Турбіна Каплана

Відновлювана енергія турбіни Каплана

Як ми знаємо, для генерування гідравлічної енергії нам потрібно пролити велику кількість води через водоспад, щоб перемістити турбіну. Однією з найбільш часто використовуваних турбін в гідравлічній енергії є Турбіна Каплана. Це гідравлічна реактивна турбіна, яка використовується з невеликими нахилами до декількох десятків метрів. Потік завжди потрібен великий, щоб можна було генерувати велику кількість енергії.

У цій статті ми розповімо вам, з чого складається турбіна Каплана, які її характеристики та як вона використовується для отримання гідравлічної енергії.

Що таке турбіна Каплана

Турбіна Каплана

Це гідравлічна реактивна турбіна, яка використовує невеликі градієнти висоти від декількох метрів до декількох десятків. Однією з головних характеристик є те, що вона завжди працює з високими витратами. Потоки коливаються від 200 до 300 кубічних метрів в секунду. Він широко використовується для виробництва гідравлічної енергії, це вид поновлюваних джерел енергії.

Турбіна Каплана була винайдена в 1913 році австрійським професором Віктором Капланом. Це тип гідравлічної турбіни у формі гвинта, де вони мають лопаті, які можуть бути орієнтовані на різний потік води. Ми знаємо, що потік води змінюється залежно від інтенсивності об’єму. Маючи можливість мати лопатки, орієнтовані на потік води, ми можемо підвищити продуктивність, підтримуючи її високою до швидкості потоку 20-30% від номінального потоку.

Найбільш нормальним є те, що ця турбіна поставляється обладнаною з фіксованими дефлекторами статора, які допомагають керувати потоком води. Таким чином, оптимізується виробництво електричної енергії. Ефективність турбіни Каплана можна використовувати для більш широкого діапазону потоку залежно від потреб. В ідеалі турбіну слід готувати за допомогою орієнтаційної системи, в якій ми розміщуємо дефлектори статора при зміні потоку. Ми не завжди маємо однаковий потік води, оскільки залежамо від рівня опадів та рівня водойми.

Коли рідина досягає турбіни Каплана, завдяки спіралеподібному трубопроводу вона служить для повноцінного харчування всієї окружності. Після того, як рідина досягла турбіни, вона проходить через розподільник, який забезпечує обертання рідини. Тут крильчатка відповідає за відведення потоку на 90 градусів, щоб повернути його в осьовому напрямку.

ключові особливості

Коли ми маємо гвинтову турбіну, ми знаємо, що регулювання практично дорівнює нулю. Це означає, що турбіна може працювати лише в певному діапазоні, тому розподільник навіть не регулюється. З турбіною Каплана ми отримуємо орієнтацію лопаток робочого колеса, щоб пристосуватись до потоку води. Крім того, рух пристосовується до поточного потоку. Це пояснюється тим, що кожна установка розподільника відповідає різній орієнтації лопатей. Завдяки цьому можна працювати більший урожай до 90% у широкому діапазоні витрат.

Область використання цих турбін досягає максимальних перепадів близько 80 метрів і тече до швидкості потоку 50 кубічних метрів в секунду. Це частково перекриває сферу використання Турбота Френсіса. Це турбіни вони досягли лише 10-метрового падіння і перевищили 300 кубічних метрів в секунду в потоці.

Для оптимізації виробництва гідравлічної енергії дуже часто можна спостерігати турбіни Каплана. Вони є гвинтовими турбінами, які працюють на повну потужність і добре реагують на будь-яку надлишок рідини. Завдяки цим турбінам вони усувають велику кількість витрат на встановлення, оскільки ця турбіна є дорожчою, ніж гвинтова турбіна, але установка стає набагато ефективнішою в довгостроковій перспективі.

Як турбіни працюють у гідроенергетиці

Якщо ми хочемо підтримувати постійну вихідну напругу в гідроелектростанції, швидкість турбіни завжди повинна бути постійною. Ми знаємо, що тиск води змінюється залежно від швидкості потоку та інтенсивності падіння. Однак швидкість турбіни повинна підтримуватися постійною незалежно від цих коливань тиску. Для того, щоб залишатися стабільним, необхідна велика кількість засобів управління як в турбіні Френсіса, так і в турбіні Каплана.

Часто роблять установки на колесах Пелтона, в яких потік води допомагає контролювати, відкриваючи і закриваючи форсунки ежектора. Коли в установці знаходиться турбіна Каплана, напірна байпасна форсунка використовується, щоб допомогти відбити швидкі зміни струму в каналах падіння, які можуть раптово збільшити тиск води. Таким чином ми гарантуємо, що гвинти завжди зберігаються постійно і на них не впливає зміна тиску води. Ці підвищення тиску води відомі як гідромолоти. Вони можуть дуже нашкодити об'єктам.

Однак при всіх цих налаштуваннях підтримується постійний потік води через форсунки, щоб рух лопаток турбіни залишався стабільним. Щоб уникнути гідроударів, нагнітальні форсунки повільно закриваються. Турбіни, що використовуються для виробництва гідравлічної енергії, різняться залежно від деяких типів:

  • Для великі стрибки і малі витрати Використовуються турбіни Пелтон.
  • Для тих, хто менші головки, але з більшим потоком Використовуються турбіни Френсіса.
  • En дуже маленькі водоспади, але з дуже великим потоком Застосовуються турбіни Каплана та гвинтокрили.

Гідроелектростанції залежать від великої кількості води, яка міститься у водоймах. Цей потік повинен контролюватися і підтримуватися майже постійним, щоб вода могла транспортуватися через протоки або запаси. Потік регулюється через клапани для адаптації потоку води, яка проходить через турбіну. Кількість води, яку можна пропускати через турбіну, залежить від потреби в електроенергії в кожен момент. Решта води виходить через зливні канали.

Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатись більше про турбіну Каплана та генерування гідроенергії.


Зміст статті відповідає нашим принципам редакційна етика. Щоб повідомити про помилку, натисніть тут.

Будьте першим, щоб коментувати

Залиште свій коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований.

*

*

  1. Відповідальний за дані: Мігель Анхель Гатон
  2. Призначення даних: Контроль спаму, управління коментарями.
  3. Легітимація: Ваша згода
  4. Передача даних: Дані не передаватимуться третім особам, за винятком юридичних зобов’язань.
  5. Зберігання даних: База даних, розміщена в мережі Occentus Networks (ЄС)
  6. Права: Ви можете будь-коли обмежити, відновити та видалити свою інформацію.

bool(true)