Alternativni hidroelektrični generator 500KW Francis hidroturbina generator u Uzbekistanu
Francisova turbina je kombinacija impulsne i reakcijske turbine, gdje se lopatice okreću koristeći i reakcijsku i impulsnu silu vode koja teče kroz njih, efikasnije proizvodeći električnu energiju. Francisova turbina se najčešće koristi za proizvodnju električne energije u srednjim ili velikim hidroelektranama.
Ove turbine se mogu koristiti za padove od 2 metra do visine od 300 metara. Osim toga, ove turbine su korisne jer rade jednako dobro kada su postavljene horizontalno kao i kada su orijentisane vertikalno. Voda koja prolazi kroz Francisovu turbinu gubi pritisak, ali ostaje manje-više istom brzinom, tako da bi se smatrala reakcijskom turbinom.
Opis dijagrama glavnih komponenti svake Francisove turbine je sljedeći.
Spiralno kućište
Spiralno kućište je ulazni medij vode u turbinu. Voda koja teče iz rezervoara ili brane prolazi kroz ovu cijev pod visokim pritiskom. Lopatice turbina su kružno postavljene, što znači da voda koja udara u lopatice turbine treba teći u kružnoj osi radi efikasnog udara. Stoga se koristi spiralno kućište, ali zbog kružnog kretanja vode, ona gubi pritisak.
Da bi se održao isti pritisak, prečnik kućišta se postepeno smanjuje, čime se postiže ujednačen impuls ili brzina udara u lopatice rotora.
Ostanite lopatice
Zaporne i usmjeravajuće lopatice usmjeravaju vodu do lopatica rotora. Zaporne lopatice ostaju nepomične na svom mjestu i smanjuju vrtloženje vode usljed radijalnog toka pri ulasku u lopatice rotora, čime se turbina čini efikasnijom.
Vodilice
Upravljačke lopute nisu stacionarne, one mijenjaju svoj ugao prema potrebi kako bi kontrolisale ugao udara vode na lopatice turbine radi povećanja efikasnosti. One također regulišu brzinu protoka vode u lopatice rotora, čime kontrolišu izlaznu snagu turbine u skladu sa opterećenjem turbine.
Trkačke oštrice
Lopatice rotora su srce svake Francisove turbine. To su centri gdje fluid udara, a tangencijalna sila udara uzrokuje rotaciju osovine turbine, stvarajući obrtni moment. Neophodno je posvetiti posebnu pažnju dizajnu uglova lopatica na ulazu i izlazu, jer su to glavni parametri koji utiču na proizvodnju energije.
Lopatice rotora imaju dva dijela. Donja polovina je napravljena u obliku male kante koja okreće turbinu koristeći impulsno djelovanje vode. Dok gornji dio lopatica koristi silu reakcije vode koja teče kroz njega. Rotor se okreće zahvaljujući ove dvije sile.
Cijev za propuh
Pritisak na izlazu iz radnog kola reakcijske turbine je uglavnom manji od atmosferskog pritiska. Voda na izlazu ne može se direktno ispustiti u odvodni kanal. Za ispuštanje vode od izlaza turbine do odvodnog kanala koristi se cijev ili cijevi postepeno povećavajuće površine.
Ova cijev sa povećanom površinom naziva se protustrujna cijev. Jedan kraj cijevi je spojen na izlaz cijevi. Međutim, drugi kraj je uronjen ispod nivoa vode u donjem dijelu cijevi.
Princip rada Francisove turbine sa dijagramom
Francisove turbine se redovno koriste u hidroelektranama. U ovim elektranama, voda pod visokim pritiskom ulazi u turbinu kroz kućište u obliku puža (volutu). Ovo kretanje smanjuje pritisak vode dok se ona uvija kroz cijev; međutim, brzina vode ostaje nepromijenjena. Nakon prolaska kroz spiralu, voda teče kroz vodeće lopatice i usmjerava se prema lopaticama rotora pod optimalnim uglovima. Budući da voda prelazi preko precizno zakrivljenih lopatica rotora, voda se skreće donekle bočno. Zbog toga voda gubi dio svog "vrtložnog" kretanja. Voda se također skreće u aksijalnom smjeru kako bi izašla iz usisne cijevi do repnog kanala.
Spomenuta cijev smanjuje izlaznu brzinu vode kako bi se dobila maksimalna količina energije iz ulazne vode. Proces preusmjeravanja vode kroz lopatice rotora rezultira silom koja pokreće lopatice na suprotnu stranu dok se voda skreće. Ta reaktivna sila (kao što znamo iz Newtonovog trećeg zakona) je ono što uzrokuje prenos snage s vode na osovinu turbine, nastavljajući rotaciju. Budući da se turbina kreće zbog te reaktivne sile, Francisove turbine se nazivaju reaktivnim turbinama. Proces promjene smjera protoka vode također smanjuje pritisak unutar same turbine.
Prednosti proizvoda
1. Sveobuhvatni kapacitet obrade. Kao što su 5M CNC VTL OPERATER, 130 i 150 CNC mašina za bušenje poda, peć za žarenje na konstantnoj temperaturi, blanjalica i glodalica, CNC obradni centar itd.
2. Projektovani vijek trajanja je veći od 40 godina.
3. Forster pruža jednokratnu besplatnu uslugu na lokaciji, ako kupac kupi tri jedinice (kapaciteta ≥100kw) u roku od jedne godine ili je ukupan broj veći od 5 jedinica. Usluga na lokaciji uključuje pregled opreme, provjeru nove lokacije, obuku za instalaciju i održavanje itd.
4.OEM prihvaćen.
5. CNC obrada, testiranje dinamičke ravnoteže i izotermno žarenje, NDT test.
6. Mogućnosti dizajna i istraživanja i razvoja, 13 viših inženjera sa iskustvom u dizajnu i istraživanju.
7. Tehnički konsultant iz Forstera radio je na hidroturbini 50 godina i dobio je posebnu naknadu Kineskog državnog vijeća.
Video Francis turbinskog generatora od 500 kW
