Turbina Kaplana



Informacje, które udało nam się zgromadzić na temat Turbina Kaplana, zostały starannie sprawdzone i uporządkowane, aby były jak najbardziej przydatne. Prawdopodobnie trafiłeś tutaj, aby dowiedzieć się więcej na temat Turbina Kaplana. W Internecie łatwo zgubić się w gąszczu stron, które mówią o Turbina Kaplana, a jednocześnie nie podają tego, co chcemy wiedzieć o Turbina Kaplana. Mamy nadzieję, że dasz nam znać w komentarzach, czy podoba Ci się to, co przeczytałeś o Turbina Kaplana poniżej. Jeśli informacje o Turbina Kaplana, które podajemy, nie są tym, czego szukałeś, daj nam znać, abyśmy mogli codziennie ulepszać tę stronę.

.

Turbina Kaplana z zapory Bonneville po 61 latach eksploatacji.

Kaplan turbina jest reakcja typ hydrauliczny migo turbiny , który zosta wynaleziony w 1912 roku przez austriackiego inyniera Viktor Kaplan .

Charakterystyka

Nadaje si do niskich spadków od 2 do 25 metrów wysokoci i bardzo duych przepywów od 70 do 800  m 3 / s .

Turbina Kaplana róni si od innych turbin migowych orientowanymi opatkami, których skok moe by zmieniany podczas pracy. Dziki temu ma wysok wydajno energetyczn przy zmiennych nateniach przepywu wody. Jego sprawno zwykle siga od 90% do 95%.

Turbina Kaplana jest techniczn ewolucj turbiny Francisa . Jego wynalazek umoliwi wydajne wytwarzanie energii, gdy nie mona byo uy turbiny Francisa. rednice mog waha si od 2 do 11 metrów z zakresem obrotów turbiny, który moe waha si od 50 do 250  obr/min , dla zainstalowanej mocy do 250  MW .

Historia

W 1910 roku , austriacki inynier Viktor Kaplan , mieszka w Brnie , Czechosowacji , zaproponowa inny model turbiny, w celu dostosowania si do sabych wyników w turbin Francisa , w przypadku upadku z niewielkiej wysokoci. Ta turbina o pionowej osi, ze rubowym wirnikiem, ma opatki o zmiennym skoku. W latach 1912 i 1913 , on zoony z czterech austriackich patentów dla jego gównych wynalazków:

  • (ÖP nr 74388), dla ksztatu opatek wirnika turbiny pierwotnej,
  • (ÖP nr 74244), dla dodatkowego urzdzenia do regulacji opat wirnika,
  • kolejny patent dotyczcy konstrukcji przestrzeni midzy koem prowadzcym a wirnikiem,
  • kolejny patent dotyczcy produkcji ostrzy.

Pierwsza turbina Kaplana zostaa utworzona w 1918 roku , a nastpnie produkowane przez Stahlhütte Ignas torek Spóki w Brnie , a nastpnie zainstalowane w 1919 roku w jednostce demonstracyjnym w Podiebradów , Czechosowacji .

Druga turbina jest zainstalowana w fabryce wókienniczej (nalecej do rodziny Viktora Kaplana) w Velm-Götzendorf w Austrii o mocy 25,8  KM dla wysokoci zrzutu 2,3 metra i prdkoci obrotowej 800  obr/min ( ten bdzie funkcjonowa do 1955 roku i od tego czasu jest widoczny w Muzeum Techniki w Wiedniu ( Austria ). Jednak Viktor Kaplan zosta zmuszony do przerwania swoich bada w 1922 roku z powodów zdrowotnych.

W 1922 roku niemiecka firma Voith zainstalowaa na rzekach turbiny Kaplana o mocy 800  kW . Jednak rozwój turbin Kaplana zosta wstrzymany w 1926 roku ze wzgldu na pojawienie si destrukcyjnego zjawiska kawitacji podczas pracy turbiny.

W 1926 roku problem rozwizaa szwedzka firma, tworzc sterowane hydraulicznie urzdzenie wspomagania kierownicy , umoliwiajce dynamiczn regulacj kta obrotu opat wirnika, zanim pojawi si kawitacja. W tym samym roku w Lilla Edet w Szwecji zainstalowano turbin wirnikow o rednicy 5,8 metra i mocy 10 000  KM dla wysokoci zrzutu 6,5 metra .

Aplikacje

Turbiny Kaplana s obecnie szeroko stosowane na caym wiecie, w przypadku duego przepywu lub niskiego spadu.

