Skirtumas tarp Kaplano ir Pranciškaus Turbinos

Kaplanas prieš Pranciškų Turbiną
 

Vanduo, visada judantis, neša energiją. Žmonės visuomet domėjosi didžiulės galios galimybėmis ir dažnai jomis pasinaudojo. Bet tik XIX amžiuje inžinieriai sukūrė mašinas, kurios efektyviai panaudojo šią energiją. Turbinos yra mašinos, skirtos sugauti energiją iš skysčio srauto ir paversti ją mechanine energija.

Pranciškaus turbina ir Kaplano turbina yra dviejų tipų reakcijos turbinos, naudojamos hidroelektrinėse generatoriui varyti. Tai yra labiausiai paplitusios turbinų rūšys, naudojamos šiuolaikinėse elektrinėse.

Pranciškus Turbinas

Pranciškaus turbiną sukūrė anglas Jamesas B. Francis 1849 m., Dirbdamas „Locks and Canals Company“ vyriausiuoju inžinieriumi. Turbina buvo suprojektuota tekstilės gamyklų mašinoms tiekti šalia esančia upe. Pasinaudodamas moksliniais metodais ir eksperimentais, jis sugebėjo sukurti projektą, kad būtų pasiektas iki 90% efektyvumas. Šiandien Pranciškaus turbinos yra plačiausiai naudojamos turbinos pasaulyje.

Pranciškaus turbina yra uždaryta į korpusą, o ašmenys turi specialias išlenktas ypatybes, skirtas pasiekti optimalų turbinos darbą. Pranciškaus turbinos veikia po 10–650 metrų vandens galvute, o turbinos varomas generatorius gali suteikti iki 750 MW galią. Turbinų greitis svyruoja nuo 80 iki 100 apsisukimų per minutę.

Pranciškaus turbina turi vertikalų veleno mazgą ir horizontaliai orientuotą rotoriaus mazgą, vadinamą bėgeliu, veikiantį po vandeniu. Vandens įleidimo anga taip pat yra vertikali ir valdomomis kreipiamosiomis mentėmis nukreipta į bėgelį. Bėgikas sukasi daugiausia dėl vandens svorio / slėgio.

„Kaplan“ turbina

„Kaplan“ turbina buvo sukurta 1913 m. Austrijos profesoriaus Viktoro Kaplano. Jis taip pat žinomas kaip sraigto turbina nes jo bėgikas primena laivo sraigtą. Jis turi reguliuojamus peiliukus ir vartelių vartus, kad būtų pasiektas optimalus efektyvumas esant skirtingoms slėgio / galvos sąlygoms. Todėl „Kaplan“ turbina gali padidinti efektyvumą iki 95% ir veikti esant žemai galvai, o tai neįmanoma Pranciškaus turbinose.

„Kaplan“ turbinoje bėgį taip pat varo slėgis, o vandens įleidimo lygį kontroliuoja kreipiamosios mentės. „Kaplan“ turbinos vandens galvutė svyruoja nuo 10–70 metrų, o generatoriaus galia gali būti nuo 5–120 MW. Bėgiko skersmuo yra apie 2–8 metrai ir jis per dieną sukuria 80–430 apsisukimų. Kadangi „Kaplan“ turbinos gali veikti žemomis galvomis, jos naudojamos visame pasaulyje gaminant greitą ir žemą galvą. 

Kuo skiriasi Kaplanas ir Pranciškus Turbinas?

• „Kaplan“ turbinoje vanduo patenka ašiškai ir palieka ašį, o Pranciškaus turbinoje vanduo įeina į bėgį radialiniu būdu ir išeina iš ašies..

• „Kaplan“ turbinos bėgiklyje yra 3–8 mentės, o Pranciškaus turbinos bėgiklyje yra 15–25 menčių..

• Kaplan turbina yra aukštesnio efektyvumo nei Pranciškaus turbina.

• Kaplan turbina yra mažesnė ir kompaktiška, palyginti su Francis turbina.

• Sukimosi greitis (RPM) yra didesnis nei Pranciškaus turbinos.

• „Kaplan“ turbina turi mažesnius trinties nuostolius ir didesnį efektyvumą.

• „Kaplan“ turbinos gali veikti esant įvairioms galvos sąlygoms, tačiau Pranciškaus turbinai reikia palyginti aukštesnių galvos sąlygų.

• Kaplan turbinos yra naudojamos mažose hidroelektrinėse.