Alternativní energetický hydrogenerátor 500KW vodní turbína Francis v Uzbekistánu
Francisova turbína je definována jako kombinace impulzní a reakční turbíny, kde se lopatky otáčejí pomocí reakční i impulzní síly vody, která jimi protéká, a vyrábějí tak elektřinu efektivněji. Francisova turbína se používá k výrobě elektřiny nejčastěji ve středních nebo velkých vodních elektrárnách.
Tyto turbíny lze použít pro spády od 2 metrů do 300 metrů. Navíc jsou tyto turbíny výhodné, protože fungují stejně dobře v horizontální i vertikální poloze. Voda protékající Francisovou turbínou ztrácí tlak, ale zůstává víceméně stejnou rychlostí, takže by se dala považovat za reakční turbínu.
Popis diagramu hlavních součástí každé Francisovy turbíny je následující.
Spirálové pouzdro
Spirálová skříň je vstupním médiem vody do turbíny. Voda proudící z nádrže nebo přehrady prochází touto trubkou pod vysokým tlakem. Lopatky turbín jsou umístěny kruhově, což znamená, že voda narážející na lopatky turbíny by měla pro efektivní narážení proudit v kruhové ose. Používá se tedy spirálová skříň, ale kvůli kruhovému pohybu vody ztrácí svůj tlak.
Pro udržení stejného tlaku se průměr pláště postupně zmenšuje, čímž se dosáhne rovnoměrné hybnosti nebo rychlosti dopadající na lopatky oběžného kola.
Zůstaňte s lopatkami
Nosné a rozváděcí lopatky vedou vodu k lopatkám oběžného kola. Nosné lopatky zůstávají nehybné ve své poloze a snižují víření vody v důsledku radiálního proudění při vstupu do lopatek oběžného kola, čímž zvyšují účinnost turbíny.
Vodicí lopatky
Vodicí lopatky nejsou stacionární, mění svůj úhel podle potřeby, aby regulovaly úhel dopadu vody na lopatky turbíny a zvýšily tak účinnost. Regulují také průtok vody do lopatek oběžného kola, čímž řídí výkon turbíny v závislosti na zatížení turbíny.
Runner Blades
Lopatky oběžného kola jsou srdcem každé Francisovy turbíny. Jsou to středy, kam dopadá kapalina a tangenciální síla nárazu způsobuje otáčení hřídele turbíny, čímž vzniká točivý moment. Je nutné věnovat velkou pozornost návrhu úhlů lopatek na vstupu a výstupu, protože se jedná o hlavní parametry ovlivňující výrobu energie.
Lopatky oběžného kola se skládají ze dvou částí. Spodní polovina je vyrobena ve tvaru malého kbelíku a otáčí turbínou pomocí impulzního působení vody. Horní část lopatek využívá reakční sílu vody protékající jím. Oběžné kolo se otáčí prostřednictvím těchto dvou sil.
Sací trubka
Tlak na výstupu z oběžného kola reakční turbíny je obecně nižší než atmosférický tlak. Voda na výstupu nemůže být přímo vypouštěna do odpadního potrubí. Pro odvádění vody z výstupu turbíny do odpadního potrubí se používá trubka nebo potrubí s postupně se zvětšujícím průřezem.
Tato trubice se zvětšující se plochou se nazývá sací trubice. Jeden konec trubice je připojen k výstupu z oběžného kola. Druhý konec je však ponořen pod hladinu vody v koncovém kanálu.
Princip činnosti Francisovy turbíny s diagramem
Francisovy turbíny se běžně používají ve vodních elektrárnách. V těchto elektrárnách vstupuje voda pod vysokým tlakem do turbíny skrz spirálu (šnečí plášť). Tento pohyb snižuje tlak vody, jak se spirála kroutí trubkou; rychlost vody však zůstává nezměněna. Po průchodu spirálou voda proudí rozváděcími lopatkami a je směrována k lopatkám oběžného kola v optimálních úhlech. Protože voda protíná přesně zakřivené lopatky oběžného kola, je poněkud odkloněna do strany. Tím voda ztrácí část svého „vířivého“ pohybu. Voda je také odkloněna v axiálním směru a vystupuje sací trubkou do zadního kanálu.
Zmíněná trubice snižuje výstupní rychlost vody, aby se z vstupní vody získalo maximální množství energie. Proces odvádění vody lopatkami oběžného kola vede k síle, která pohání lopatky na opačnou stranu, když je voda odkloněna. Tato reakční síla (jak víme z třetího Newtonova zákona) způsobuje přenos energie z vody na hřídel turbíny a její rotace pokračuje. Protože se turbína pohybuje v důsledku této reakční síly, Francisovy turbíny se označují jako reakční turbíny. Proces změny směru proudění vody také snižuje tlak uvnitř samotné turbíny.
Výhody produktu
1. Komplexní zpracovatelská kapacita. Například 5M CNC VTL OPERATOR, 130 a 150 CNC podlahových vyvrtávaček, žíhací pec s konstantní teplotou, srovnávací frézka, CNC obráběcí centrum atd.
2. Navrhovaná životnost je více než 40 let.
3. Společnost Forster poskytuje jednorázový bezplatný servis na místě, pokud zákazník zakoupí tři jednotky (s kapacitou ≥100 kW) během jednoho roku nebo celkové množství je více než 5 jednotek. Servis na místě zahrnuje kontrolu zařízení, kontrolu nového místa, instalaci a školení údržby atd.
4.OEM akceptováno.
5. CNC obrábění, testování dynamické rovnováhy a izotermické žíhání, NDT test.
6. Designové a výzkumné a vývojové schopnosti, 13 vedoucích inženýrů se zkušenostmi v oblasti designu a výzkumu.
7. Technický konzultant ze společnosti Forster pracoval na projektu vodní turbíny 50 let a získal zvláštní příspěvek Čínské státní rady.
Video generátoru Francisovy turbíny o výkonu 500 kW
