تُستخدم مولدات توربينات فرانسيس عادةً في محطات الطاقة الكهرومائية لتحويل الطاقة الحركية والكامنة للماء إلى طاقة كهربائية. وهي نوع من التوربينات المائية يعمل بناءً على مبدأي الدفع ورد الفعل، مما يجعلها فعالة للغاية في التطبيقات ذات الضغط المائي المتوسط إلى العالي.
فيما يلي تفصيل لكيفية عملها:
تدفق المياه: يدخل الماء إلى التوربين من خلال الغلاف الحلزوني أو اللولبي، والذي يوجه التدفق إلى الريش التوجيهية.
ريش التوجيه: تضبط هذه الريش اتجاه تدفق المياه وشكله بما يتناسب مع شفرات التوربين. زاوية ريش التوجيه أساسية لتحقيق الأداء والكفاءة الأمثل، وغالبًا ما يتم التحكم فيها تلقائيًا.
مجرى التوربين: يتدفق الماء إلى مجرى التوربين (الجزء الدوار من التوربين)، والذي يتكون من شفرات منحنية. تُسبب قوة الماء دوران المجرى. في توربين فرانسيس، يدخل الماء إلى الشفرات شعاعيًا (من الخارج) ويخرج محوريًا (على طول محور التوربين). هذا يمنح توربين فرانسيس كفاءة عالية.
المولد: يتصل المحرّك بعمود، والذي بدوره متصل بمولد. أثناء دوران المحرّك، يُحرّك العمود دوار المولد، مُنتجًا الطاقة الكهربائية.
مياه العادم: بعد مرورها عبر التوربين، تخرج المياه من خلال أنبوب السحب، مما يساعد على تقليل سرعة المياه وتقليل خسائر الطاقة.
مميزات توربينات فرانسيس:
الكفاءة: تتمتع بكفاءة عالية عبر مجموعة من تدفقات المياه ورؤوسها.
التنوع: يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من ظروف الرأس، من المتوسطة إلى العالية.
تصميم مضغوط: يتمتع بتصميم مضغوط نسبيًا مقارنة بأنواع التوربينات الأخرى مثل توربينات بيلتون، مما يجعله مثاليًا للعديد من محطات الطاقة الكهرومائية.
التشغيل المستقر: يمكن لتوربينات فرانسيس العمل تحت أحمال مختلفة مع الحفاظ على الأداء المستقر.
التطبيقات:
محطات الطاقة الكهرومائية متوسطة إلى عالية الضغط (الشلالات والسدود والخزانات)
محطات تخزين الضخ، حيث يتم ضخ المياه خلال فترات خارج الذروة وإطلاقها خلال ذروة الطلب.
إذا كنت تبحث عن شيء أكثر تحديدًا، مثل كيفية تصميم أو تحليل شيء ما، فلا تتردد في التوضيح!
وقت النشر: ٢٤ فبراير ٢٠٢٥
