Turbina Kaplan

Figura 1. Uma turbina Kaplan.

uma turbina Kaplan é um tipo de turbina hidráulica de hélice (especificamente uma turbina de reação) usada em usinas hidrelétricas. A água flui dentro e fora das turbinas Kaplan ao longo de seu eixo de rotação (fluxo axial). O que torna as turbinas Kaplan especiais é que as pás podem mudar seu ângulo sob demanda para manter a máxima eficiência para diferentes taxas de fluxo de água. A água que flui através de uma turbina Kaplan perde pressão, isso significa que uma turbina Kaplan é uma turbina de reação (semelhante a uma turbina Francis).

a área em que a água pode entrar nessas turbinas é grande, igual a toda a área que as pás ocupam. A grande área de turbinas Kaplan torná-los mais útil onde grandes volumes de fluxo de água, e pode ser usado mesmo em barragens com cabeça relativamente baixa. Isso é especialmente importante, pois antes do desenvolvimento da turbina Kaplan, a maioria das turbinas era adequada apenas para grandes cabeças de água. Viktor Kaplan projetou esta turbina fora do projeto de hélices de navios, e por causa disso eles funcionam essencialmente da maneira oposta como hélices.

Design

Figura 2. Observe que a água flui e faz a turbina girar o gerador. O gerador então cria eletricidade para a rede.

essas turbinas devem ser projetadas para permitir que grandes quantidades de água fluam através delas sem danificá-las. A maneira como as turbinas Kaplan são projetadas é ligeiramente diferente de outras turbinas. Esta turbina é muito mais simples. Há uma passagem de fluxo que introduz água na direção radial e palhetas guia especializadas – lâminas estacionárias que direcionam a água abruptamente para que ela entre na turbina na direção axial. A própria turbina é equipada com várias pás do rotor presas diretamente ao eixo central da turbina. Estas lâminas são unidas com junções móveis de modo que o ângulo possa ser alterado, assegurando-se de que haja a eficiência máxima para toda a taxa de fluxo dada e cabeça da água.

é importante observar que as lâminas desta turbina não são planas, em vez disso, torcer um pouco, porque a parte externa da lâmina se move mais rapidamente do que a parte interna.

operação

a forma como a água é movida através de uma turbina Kaplan é ligeiramente diferente de outras turbinas. Primeiro, a água é direcionada para a turbina radialmente, aproximando-se do lado. Isso é feito porque o gerador geralmente está localizado em algum lugar ao longo do eixo de rotação das turbinas, portanto, se o gerador estivesse localizado aqui, ele se molharia. Em vez disso, as palhetas guia rapidamente levam a água através de uma curva de noventa graus para que ela atinja as lâminas axialmente. Além de redirecionar a água, essas palhetas estão alinhadas para dar à água uma quantidade apropriada de “redemoinho”.

a água então se move para baixo sobre as pás da hélice, girando-a com o “redemoinho” da água. Esse tipo de turbina é, portanto, conhecido como turbina de reação, pois a força de reação do impulso da água na hélice força a hélice a se mover. A água deixa a turbina axialmente.

para mais informações sobre o funcionamento das turbinas Kaplan, Clique aqui.

Para Ler Mais

• turbina de Francis
• turbina de Pelton
• turbina de Turgo
• instalação Hidroeléctrica
• Hidrelétrica
• energia Primária
• Ou explorar uma página aleatória