众所周知，要产生水力能，我们必须通过瀑布倒入大量的水才能使涡轮机运动。 水力发电最常用的涡轮机之一是 卡普兰涡轮机。 它是一种液压喷射涡轮机，使用时坡度小至几十米。 始终需要的流量很大，因此可以产生大量的能量。
在本文中，我们将告诉您Kaplan涡轮机由什么组成，其特性以及如何用于产生水力能。
什么是Kaplan涡轮
这是一种水力喷射涡轮机，它使用几米到几十米的高度小梯度。 主要特征之一是它始终在高流速下工作。 流量从每秒200到300立方米不等。 它被广泛用于产生水力能，这是一种可再生能源。
卡普兰涡轮机由奥地利教授维克多·卡普兰（VíktorKaplan）于1913年发明。 它是一种螺旋桨式水力涡轮机，其中的叶片可以针对不同的水流进行定向。 我们知道水的流量根据体积的强度而变化。 通过能够使叶片适应水流，我们可以通过将水流保持高至标称流量的20％至30％来提高性能。
最正常的是这台涡轮机配备了 带有固定的导流板，有助于引导水流。 以这种方式，电能的产生被优化。 卡普兰涡轮机的效率可根据需要用于更大范围的流量。 理想情况下，应使用定向系统来准备涡轮机，当流量变化时，我们应在其中放置定子导流板。 由于依赖于降雨和水库水位，我们的水流量并不总是相同的。
当流体到达Kaplan涡轮机时，借助螺旋形导管，它可以完全给整个圆周供油。 一旦流体到达涡轮机，它就通过分配器，分配器使流体旋转。 这是叶轮负责将流量分流90度以使其轴向反转的位置。
主要特点
当我们有螺旋桨涡轮时，我们知道调节几乎为零。 这意味着涡轮机只能在一定范围内工作，因此分配器甚至无法调节。 使用Kaplan涡轮机，我们可以确定叶轮叶片的方向以适应水流。 此外，机芯正在适应电流的变化。 这是因为每个分配器设置都对应于叶片的不同方向。 因此，可以与 在各种流速下的最高收率高达90％。
这些涡轮机的使用范围达到约80米高的最大降落，并以每秒50立方米的流量流动。 这部分重叠了 弗朗西斯涡轮。 这台涡轮机 它们仅下降了10米，每秒流量超过了300立方米。
为了优化液压能的产生，通常会看到Kaplan涡轮机。 它们是螺旋桨式涡轮机，可以满负荷运行，并且对任何多余的流体都具有良好的响应能力。 由于这些涡轮机，它们消除了大量的安装成本，因为该涡轮机比螺旋桨涡轮机更昂贵，但从长远来看安装效率更高。
涡轮机在水力发电中的工作方式
如果要在水力发电设备中保持恒定的电压输出，则必须始终将涡轮的速度保持恒定。 我们知道水压会根据流量和下降的强度而变化。 但是，无论这些压力变化如何，都必须使涡轮速度保持恒定。 为了保持稳定，在弗朗西斯涡轮机和卡普兰涡轮机中都需要大量的控制。
通常在安装Pelton轮装置时，通过打开和关闭喷射器喷嘴来帮助控制水流。 如果设施中有Kaplan涡轮机，则使用排气旁通喷嘴帮助偏转下降通道中的快速电流变化，这会突然增加水压。 这样，我们确保螺旋桨始终保持恒定状态，并且不受水压变化的影响。 这些水压的增加被称为水锤。 它们可能会严重损坏设施。
然而，在所有这些设置下，通过喷嘴保持恒定的水流，从而使涡轮叶片的运动保持稳定。 为避免水锤，应将喷嘴缓慢关闭。 用于产生水力能的涡轮机根据某些类型而有所不同：
- 为 大跳动和小流量 使用Pelton涡轮机。
- 对于那些 头部较小但流量较高 使用弗朗西斯涡轮机。
- En 很小的瀑布，但是流量很大 使用卡普兰和螺旋桨涡轮机。
水力发电厂依赖于水库中所含的大量水。 该流量必须得到控制，并且必须保持几乎恒定，以便水可以通过管道或压力管道输送。 通过阀门控制流量，以适应通过涡轮的水流量。 允许通过涡轮的水量取决于每时每刻的电力需求。 其余的水通过排水通道排出。
我希望借助这些信息，您可以了解有关Kaplan涡轮机和水力发电的更多信息。