Dingen die je moet weten over Kaplanturbine

Met de overgrote meerderheid van de turbines die er zijn, wordt Kaplan er één. Het werkt volgens het principe van axiale stromingsreactie, hoewel sommige andere typen volgens dit principe werken. In turbines met axiale stroming stroomt water door de loper in de richting evenwijdig aan de rotatie-as van de loper. Blijf bij me, dit wordt verder uitgelegd!

Vandaag maakt u kennis met de definitie, toepassingen, functie, componenten, diagram en werkingsprincipe van een Kaplanturbine. Ook leer je de voor- en nadelen van deze Kaplanturbine kennen.

Wat is een Kaplanturbine?

Een Kaplanturbine is een waterturbine van het propellertype die werkt volgens het principe van axiale stromingsreactie. In tegenstelling tot andere heeft de Kaplanturbine verstelbare bladen. De uitvinding maakte een efficiënte stroomproductie mogelijk in toepassingen met een lage opvoerhoogte. Deze kop varieert van 10 tot 70 meter (33 tot 230 ft) en het vermogen varieert van 5 tot 200 MW. Het gebruik van Kaplan-turbines is in high-flow, low-head stroomproductie.

Kaplanturbines zijn de evolutie van de Francis-turbine, die een efficiënte stroomproductie mogelijk maakt in toepassingen met een lage opvoerhoogte. Bij Francisturbines is dat niet mogelijk en daar begint de modificatie.

Een Oostenrijkse professor Viktor Kaplan ontwikkelde deze turbine in 1913. Hij combineerde automatisch afgestelde propellerbladen met automatisch afgestelde loopdeuren zodat efficiëntie kan worden bereikt over een breed scala van stromings- en waterstanden.

Toepassingen van Kaplanturbine

Hieronder staan ​​de toepassingen van een Kaplanturbine:

• Kaplanturbines worden veel gebruikt voor de productie van elektrische energie.
• De kleine versie of het kleine model is gemaakt voor individuele stroomproductie.
• Grote Kaplan-turbines zijn ontworpen om locaties met de hoogst mogelijke efficiëntie te laten werken.
• Onlangs worden Kaplanturbines offshore gebruikt voor het opwekken van golfenergie.

Opmerking :net als bij andere turbines, is de primaire functie van een Kaplanturbine het opwekken van elektrische energie.

Onderdelen van Kaplanturbine

Hieronder staan ​​de componenten van een Kaplanturbine en hun functies.

Scrol hoofdletters:

Dit is een spiraalvormig omhulsel met een afnemend dwarsdoorsnede-oppervlak. Water uit de penstocks komt dit onderdeel binnen en gaat dan naar de leischoepen waar het door 90 ^{0 draait.} Het stroomt ook axiaal door de loper. De runner, geleidingsschoepen en andere interne onderdelen van de turbine zijn beschermd tegen externe schade.

Mechanisme van de leischoepen:

Kaplanturbines gebruiken het leischoepenmechanisme voor het besturen van de hele turbine. Het opent en sluit afhankelijk van de stroombehoefte. In gevallen waar meer vermogen nodig is, gaat het wijder open zodat meer water de bladen van de rotor kan raken. Bij een lager uitgangsvermogen sluit het om de waterstroom te stoppen. Bij afwezigheid van deze componenten in Kaplanturbines neemt het rendement enorm af.

Conceptbuis:

De functie van een trekbuis is voor het afvoeren van water van de uitgang van een turbine naar het afvoerkanaal. Dit komt omdat de druk bij de uitgang van de runner van reactieturbines in het algemeen lager is dan atmosferische druk. Het water bij de uitgang kan niet direct naar het afvoerkanaal worden afgevoerd. Daarom wordt voor de waterafvoer een buis of leiding van geleidelijk toenemende oppervlakken gebruikt.

Looppers:

In Kaplanturbines zijn runnerbladen een van de essentiële componenten. Het wordt zelfs beschouwd als het hart van Kaplanturbines, omdat het helpt bij het opwekken van elektrische energie. Het blad is ontworpen met een as die is verbonden met de as van de generator. Er is een grote naaf op de loper gemonteerd waardoor de bladen stevig kunnen zitten. Deze bladen zijn verstelbaar in een optimale invalshoek voor maximaal vermogen. Kaplanturbines hebben wendingen over hun lengte.

Kaplanturbinediagram:

Werkingsprincipes van Kaplanturbine

De werking van een Kaplanturbine is minder complex en gemakkelijk te begrijpen. Tijdens zijn werking komt het water dat uit de pen-stock komt in de scroll-behuizing. Deze scrollbehuizing is zo ontworpen dat de stromingsdruk niet verloren gaat. Een verstelbare leischoepen leidt het water naar de loopbladen. Deze schoepen kunnen zichzelf aanpassen aan de behoefte aan debiet. Het water maakt een bocht van 90 graden zodat de waterrichting axiaal is ten opzichte van de runnerbladen.

Het water slaat toe door de reactiekracht van het water, als de runnerbladen beginnen te draaien. Voor een grotere efficiëntie van de turbine hebben de runnerbladen over hun lengte wendingen. Daardoor wordt een optimale invalshoek voor alle dwarsdoorsneden van bladen verkregen.

Water komt in de trekbuis van de runnerbladen, waar de drukenergie en kinetische energie afnemen. De verhoogde druk van het water wordt ervaren wanneer de kinetische energie wordt omgezet in drukenergie.

Deze turbinerotatie is wat de as van de generator roteert voor de productie van elektrische stroom.

bekijk de video hieronder voor meer informatie over een Kaplanturbine:

Voor- en nadelen van Kaplanturbine

Voordelen:

Hieronder staan ​​de voordelen van Kaplanturbines in hun verschillende toepassingen:

• Ontwerp is minder complex en kan gemakkelijk worden geconstrueerd.
• Er is minder ruimte nodig voor installatie.
• Hebben een zeer hoge efficiëntie in vergelijking met anderen
• Efficiënter bij onderhoofd
• Het aantal bladen is kleiner
• Roestvrij staal is het bladmateriaal dat cavitatie kan verminderen.

Nadeel:

Ondanks de goede voordelen van de Kaplanturbine zijn er toch enkele beperkingen. Hieronder staan ​​de nadelen van een Kaplanturbine in zijn verschillende toepassingen.

• Cavitatie is een groot nadeel van een Kaplanturbine. Het treedt op als gevolg van de drukval in de trekbuis.
• De as kan alleen in verticale richting worden geplaatst.
• De werking ervan vereiste een grote stroomsnelheid.

Conclusie

Kaplanturbines werden uitgelegd als een waterturbine van het propellertype die werkt volgens het principe van axiale stromingsreactie. De primaire functie is voor de opwekking van elektrische energie. Dat is alles voor deze post, waar we de definitie, toepassingen, werking, componenten en diagram van Kaplanturbine geven. We geven ook de voor- en nadelen ervan.

Ik hoop dat je veel aan dit bericht zult hebben, zo ja, deel het dan met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!