Turbina Kaplan

Figura 1. O turbină Kaplan.

o turbină Kaplan este un tip de turbină hidro cu Elice (În special o turbină de reacție) utilizată în centralele hidroelectrice. Apa curge atât în interiorul, cât și în afara turbinelor Kaplan de-a lungul axei sale de rotație (flux axial). Ceea ce face turbinele Kaplan speciale este că lamele își pot schimba unghiul la cerere pentru a menține eficiența maximă pentru diferite debite de apă. Apa care curge printr-o turbină Kaplan pierde presiune, aceasta înseamnă că o turbină Kaplan este o turbină de reacție (similară cu o turbină Francis).

zona în care apa poate intra în aceste turbine este mare, egală cu întreaga zonă pe care o ocupă lamele. Suprafața mare a turbinelor Kaplan le face cele mai utile acolo unde curg volume mari de apă și pot fi utilizate chiar și în baraje cu cap relativ scăzut. Acest lucru este deosebit de important, deoarece înainte de dezvoltarea turbinei Kaplan, majoritatea turbinelor erau potrivite doar pentru capete mari de apă. Viktor Kaplan a proiectat această turbină în afara proiectării elicelor navei și, din această cauză, funcționează în esență în sens opus ca elice.

Proiectare

Figura 2. Rețineți că apa curge și face ca turbina să rotească generatorul. Generatorul creează apoi electricitate pentru rețea.

aceste turbine trebuie proiectate astfel încât să permită curgerea unor cantități mari de apă prin ele fără a le deteriora. Modul în care sunt proiectate turbinele Kaplan este ușor diferit de alte turbine. Această turbină este mult mai simplă. Există un pasaj de curgere care introduce apa în direcția radială și palete de ghidare specializate – lame staționare care direcționează brusc apa astfel încât să intre în turbină în direcția axială. Turbina în sine este echipată cu mai multe lame de rotor atașate direct la arborele central al turbinei. Aceste lame sunt atașate cu îmbinări mobile, astfel încât unghiul poate fi modificat, asigurându-se că există o eficiență maximă pentru orice debit dat și cap de apă.

este important să rețineți că lamele acestei turbine nu sunt plane, în schimb se răsucesc ușor, deoarece partea exterioară a lamei se mișcă mai repede decât partea interioară.

funcționare

modul în care apa este deplasată printr-o turbină Kaplan este ușor diferit de alte turbine. În primul rând, apa este îndreptată spre turbină radial, apropiindu-se din lateral. Acest lucru se face deoarece generatorul este de obicei situat undeva de-a lungul axei rotației turbinelor, deci dacă generatorul ar fi localizat aici, s-ar uda. În schimb, paletele de ghidare iau rapid apa printr-un viraj de nouăzeci de grade, astfel încât să lovească axial lamele. Pe lângă redirecționarea apei, aceste palete sunt aliniate pentru a da apei o cantitate adecvată de „vârtej”.

apa se deplasează apoi în jos peste lamele elicei, rotind-o cu „vârtejul” apei. Prin urmare, acest tip de turbină este cunoscut sub numele de turbină de reacție, deoarece forța de reacție din împingerea apei pe elice forțează elicea să se miște. Apa părăsește turbina axial.

pentru mai multe informații despre funcționarea turbinelor Kaplan, faceți clic aici.

pentru lecturi suplimentare

• Francis turbine
• Pelton turbine
• Turgo turbine
• instalație hidroelectrică
• baraj hidroelectric
• energie primară
• sau explora o pagină aleatoare