Ang isa sa mga sangkap na pinaka ginagamit sa buong mundo para sa pagbuo ng enerhiya na hydroelectric ay ang Francis turbine. Ito ay isang turbo machine na binuo ni James B. Francis at gumagana sa pamamagitan ng reaksyon at halo-halong daloy. Ang mga ito ay haydroliko turbine na may kakayahang magbigay ng isang malawak na hanay ng mga jumps at rate ng daloy at gumana sa mga slope mula sa dalawang metro hanggang sa daang metro.
Sa artikulong ito sasabihin namin sa iyo ang tungkol sa lahat ng mga katangian at kahalagahan ng Francis turbine.
pangunahing katangian
Ang ganitong uri ng turbine ay may kakayahang mapatakbo sa hindi pantay na taas na mula sa ilang metro hanggang daan-daang metro. Sa ganitong paraan, ito ay dinisenyo upang makapagtrabaho sa isang malawak na hanay ng mga ulo at daloy. Salamat sa mataas na kahusayan na pandikit na itinayo at ang mga materyales na ginamit para dito, ang modelong ito ay magiging isa sa pinaka ginagamit sa buong mundo. Ang pangunahing paggamit nito ay sa larangan ng pagbuo ng kuryente sa mga halamang hydroelectric.
Ang enerhiya na Hydroelectric, tulad ng alam natin, ay isang uri ng nababagong enerhiya na gumagamit ng tubig sa mga lalagyan upang makabuo ng isang kasalukuyang kuryente. Ang mga turbine na ito ay medyo mahirap at magastos na idisenyo upang mai-install ngunit maaaring gumana ng mga dekada. Ginagawa nitong mas mataas ang pamumuhunan sa paunang gastos ng ganitong uri ng mga turbine kaysa sa iba pa. Gayunpaman, sulit ito dahil ang paunang pamumuhunan ay maaaring magbayad sa mga unang ilang taon. Tulad ng enerhiya na photovoltaic kung saan gumagamit kami ng mga solar panel na may average na kapaki-pakinabang na buhay na 25 taon, maaari nating makuha ang pamumuhunan sa loob ng 10-15 taong paggamit.
Nagtatampok ang turbine ng Francis ng isang disenyo na hydrodynamic na Ginagarantiyahan nito sa amin ang isang mataas na pagganap dahil sa ang katunayan na halos hindi mawawala ang tubig. Ang mga ito ay medyo matatag sa hitsura at may mababang gastos sa pagpapanatili. Ito ay isa sa mga pinaka-pakinabang na puntos ng ganitong uri ng mga turbine dahil mas mababa ang pagpapanatili at kung ano ang nagbabawas ng mga pangkalahatang gastos. Ang pag-install ng isang turbine ng Francis na may taas na mas mataas sa 800 metro ay hindi inirerekomenda sa lahat dahil maraming mga pagkakaiba-iba sa gravity. Hindi rin ipinapayong i-install ang ganitong uri ng turbine sa mga lugar kung saan mayroong malalaking pagkakaiba-iba sa daloy.
Cavitation sa turbine ni Francis
Ang kable ay isang mahalagang aspeto na dapat nating kontrolin sa lahat ng oras. Ito ay isang hydrodynamic effect na nangyayari kapag ang mga lungaw ng singaw ay nabuo sa loob ng tubig na dumadaan sa mga turbine. Tulad ng sa tubig, maaari itong mangyari sa anumang iba pang likido na nasa isang likidong estado at kung saan kumilos ito sa mga puwersa na tumutugon sa mga pagkakaiba sa pagkalumbay. Sa kasong ito, nangyayari ito kapag ang likido ay dumadaan sa mataas na bilis sa pamamagitan ng isang matalim na gilid at may mga decompensation sa pagitan ng mga likido at ang pag-iingat ng pare-pareho ng Bernoulli.
Maaari itong mangyari na ang presyon ng singaw ng likido ay nasa isang paraan na ang mga molekula ay maaaring magbago kaagad ito ay singaw at isang malaking bilang ng mga bula ang nabuo. Ang mga bula na ito ay kilala bilang mga lukab. Dito nagmula ang konsepto ng cavitation.