Zjawisko kawitacji

Podczas uytkowania turbiny mona napotka przedwczesn erozj spowodowan kawitacj . Moe to prowadzi do przedwczesnego wyczenia danej turbiny, aby móc przeprowadzi cikie prace konserwacyjne i naprawcze, a take do znacznych konsekwencji ekonomicznych (przestój produkcji, koszty konserwacji na miejscu lub cikie naprawy w warsztacie  itp. . ). Kawitacji towarzyszy równie spadek sprawnoci turbiny lub pochonitej wysokoci, generowanie drga konstrukcji mechanicznej, którym towarzyszy intensywny haas.

Konserwacja hydrauliczna

Wyposaenie hydrauliczne francuskich elektrowni, przyznane przez pastwo EDF lub jej spókom zalenym, jest obecne w 447 elektrowniach wodnych. W szczególnoci znajduj si tam turbiny Kaplana i ich elementy (wirniki, opatki, opatki, podnoniki, zawory, kurki, oyska  itp. ). Wszystkie elementy zwizane z urzdzeniami hydraulicznymi s serwisowane i konserwowane przez wewntrzny zespó EDF, Hydrauliczny Serwis Naprawczy , który wykonuje napawanie, szlifowanie w celu przeksztacenia zarówno w warsztacie jak i na budowie, a take prace obróbkowe.

Grupa arówek

Historia

Ewolucj turbiny Kaplana jest grupa arówek.

Te 3 patenty zostay nabyte przez Escher Wyss , szwajcarskiego producenta turbin, w Zurychu . Ostatni patent zatwierdzony dnia, jest obsugiwany przez Arno Fishera, który in , uruchamia dwie grupy arówek o mocy 168  kW , w Röstín , na Pomorzu , (obecnie w Polsce ) na rzece Parscie , które bd dziaa do.

Rozwój

Rozwój przemysowy rozpocz si w 1950 roku . We Francji byo to w 1960 r. , kiedy uruchomiono elektrowni pywow Rance ,, e rozpoczto produkcj energii elektrycznej za pomoc zestawu 24 grup arówek o mocy jednostkowej 10  MW lub mocy zainstalowanej 240  MW . W Korei Poudniowej , z pywów morskich elektrowni Sihwa , wyposaonego w zestaw 10 grup arówka, o pojemnoci jednostkowej wynoszcej 25,4  MW , lub o mocy zainstalowanej 254  MW , jest najpotniejszym instalacja w tym facetem na wiecie, poniewa.

W tego typu maszynach turbina i alternator s sprzone wzdu osi poziomej, wewntrz wyprofilowanej obwiedni, zanurzone w strumieniu wody. Ten ukad, który ma t zalet, e przepyw ma prostolinijn ciek, jest szczególnie odpowiedni dla bardzo maych kropli i duych prdkoci przepywu.

Ta ewolucja technologiczna pozwolia na popraw przepywu hydraulicznego bez zmiany kierunku, a co za tym idzie zwikszenie wydajnoci, a take zmniejszenie wymiarów, a tym samym zmniejszenie kosztów, co przyczynio si do jego rozwoju na caym wiecie. We Francji najwaniejsze roliny wyposaone w grupy bulw znajduj si w dolinie Rodanu , Isère , Tarn , Mozeli , Truyère , Dordogne , Renu , Lot lub Garonna .

Najwysza moc osignita przez grup arówek to 60  MW .

Operacja odwracalna

Grupa baek jest z natury odwracalna, dziki osiowemu przepywowi i symetrii dopywów w gór i w dó, i moe dziaa jako pompa lub jako turbina w obu kierunkach przepywu. Dzieje si tak na przykad w elektrowniach pywowych, w zalenoci od pywów, i jest to moliwe dziki orientacji opat.

Istotn rol odgrywa rozdzielacz (ruszt stay zoony z ruchomej opatki z 20 prowadnicami), znajdujcy si przed migem. Pozwala to na wykorzystanie wysokoci kropli do wymuszenia przejcia pynu przez prowadnice zorientowane w taki sposób, aby generowa wir . W ten sposób energia potencjalna wysokoci jest przeksztacana w prdko styczn (któr w najlepszym przypadku dodaje si do 60% prdkoci osiowej pynu).

