Каплан vs Francis Turbine
Суу дайыма кыймылда, энергияны өзү менен кошо алып жүрөт. Адамдар ар дайым анын эбегейсиз зор күчүнө таң калышкан жана көп учурда күчүн колдонушкан. Бирок, 19-кылымдан кийин гана инженерлер бул энергияны натыйжалуу пайдалануу үчүн техниканы иштеп чыгышты. Турбиналар суюктуктун агымынан энергияны алып, аны механикалык энергияга айландыруу үчүн жасалган машиналар.
Франсис турбинасы жана Каплан турбинасы - гидроэлектр станцияларында генераторду айдоо үчүн колдонулган реакциялык турбинанын эки түрү. Алар заманбап электр станцияларында колдонулган турбиналардын эң кеңири таралган түрлөрү.
Francis Turbine
Francis турбинасы англиялык Джеймс Б. Фрэнсис тарабынан 1849-жылы Locks and Canals компаниясынын башкы инженери болуп иштеп турганда иштелип чыккан. Турбина жакын жердеги дарыяны пайдалануу менен текстиль фабрикасынын машиналарын кубаттоого арналган. Илимий ыкмаларды жана эксперименттерди колдонуу менен ал 90% натыйжалуулугуна жетишүү үчүн долбоорду иштеп чыгууга жетишти. Бүгүнкү күндө Francis турбиналары дүйнөдө эң кеңири колдонулган турбиналар.
Francis турбинасы корпустун ичине камтылган, ал эми бычактар турбинанын оптималдуу иштешине ээ болуу үчүн атайын ийилген өзгөчөлүктөргө ээ. Francis турбиналары 10-650 метр суунун астында иштейт жана турбинанын генератору 750 МВт чейин кубаттуулукту бере алат. Турбиналардын ылдамдыгы мүнөтүнө 80ден 100 айланууга чейин.
Francis турбинасында вертикалдуу валдын жыйындысы жана суу астында иштеген жөө күлүк деп аталган горизонталдуу багытталган ротор жыйындысы бар. Суу кириши да вертикалдуу жана башкарылуучу багыттоочу канаттар аркылуу жөө күлүккө багытталган. Жөө күлүк негизинен суунун салмагынан / басымынан улам айланат.
Каплан турбинасы
Каплан турбинасы 1913-жылы австриялык профессор Виктор Каплан тарабынан иштелип чыккан. Ал ошондой эле пропеллер турбинасы деп аталат, анткени анын жүгүргүсү кеменин винтине окшош. Анын ар кандай басым/баш шарттарында оптималдуу эффективдүүлүктү алуу үчүн жөнгө салынуучу бычактары жана дарбазалары бар. Демек, Каплан турбинасы 95% га чейин эффективдүүлүккө ээ болуп, Фрэнсис турбиналарында мүмкүн эмес баштыктын төмөн шартында иштей алат.
Каплан турбинасында ошондой эле жөө күлүк басым менен башкарылат жана суунун кириш деңгээли жетектөөчү канактар тарабынан башкарылат. Каплан турбинасынын суунун бийиктиги 10-70 метрге чейин, ал эми генератордун кубаттуулугу 5-120 МВт чейин жетет. Жөө күлүктүн диаметри болжол менен 2-8 метрди түзөт жана мүнөтүнө 80-430 айланууну камсыздайт. Каплан турбиналары төмөн батир шарттарында иштей алгандыктан, алар бүткүл дүйнө боюнча жогорку агымдуу, аз кубаттуулуктагы электр энергиясын өндүрүүдө колдонулат.
Каплан менен Фрэнсис Турбиндердин айырмасы эмнеде?
• Капланда турбинада суу октук боюнча кирип, октук боюнча кетет, ал эми Фрэнсистеги турбинада суу жүгүргүчкө радиалдык түрдө кирип, октук боюнча чыгат.
• Каплан турбинасы 3-8, ал эми Фрэнсис турбинасында жалпысынан 15-25 бычак бар.
• Каплан турбинасы Фрэнсис турбинасына караганда жогорку натыйжалуулукка ээ.
• Каплан турбинасы Фрэнсис турбинасына салыштырмалуу кичине жана компакттуу.
• Айлануу ылдамдыгы (RPM) Фрэнсис турбинасына караганда жогору.
• Каплан турбинасынын сүрүлүү жоготуулары азыраак жана натыйжалуулугу жогору.
• Каплан турбиналары баш шарттарынын кеңири диапазонунда иштей алат, бирок Фрэнсис турбинасы салыштырмалуу жогорураак баш шарттарын талап кылат.
• Каплан турбиналары чакан ГЭСтерде колдонулат.
