni Kaplan turbine. Ni turbine ya ndege ya majimaji ambayo hutumiwa na gradients ndogo hadi mita kadhaa. Mtiririko unahitajika kila wakati ni mkubwa ili kiasi kikubwa cha nishati kiweze kuzalishwa.

Katika nakala hii tutakuambia ni nini turbine ya Kaplan inajumuisha, ni nini sifa zake na ni vipi inatumiwa kutoa nishati ya majimaji.

Je! Turbine ya Kaplan ni nini

Kaplan turbine

Ni turbine ya ndege ya majimaji ambayo hutumia gradients ndogo kwa urefu kutoka mita chache hadi makumi kadhaa. Moja ya sifa kuu ni kwamba inafanya kazi kila wakati na viwango vya juu vya mtiririko. Inapita kati ya mita za ujazo 200 hadi 300 kwa sekunde. Inatumika sana kwa uzalishaji wa nishati ya majimaji, hii ikiwa ni aina ya nishati mbadala.

Turbine ya Kaplan ilibuniwa mnamo 1913 na Profesa wa Austria Víktor Kaplan. Ni aina ya turbine ya majimaji ya umbo la propeller ambapo zina blade ambazo zinaweza kuelekezwa kwa mtiririko tofauti wa maji. Tunajua kuwa mtiririko wa maji hutofautiana kulingana na ukubwa wa kiasi. Kwa kuweza kuwa na vileo ambavyo vinaelekezwa kwa mtiririko wa maji, tunaweza kuongeza utendaji kwa kuiweka juu hadi viwango vya mtiririko wa 20-30% ya mtiririko wa majina.

Jambo la kawaida zaidi ni kwamba turbine hii inakuja ikiwa na vifaa na deflectors za stator ambazo zinasaidia kuongoza mtiririko wa maji. Kwa njia hii, kizazi cha nishati ya umeme kinaboreshwa. Ufanisi wa turbine ya Kaplan inaweza kutumika kwa mtiririko mpana zaidi kulingana na mahitaji. Kwa kweli, turbine inapaswa kutayarishwa kwa kutumia mfumo wa mwelekeo ambao tunaweka stator deflectors wakati mtiririko unabadilika. Hatuna mtiririko sawa wa maji kwani tunategemea mvua na kiwango cha hifadhi.

Wakati maji yanafika kwenye turbine ya Kaplan, kwa sababu ya mfereji ulio na umbo la ond, hutumika kulisha mzingo mzima kabisa. Mara majimaji yamefika kwenye turbine hupita kwa msambazaji ambaye huipa majimaji mzunguko wake. Hapa ndipo impela inawajibika kwa kugeuza mtiririko wa digrii 90 kuibadilisha kwa axial.

vipengele muhimu

Tunapokuwa na turbine ya propela tunajua kuwa kanuni hiyo sio sawa. Hii inamaanisha kuwa turbine inaweza kufanya kazi katika anuwai fulani tu, kwa hivyo msambazaji hata haibadiliki. Pamoja na turbine ya Kaplan tunapata mwelekeo wa visu vya mseto kuzoea mtiririko wa maji. Kwa kuongeza, harakati hubadilika kwa mtiririko wa sasa. Hii ni kwa sababu kila mpangilio wa msambazaji unalingana na mwelekeo tofauti wa vile. Shukrani kwa hii, inawezekana kufanya kazi na mavuno ya juu hadi 90% katika anuwai ya viwango vya mtiririko.

Shamba la matumizi ya mitambo hii hufikia matone ya juu ya urefu karibu wa mita 80 na inapita hadi kiwango cha mtiririko wa mita za ujazo 50 kwa sekunde. Sehemu hii hufunika uwanja wa matumizi ya Francis turbine. Mitambo hii walifikia tu kushuka kwa mita 10 na kuzidi mita za ujazo 300 kwa sekunde kwa mtiririko.