Ang lahat ng mga bula na ito paglalakbay sa mga lugar mula sa kung saan may mas mataas na presyon hanggang sa may mas kaunting presyon. Sa paglalakbay na ito, ang singaw ay biglang bumalik sa likidong estado. Ito ay sanhi ng mga bula upang tapusin pagdurog at hadlangan at paggawa ng isang landas ng gas na gumagawa ng isang malaking halaga ng enerhiya sa solidong ibabaw at na maaaring pumutok sa panahon ng epekto.
Ang lahat ng ito ay alinman sa gumawa sa amin upang isaalang-alang ang cavitation sa turbine ng Francis.
Francis mga bahagi ng turbine
Ang ganitong uri ng mga turbine ay may iba't ibang bahagi at ang bawat isa ay namamahala sa paggagarantiya ng pagbuo ng enerhiya na hydroelectric. Susuriin namin ang bawat isa sa mga bahaging ito:
- Kamara ng spiral: Ito ang bahagi ng Francis turbine na responsable para sa pantay na pamamahagi ng likido sa papasok ng impeller. Ang spiral room na ito ay may isang hugis ng suso at ito ay dahil ang average na bilis ng likido ay dapat manatiling pare-pareho sa bawat punto nito. Ito ang dahilan kung bakit dapat ito ay nasa hugis ng isang spiral at isang kuhol. Ang cross section ng silid na ito ay maaaring may iba't ibang mga uri. Sa isang banda, hugis-parihaba at sa kabilang paikot, ang paikot na pinakamadalas.
- Predistributor: Ito ang bahagi ng turbine na ito na binubuo ng mga nakapirming blades. Ang mga talim na ito ay may isang pulos na paggana ng istruktura. Naghahatid sila upang mapanatili ang istraktura ng spiral room na nabanggit namin sa itaas at bigyan ito ng sapat na tigas upang masuportahan ang buong istrakturang hydrodynamic at mabawasan ang pagkalugi ng tubig.
- Tagapamahagi: ang bahaging ito ay binuo ng mga gumagalaw na gabay na van. Ang mga elementong ito ay dapat na maginhawang ididirekta ang tubig patungo sa mga impeller na Arabo na naayos. Bilang karagdagan, ang tagapamahagi na ito ay namamahala sa pagsasaayos ng daloy na pinapayagan kapag dumadaan sa Francis turbine. Ito ay kung paano mababago ang lakas ng turbine upang kailanganin itong ayusin hangga't maaari sa mga pagkakaiba-iba ng pag-load ng electrical network. Sa parehong oras, may kakayahang idirekta ang daloy ng likido upang mapabuti ang pagganap ng makina.
- Impeller o rotor: ito ang puso ng Francis turbine. Ito ay sapagkat ito ang lugar kung saan nagaganap ang pagpapalitan ng enerhiya sa pagitan ng buong makina. Ang enerhiya ng likido na normal sa sandaling ito ay dumadaan sa impeller ay ang kabuuan ng lakas na kinetiko, ang enerhiya na mayroon ang presyon at ang potensyal na enerhiya na patungkol sa taas. Ang turbine ay responsable para sa pag-convert ng enerhiya na ito sa elektrikal na enerhiya. Ang impeller ay responsable para sa paglilipat ng enerhiya na ito sa pamamagitan ng isang poste sa isang de-kuryenteng generator kung saan isinasagawa ang pangwakas na conversion na ito. Maaari itong magkaroon ng iba`t ibang mga form depende sa tiyak na bilang ng rebolusyon na idinisenyo ang makina.
- Suction tube: Ito ang bahagi kung saan lumalabas ang likido mula sa turbine. Ang pagpapaandar ng bahaging ito ay upang bigyan ang pagpapatuloy sa likido at mabawi ang pagtalon na nawala sa mga pasilidad na nasa itaas ng antas ng tubig ng labasan. Sa pangkalahatan, ang bahaging ito ay itinayo sa anyo ng isang diffuser upang makabuo ito ng isang epekto ng pagsipsip na makakatulong upang mabawi ang bahagi ng enerhiya na hindi naihatid sa rotor.
Inaasahan ko na sa impormasyong ito maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa Francis turbine.