Как да разпознаем качеството и издръжливостта
Както показахме, хидросистемата е едновременно проста и сложна. Концепциите зад водната енергия са прости: всичко се свежда до напор и дебит. Но добрият дизайн изисква напреднали инженерни умения, а надеждната работа изисква внимателно изграждане с качествени компоненти.
Какво прави една турбинна система качествена
Представете си турбинна система от гледна точка на ефективност и надеждност. В идеален свят ефективността би била 100%. Цялата енергия във водата би се трансформирала във въртящия се вал. Няма да има турбуленция на въздух или вода, нито съпротивление от лагерите. Работното колело би било перфектно балансирано. Признаците на загуба на енергия – топлина, вибрации и шум – биха отсъствали. Разбира се, перфектната турбина никога не би се повреждала и не би изисквала поддръжка.
Фино обработено колело на Пелтон
Качествените компоненти и внимателната обработка оказват голямо влияние върху ефективността и надеждността на турбината.
Очевидно е, че никоя турбинна система никога няма да постигне тази степен на съвършенство. Но е добре да се имат предвид тези цели, защото по-добрата ефективност и надеждност се изразяват в повече мощност и по-ниска цена на ват. Ето само някои от нещата, които трябва да се имат предвид при избора на турбинна система:
Турбинен бегач
Работното колело е сърцето на турбината. Тук водната енергия се трансформира във ротационна сила, която задвижва генератора. Независимо от типа на работното колело, неговите кофи или лопатки са отговорни за улавянето на възможно най-много енергия от водата. Кривината на всяка повърхност, предна и задна, определя как водата ще се движи, докато не падне. Също така имайте предвид, че всяко дадено работно колело ще работи най-ефективно при определен напор и дебит. Работното колело трябва да е тясно съобразено с характеристиките на вашия обект.
Търсете изцяло метални тръбопроводи с гладки, полирани повърхности, за да елиминирате турбуленцията на вода и въздух. Еднокомпонентните, внимателно обработени тръбопроводи обикновено работят по-ефективно и надеждно от тези, които са закрепени с болтове. Бронзово-мангановите тръбопроводи работят добре за малки системи с чиста вода и напор до около 150 метра. Тръбопроводите от високоякостна неръждаема стомана са отлични за по-големи системи или абразивни водни условия. Всички тръбопроводи трябва да бъдат внимателно балансирани, за да се сведат до минимум вибрациите, проблем, който не само влияе върху ефективността, но може и да причини повреди с течение на времето.
Корпус на турбината
Корпусът на турбината трябва да бъде добре изграден и здрав, тъй като той управлява силите на входящата вода, както и мощността на изходящия вал. Освен това, неговата форма и размери имат значително влияние върху ефективността. Например, помислете за турбина тип Пелтон. Като импулсна турбина, тя се задвижва от една или повече водни струи, но се върти във въздуха. Това означава, че при проектирането на корпуса трябва да се вземат предвид както хидродинамичните, така и аеродинамичните сили. Той трябва да минимизира съпротивлението от пръски и пръски и плавно да изпуска остатъчните води, но също така да бъде оразмерен и оформен правилно, за да се минимизират загубите, дължащи се на турбуленция на въздуха. По подобен начин корпусите за конструкции с висок дебит, като например турбини с кръстосан поток и турбини с Франсис, трябва да бъдат прецизно проектирани, за да насочват плавно големи обеми вода през турбината, без да причиняват джобове от турбулентност.
Потърсете гладко заварен корпус, който е внимателно съчетан с подходящото работно колело за вашия обект. Имайте предвид, че както водните сили, така и работното колело ще създават значителен въртящ момент, така че материалът на корпуса и всички фитинги трябва да са здрави. Свързващите се повърхности, като фланци за тръби и капаци за достъп, трябва да бъдат обработени плоски и без течове. Тъй като водата насърчава ръждата и корозията, уверете се, че всички уязвими повърхности са защитени с висококачествено прахово покритие или епоксидна боя. Всички болтове трябва да са от неръждаема стомана.
Други съображения за турбини
Всички повърхности, които пренасят вода, могат да повлияят на ефективността, от всмукателния отвор до тръбопровода, който отвежда остатъчните води от вашата електроцентрала. Търсете гладки повърхности без остри завои. Дюзите и лопатките за регулиране на потока трябва да бъдат фино обработени, без забележими вълнички или вдлъбнатини.
Ефективността е важна, но също така са важни и издръжливостта и надеждността. Вашият водноелектрически проект трябва да осигурява чиста енергия без прекъсване. Качеството на компонентите – и техният монтаж – може да окаже голямо влияние върху качеството на живота ви през следващите години.
Търсете прецизна изработка при проектирането и изграждането на уплътнителните системи, материала на вала и машинната обработка, както и на всички свързани компоненти. Обърнете специално внимание на избора и монтажа на лагерите; те трябва да се въртят плавно, без стържене или заклинване.
Доставчик на турбини
Що се отнася до доставчиците, нищо не може да замести опита. Докато принципите на водноелектрическата енергия могат да се усвоят на закрито, именно реалният опит учи както на основните, така и на капаните на отклоняването на вода от поток, повишаването на налягането и прокарването ѝ през турбина. Доставчик на турбини с дългогодишен практически опит ще бъде безценен за вас при проектирането и изграждането на вашата водноелектрическа система.
Потърсете опитен доставчик, специализиран в размера и вида на хидроенергийната система, която възнамерявате да изградите. Добрият доставчик ще работи с вас, започвайки с вашите измервания на напор и дебит, за да ви помогне да определите правилния размер на тръбопровода, нетен напор, проектен дебит, спецификации на турбината, задвижваща система, генератор и система за управление на натоварването. Трябва да можете да разчитате на вашия доставчик да ви даде предложения за оптимизиране на ефективността и надеждността, включително тяхното влияние върху разходите спрямо производителността.
Добрият доставчик на турбини е ваш партньор и трябва да е лично заинтересован от вашия успех. В крайна сметка, един доволен клиент е много добър за бизнеса.
Време на публикуване: 24 май 2021 г.