Ili kuongeza uzalishaji wa nishati ya majimaji ni kawaida sana kuona mitambo ya Kaplan. Ni mitambo inayotumia nguvu nyingi na hujibu vizuri maji yoyote ya ziada. Shukrani kwa mitambo hii huondoa gharama kubwa za usanikishaji kwani turbine hii ni ghali zaidi kuliko turbine ya propeller lakini usanikishaji unakuwa mzuri zaidi kwa muda mrefu.

Jinsi mitambo inafanya kazi katika umeme wa maji

Ikiwa tunataka kuweka pato la voltage kila wakati katika usanikishaji wa umeme wa maji, kasi ya turbine lazima iwekwe kila wakati. Tunajua kuwa shinikizo la maji linatofautiana kulingana na kiwango cha mtiririko na kiwango ambacho huanguka. Walakini, kasi ya turbine lazima ihifadhiwe kila wakati bila kujali tofauti hizi za shinikizo. Ili kubaki thabiti, idadi kubwa ya udhibiti inahitajika katika turbine ya Francis na turbine ya Kaplan.

Ufungaji wa gurudumu la Pelton mara nyingi hufanywa ambapo mtiririko wa maji unasaidiwa kudhibiti kwa kufungua na kufunga pua za ejector. Wakati kuna turbine ya Kaplan katika kituo hicho, bomba la kupitisha bomba hutumiwa kusaidia kutafakari mabadiliko ya haraka ya hivi sasa kwenye njia za kushuka ambazo zinaweza kuongeza shinikizo la maji ghafla. Kwa njia hii tunahakikisha kuwa viboreshaji huhifadhiwa kila wakati kwa njia ya kila wakati na hawaathiriwi na mabadiliko ya shinikizo la maji. Ongezeko hili la shinikizo la maji hujulikana kama nyundo za maji. Wanaweza kuharibu sana vifaa.

Walakini, na mipangilio hii yote, mtiririko wa maji mara kwa mara kupitia midomo huhifadhiwa ili harakati za vile vile vya turbine ziwekwe sawa. Ili kuepuka nyundo za maji, pua za kutokwa zimefungwa polepole. Mitambo inayotumika kwa uzalishaji wa nishati ya majimaji inatofautiana kulingana na aina kadhaa:

  • Kwa anaruka kubwa na viwango vidogo vya mtiririko Mitambo ya Pelton hutumiwa.
  • Kwa wale vichwa vidogo lakini kwa mtiririko wa juu Mitambo ya Francis hutumiwa.
  • En maporomoko madogo sana lakini kwa mtiririko mkubwa sana Mitambo ya Kaplan na propeller hutumiwa.

Mimea ya umeme hutegemea kiwango kikubwa cha maji ambacho kiko ndani ya mabwawa. Mtiririko huu lazima udhibitishwe na unaweza kuwekwa karibu kila wakati ili maji yaweze kusafirishwa kupitia ducts au penstocks. Mtiririko unadhibitiwa kupitia valves ili kurekebisha mtiririko wa maji ambayo hupita kwenye turbine. Kiasi cha maji ambayo inaruhusiwa kupita kwenye turbine inategemea mahitaji ya umeme kila wakati. Maji mengine hutoka kupitia njia za kutokwa.

Natumai kuwa na habari hii unaweza kujifunza zaidi juu ya turbine ya Kaplan na kizazi cha umeme wa maji.


Yaliyomo kwenye kifungu hicho yanazingatia kanuni zetu za maadili ya uhariri. Kuripoti kosa bonyeza hapa.

Kuwa wa kwanza kutoa maoni

Acha maoni yako

Anwani yako ya barua si kuchapishwa.

*

*

  1. Kuwajibika kwa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Kusudi la data: Kudhibiti SpAM, usimamizi wa maoni.
  3. Uhalali: Idhini yako
  4. Mawasiliano ya data: Takwimu hazitawasilishwa kwa watu wengine isipokuwa kwa wajibu wa kisheria.
  5. Uhifadhi wa data: Hifadhidata iliyohifadhiwa na Mitandao ya Occentus (EU)
  6. Haki: Wakati wowote unaweza kupunguza, kuokoa na kufuta habari yako.