W pracy odwrotnej rozdzielacz nie znajduje si ju przed, ale za migem, co powoduje zmniejszenie sprawnoci rzdu 10%. Dystrybutor nie odgrywa ju swojej roli, a prowadnice musz by zablokowane w pozycji cakowicie otwartej i zablokowane.

Turbina VLH (Very Low Head Turbine)

Turbina o bardzo niskim spadach ( VLH Turbine lub Very Low Head Turbine, opatentowana w 2003 r. ): typ turbiny (ewolucja turbiny Kaplana ze zmiennym otwarciem), zaprojektowana w celu ochrony rodowiska, a w szczególnoci dzikich zwierzt hodowlanych (oso w dolnym biegu, w dolnym biegu) wgorze, pstrgi, karpiowate wszystkie gatunki ryb itp.), w rzekach lub strumieniach.

Charakterystyka

Turbiny VLH charakteryzuj si:

  • instalacja w przejciu, niska wysoko, od 1,5 do 4,5  m , przy zredukowanej inynierii ldowej,
  • dyskretna praca (wizualna i dwikowa) w rodowisku (wiejskim lub miejskim),
  • dua rednica koa (od 3,15 do 5 metrów rednicy),
  • 8 ostrzy o zmiennym otwieraniu, umoliwiajcych cakowit niezalen aluzj i zatrzymanie maszyny
  • nachylenie od 35° do 45 °, co uatwia konserwacj i podnoszenie poprzez przechylanie w przejciu,
  • samonona konstrukcja umoliwiajca kompletny monta w fabryce i bardzo szybki monta,
  • urzdzenie kasujce umoliwiajce wyjcie urzdzenia z wody w celu konserwacji,
  • niska prdko obrotowa rzdu od 30 do 50  obr/min ,
  • niska prdko przepywu wody 1  m/s ,
  • wysokie przepywy od 10 do 27  m 3 i na maszyn
  • zakres mocy od 100 do 500  kW (do sieci),
  • niska miertelno ryb: turbina ichtiofilna (przyjazna dla ryb).

Rozwój

Te turbiny VLH s projektowane i produkowane we Francji przez firm MJ2 Technologies i uwzgldniaj:

Maa elektrownia wodna ma stosunkowo duy potencja, który we Francji oszacowano na 1000  MW (ródo: Obserwatorium Energii Odnawialnych (Observ'ER)).

Uwagi i referencje

Uwagi

  1. Por. dokument odniesienia, z Dziau Napraw Hydraulicznych EDF, na stronie 4: turbiny obsugiwane przez SRH
  2. Ze wzgldu na szybki obrót miga w wodzie, pod powierzchni ssc opatki tworzy si obszar niskiego cinienia, a pcherzyki pary wodnej tworz si i znikaj z bardzo du czstotliwoci, powodujc mikrokliknicia, które eroduj powierzchni ostrzy i zniszcz je

