Hva er en hydraulisk turbin?
En hydraulisk turbin er en maskin som konverterer energien fra å flytte vann til rotasjonskraften til en aksel.Den roterende akselen kan kobles til en generator for å lage strøm.Hovedskillet av en hydraulisk turbin fra en annen er om det er en reaksjons- eller impulstype.Disse kategoriene er videre klassifisert i spesifikke design, inkludert Francis, Kaplan, Pelton, Turgo og Cross-Flow-turbiner.
En reaksjonsturbin skaper rotasjon ved å omslutte akselen med det festede hjulet i et foringsrør for å inneholde vanntrykket og ved å betjene nedsenketinnenfor vannstrømmen.De vinklede bladene rundt skaftet på en reaksjon hydraulisk turbin forårsaker løft for å ta opp trykk og kraft fra vannet og konvertere det til rotasjon.Reaksjonsturbiner fungerer vanligvis med lavt til moderat hode, eller vanntrykk, nivåer.
Én type reaksjon Hydraulisk turbin er Francis -utformingen.Et spiralformet innløp fører vann inn i rattet, eller løperen.Justerbare skovler veileder vannet mot løperen i ønsket vinkel.Trykket og strømmen av vannet endres av reaksjonen med løperen, og skaper dermed dreiemoment.
Kaplan, eller propell, turbin er en annen variasjon på reaksjonstypen.Designet inneholder skovler for å lede vannstrømmen og knivene på rotorakselen som ligner på en skipspropell.Bladene er justerbare for å maksimere effektiviteten gjennom et utvalg av trykknivåer hvis det er nok vannstrøm, og dermed gjør dette designet veldig fleksibelt.
En impulsturbin skaper rotasjon gjennom kraften til en strøm av vann rettet mot en serie bøtter, ellerkopper, rundt skaftet.Bøttene er ikke nedsenket i vann, men flyttes av vannstrømmen.Vannets hastighet økes ved å tvinge det gjennom en dyse før det slår bøttene.Impulsturbiner kan operere ved høye hodnivåer og krever ikke at hjulet blir innkapslet.
Pelton -versjonen av Impulse hydrauliske turbin, dvs. Pelton -hjulet, har en serie bøtter i en ring rundt skaftet.Bøttene er delt i midten slik at vannkraften fra dysen ikke er blokkert av en bøtte fra å nå den neste.Vannet kurver rundt formen på hver avrundet bøtte gjennom nesten 180 deg;og hastigheten avtar betydelig.Det bremsede vannet synker i en utløpskanal under turbinen.
En annen impulsturbin er turgo -designen.Denne enheten ligner Pelton -hjulet, men bøttene er flate i den ene kanten omgitt av et omringende bånd.Dysen leder vannet mot bøttene slik at den kommer inn på den ene siden og slipper ut på den andre.Turgoen håndterer en høyere hastighet enn Pelton-konfigurasjonen ved hjelp av et mindre hjul fordi innløpsvannet ikke blandes med utslippet.
tverrstrømningsturbiner fungerer med en trommelformet rotor som er avdekket i hver ende og skjøtes sammen med avrundede lameller som noen ganger er ien helix- eller dobbelt-helix design.Dysen til denne hydrauliske turbinen dirigerer vannet over rotoren slik at vannet kontakter knivene to ganger før den bruker energien og faller i utslippet.Tverrstrømningsturbiner kan fungere med veldig lite hode, selv med en stor strøm.