眾所周知，要產生水力能，我們必須通過瀑布倒入大量的水才能使渦輪機運動。 水力發電最常用的渦輪機之一是 卡普蘭渦輪機。 它是一種液壓噴射渦輪機，使用時坡度小至幾十米。 始終需要的流量很大，因此可以產生大量的能量。
在本文中，我們將告訴您Kaplan渦輪機由什麼組成，其特性以及如何用於產生水力能。
什麼是Kaplan渦輪
這是一種水力噴射渦輪機，它使用幾米到幾十米的高度小梯度。 主要特徵之一是它始終在高流速下工作。 流量從每秒200到300立方米不等。 它被廣泛用於產生水力能，這是一種可再生能源。
卡普蘭渦輪機由奧地利教授維克多·卡普蘭（VíktorKaplan）於1913年發明。 它是一種螺旋槳式水力渦輪機，其中的葉片可以針對不同的水流進行定向。 我們知道水的流量根據體積的強度而變化。 通過能夠使葉片適應水流，我們可以通過將其保持在最高額定流量的20-30％的高流速下來提高性能。
最正常的是這台渦輪機配備了 帶有固定的導流板，有助於引導水流。 以這種方式，電能的產生被優化。 卡普蘭渦輪機的效率可根據需要用於更大範圍的流量。 理想情況下，應使用定向系統來準備渦輪機，當流量變化時，我們應在其中放置定子導流板。 由於依賴於降雨和水庫水位，我們的水流量並不總是相同的。
當流體到達Kaplan渦輪時，借助螺旋形導管，它可以完全給整個圓周供油。 一旦流體到達渦輪機，它就通過分配器，分配器使流體旋轉。 在這裡，葉輪負責將流量轉移到90度以使其軸向反轉。
Característicasprincipales
當我們有螺旋槳渦輪時，我們知道調節幾乎為零。 這意味著渦輪機只能在一定範圍內工作，因此分配器甚至無法調節。 使用Kaplan渦輪機，我們可以確定葉輪葉片的方向以適應水流。 此外，運動適應電流。 這是因為每個分配器設置都對應於葉片的不同方向。 因此，可以與 在各種流速下的最高收率高達90％。
這些渦輪機的使用範圍達到約80米高的最大降落，並以每秒50立方米的流量流動。 這部分重疊了 弗朗西斯渦輪。 這台渦輪機 它們僅下降了10米，每秒流量超過了300立方米。
為了優化液壓能的產生，通常會看到Kaplan渦輪機。 它們是螺旋槳式渦輪機，可以滿負荷運行，並且對任何多餘的流體都有良好的響應。 由於這些渦輪機，它們消除了大量的安裝成本，因為該渦輪機比螺旋槳渦輪機更昂貴，但從長期來看安裝效率更高。
渦輪機在水力發電中的工作方式
如果要在水力發電設備中保持恆定的電壓輸出，則必須始終將渦輪的速度保持恆定。 我們知道水壓會根據流量和下降的強度而變化。 但是，無論這些壓力變化如何，都必須使渦輪速度保持恆定。 為了保持穩定，在弗朗西斯渦輪機和卡普蘭渦輪機中都需要大量的控制。
通常在安裝Pelton輪裝置時，通過打開和關閉噴射器噴嘴來幫助控制水流。 如果設施中有Kaplan渦輪機，則使用排放旁通噴嘴幫助偏轉下降通道中的快速電流變化，這會突然增加水壓。 通過這種方式，我們確保螺旋槳始終以恆定的方式存放，並且不受水壓變化的影響。 這些水壓的增加被稱為水錘。 它們可能會嚴重損壞設施。
然而，在所有這些設置下，水保持通過噴嘴的恆定流動，從而使渦輪葉片的運動保持穩定。 為避免水錘，應將噴嘴緩慢關閉。 用於產生水力能的渦輪機根據某些類型而有所不同：
- 為 大跳動和小流量 使用Pelton渦輪機。
- 對那些人 頭部較小但流量較高 使用弗朗西斯渦輪機。
- En 很小的瀑布，但是流量很大 使用卡普蘭和螺旋槳渦輪機。
水力發電廠依賴於水庫中所含的大量水。 該流量必須得到控制，並應保持幾乎恆定，以便水可以通過管道或壓力管道輸送。 通過閥門控制流量，以適應通過渦輪的水流量。 允許通過渦輪的水量取決於每時每刻的電力需求。 其餘的水通過排水通道排出。
我希望藉助這些信息，您可以了解有關Kaplan渦輪機和水力發電的更多信息。