Razlika između Kaplana i Francisa Turbine

Kaplan vs Francis Turbine
 

Voda, uvijek u pokretu, sa sobom nosi energiju. Ljudi su se uvijek pitali kakva je silna snaga i često su je koristili. Ali tek u 19. stoljeću, inženjeri su razvili strojeve kako bi iskoristili tu energiju s učinkovitošću. Turbine su strojevi dizajnirani da sakupe energiju iz protoka tekućine i pretvore je u mehaničku energiju.

Francis turbina i Kaplanova turbina dvije su vrste reakcijskih turbina koje se koriste u hidroelektranama za pogon generatora. Riječ je o najčešćim vrstama turbina koje se koriste u modernim elektranama.

Franjo Turbine

Francis turbinu razvio je Englez James B. Francis 1849. godine radeći kao glavni inženjer tvrtke Brave i kanali. Turbina je dizajnirana za pogon strojeva za proizvodnju tekstilnih proizvoda uz rijeku u blizini. Koristeći znanstvene metode i eksperimentiranje, uspio je razviti dizajn kako bi postigao do 90% učinkovitosti. Danas su Francisove turbine najraširenije turbine na svijetu.

Francis turbina je zatvorena u kućištu, a lopatice imaju posebne zakrivljene značajke dizajnirane za postizanje optimalnih performansi od turbine. Francisove turbine rade pod vodenom glavom od 10-650 metara, a generator pogonjen turbinom može dati izlaznu snagu do 750 MW. Turbine imaju raspon brzina od 80 do 100 okretaja u minuti.

Francis turbina ima sklop vertikalnog vratila i vodoravno orijentirani sklop rotora, nazvan trkač, koji radi pod vodom. Dovod vode je također okomit i usmjeren je prema trkaču preko upravljačkih vodilica. Trkač se rotira uglavnom zbog težine / pritiska vode.

Kaplanova turbina

Kaplanovu turbinu razvio je 1913. austrijski profesor Viktor Kaplan. Poznat je i kao the propelerska turbina jer njegov trkač nalikuje propeleru broda. Ima podesive noževe i kapije za postizanje optimalne učinkovitosti u različitim uvjetima tlaka / glave. Stoga, Kaplanova turbina može dobiti učinkovitost do 95% i raditi u uvjetima niske glave što nije moguće u Francisovim turbinama.

U Kaplanovoj turbini također se trkač pokreće tlakom, a nivo vode ulaze pod vodilicom. Vodena glava Kaplanove turbine kreće se od 10-70 metara, a snaga generatora može biti od 5-120 MW. Promjer trkača je oko 2-8 metara i isporučuje 80-430 okretaja u minuti. Budući da su Kaplanove turbine u stanju da rade u uvjetima male glave, koriste se u proizvodnji s visokim protokom i niskom glavom u cijelom svijetu.. 

Koja je razlika između Kaplana i Francisa Turbinesa?

• U Kaplanovoj turbini voda ulazi aksijalno i odlazi aksijalno, dok u Francisovoj turbini voda ulazi radijalno u izvod i izlazi osno.

• Kaplanski turbinski trkač ima 3-8 noževa dok Francisov turbinski trkač općenito ima 15-25 noža.

• Kaplanova turbina ima veću učinkovitost od Francisove turbine.

• Kaplanova turbina je manja i kompaktna u odnosu na Francisovu turbinu.

• Brzina rotacije (RPM) veća je od Francisove turbine.

• Kaplanova turbina ima manji gubitak od trenja i veću učinkovitost.

• Kaplanove turbine mogu raditi u širokom rasponu glave, ali Francis turbine zahtijevaju relativno veće uvjete glave.

• Kaplanove turbine koriste se u malim hidroelektranama.