Bibliografia

  1. (w) World News (WN) Network,   Turbina Kaplana   na wn.com ,(dostp 22 wrzenia 2015 r . ) .
  2. (De) Technischesmuseum.at,   Erste (kommerziell genutzte) Kaplan-Turbine: First Kaplan turbina (komercyjna)   , na technischesmuseum.at (dostp 15 sierpnia 2019 r . ) .
  3. Jean-Pierre Durel,   Jak unikn skutków kawitacji w turbinie Kaplana   [PDF] , na stronie freehostia.com (dostp 22 wrzenia 2015 r . ) .
  4. EDF - SRH, Serwis naprawy hydraulicznej (SRH) EDF  " [PDF] , na edf.com ,(dostp 21 wrzenia 2015 r . ) .
  5. C. Thirriot - Institut national polytechnique de Toulouse - La houille blanche nr 3,   Porównanie midzy turbin Kaplana a grup arówek   [PDF] , na shf-lhb.org ,(dostp 26 wrzenia 2015 r . ) .
  6.   Dziaanie elektrowni pywowej   (dostp 21 wrzenia 2015 r . ) .
  7. GEH - EDF, Le Groupe d'Exploitation Hydraulique Ouest  " [PDF] , na blogspot.fr ,(dostp 21 wrzenia 2015 r . ) .
  8. Turbina Kaplana  " , na hydrelect.info ,(dostp 21 wrzenia 2015 r . ) .
  9. P. Cazenave - La houille blanche N° 3,   Zastosowanie grup arówek w instalacjach niskopodogowych   [PDF] , shf-lhb.org ,(dostp 26 wrzenia 2015 r . ) .
  10. J. Cotillon - La houille blanche N° 2/3,   Grupy cebulek: od Röstin do Awinionu: powstanie techniki   [PDF] , na shf-lhb.org ,(dostp 26 wrzenia 2015 r . ) .
  11.   Babkowe turbiny hydroelektryczne   na stronie altom.com (dostp 21 wrzenia 2015 r . ) .
  12. André Lacoste - La houille blanche N° 7/8,   Eksploatacja i utrzymanie grup arówek   [PDF] , na shf-lhb.org ,(dostp 8 padziernika 2015 r . ) .
  13. Mecaflux Heliciel,   Hydrauliczne przechwytywanie energii przez migo lub turbin kaplana: relacja midzy dystrybutorem a migem   , na heliciel.com (dostp 8 padziernika 2015 r . ) .
  14. ENSEEIHT ,   Les bulbes, le cur du systé   , na stronie hmf.enseeiht.fr (dostp 8 padziernika 2015 r . ) .
  15. MJ2 Technologies,   Turbogenerator dla bardzo niskiej wysokoci podnoszenia : koncepcja VLH   [PDF] , na mp-i.fr ,(dostp 13 grudnia 2015 r . ) .
  16. MJ2 Technologies,   Turbine VLH  , na stronie vlh-turbine.com (dostp 13 grudnia 2015 r . ) .
  17. Timothée Besse ERT Functional Biodiversity and Territory Management Rennes,   Loire Basin Eel Dashboard: Loire Basin Eel Dashboard: Rybolubne turbiny i urzdzenia do unikania poowów w dolnym biegu wgorza   [PDF] , na observatoire-poissons-migrateurs-bretagne.fr ,(dostp 11 stycznia 2016 r . ) .
  18. Ogólnolicealny konkurs 2013,   Woda, energia, która pynie naturalnie   [PDF] , na ac-aix-marseille.fr ,(dostp 13 grudnia 2015 r . ) .
  19. Ogólnolicealny konkurs 2013,   Woda, energia, która pynie naturalnie (poprawione)   [PDF] , na edukacja.fr ,(dostp 14 grudnia 2015 r . ) .
  20. Ludovic Dupin, L'Usine nouvelle , EDF inauguruje elektrowni wodn w miecie  " , na usinenouvelle.com ,(dostp 20 lutego 2018 r . ) .
  21. EDF Energy w pytaniach,   Zaproszenie do skadania ofert na rozwój maej elektrowni wodnej   , na stronie lenergieenquestions.fr ,(dostp 11 stycznia 2016 r . ) .
  22. Observ'ER,   odnawialnych róde energii Obserwatorium   , na energies-renouvelables.org (dostp 11 stycznia 2016 ) .

Zobacz równie

Powizane artykuy

Mamy nadzieję, że informacje, które zgromadziliśmy na temat Turbina Kaplana, były dla Ciebie przydatne. Jeśli tak, nie zapomnij polecić nas swoim przyjaciołom i rodzinie oraz pamiętaj, że zawsze możesz się z nami skontaktować, jeśli będziesz nas potrzebować. Jeśli mimo naszych starań uznasz, że informacje podane na temat _title nie są całkowicie poprawne lub że powinniśmy coś dodać lub poprawić, będziemy wdzięczni za poinformowanie nas o tym. Dostarczanie najlepszych i najbardziej wyczerpujących informacji na temat Turbina Kaplana i każdego innego tematu jest istotą tej strony internetowej; kierujemy się tym samym duchem, który inspirował twórców Encyclopedia Project, i z tego powodu mamy nadzieję, że to, co znalazłeś o Turbina Kaplana na tej stronie pomogło Ci poszerzyć swoją wiedzę.

Opiniones de nuestros usuarios

Marlena Malinowski

Ten wpis na Turbina Kaplana sprawił, że wygrałem zakład, co mniej niż uzyskanie dobrego wyniku.

Bozena Strzelecki

Ten wpis na Turbina Kaplana pomógł mi w ostatniej chwili dokończyć pracę na jutro. Już widziałem, jak znowu ciągnę Wikipedię, coś, czego nauczyciel nam zabronił. Dziękuję za uratowanie mnie.

Sabina Jarosz

Minęło trochę czasu odkąd widziałem artykuł o zmiennej napisany w tak dydaktyczny sposób. Podoba mi się.

Dawid Grzyb

Podoba mi się ta strona, a artykuł o Turbina Kaplana jest tym, którego szukałem.