Xerador hidroeléctrico de enerxía alternativa Xerador de turbina hidroeléctrica Francis de 500 kW en Uzbekistán
A definición de turbina Francis é unha combinación de turbina de impulso e de reacción, onde as palas xiran usando tanto a forza de reacción como a de impulso da auga que flúe a través delas, producindo electricidade de forma máis eficiente. A turbina Francis úsase para a produción de electricidade con maior frecuencia en centrais hidroeléctricas de media ou grande escala.
Estas turbinas pódense usar para alturas de tan só 2 metros e tan só 300 metros. Ademais, estas turbinas son beneficiosas xa que funcionan igual de ben cando se colocan horizontalmente que cando están orientadas verticalmente. A auga que pasa por unha turbina Francis perde presión, pero mantense máis ou menos á mesma velocidade, polo que se consideraría unha turbina de reacción.
A descrición do diagrama dos compoñentes principais de cada turbina Francis é a seguinte.
Carcasa espiral
A carcasa espiral é o medio de entrada de auga á turbina. A auga que flúe desde o encoro ou a presa faise pasar a través desta tubaxe con alta presión. As aspas das turbinas están colocadas circularmente, o que significa que a auga que golpea as aspas da turbina debe fluír no eixe circular para un golpe eficiente. Polo tanto, utilízase a carcasa espiral, pero debido ao movemento circular da auga, perde a súa presión.
Para manter a mesma presión, o diámetro da carcasa redúcese gradualmente, polo que un momento ou velocidade uniforme golpea as láminas do rodete.
Paletas de apoio
Os soportes e as paletas guía guían a auga cara ás palas do rodete. As paletas de soporte permanecen estacionarias na súa posición e reducen o remuíño da auga debido ao fluxo radial, a medida que entra nas palas do rodete, facendo así que a turbina sexa máis eficiente.
Áspas guía
As paletas guía non son estacionarias, senón que cambian o seu ángulo segundo a necesidade de controlar o ángulo de impacto da auga sobre as palas da turbina para aumentar a eficiencia. Tamén regulan o caudal de auga cara ás palas do rodete, controlando así a potencia de saída dunha turbina segundo a carga da turbina.
Láminas Runner
As palas da turbina son o corazón de calquera turbina Francis. Estes son os centros onde o fluído golpea e a forza tanxencial do impacto fai que o eixe da turbina xire, producindo par motor. É necesario prestar moita atención ao deseño dos ángulos das palas na entrada e na saída, xa que estes son parámetros importantes que afectan á produción de enerxía.
As pás do rodete teñen dúas partes. A metade inferior ten forma de pequeno balde para xirar a turbina utilizando a acción impulsiva da auga. Mentres que a parte superior das pás usa a forza de reacción da auga que flúe a través dela. O rodete xira grazas a estas dúas forzas.
Tubo de tiro
A presión á saída do rodete da turbina de reacción é xeralmente menor que a presión atmosférica. A auga á saída non se pode descargar directamente ao conduto de cola. Úsase un tubo ou tubaxe de área que aumenta gradualmente para descargar a auga desde a saída da turbina ao conduto de cola.
Este tubo de área crecente chámase tubo de tiro. Un extremo do tubo está conectado á saída do rodete. Non obstante, o outro extremo está mergullado por debaixo do nivel da auga no conduto de cola.
Principio de funcionamento da turbina Francis con diagrama
As turbinas Francis úsanse regularmente nas centrais hidroeléctricas. Nestas centrais, a auga a alta presión entra na turbina a través da carcasa de caracol (a voluta). Este movemento diminúe a presión da auga mentres se enrola polo tubo; non obstante, a velocidade da auga permanece inalterada. Despois de pasar pola voluta, a auga flúe a través das paletas guía e diríxese cara ás láminas do rodete en ángulos óptimos. Dado que a auga cruza as láminas curvadas con precisión do rodete, a auga desvíase un pouco cara aos lados. Isto fai que a auga perda parte do seu movemento de "remuíño". A auga tamén se desvía na dirección axial para saír por un tubo de tiro cara á canle de cola.
O tubo mencionado reduce a velocidade de saída da auga para obter a máxima cantidade de enerxía da auga de entrada. O proceso de desvío da auga a través das palas do rodete resulta nunha forza que impulsa as palas cara ao lado oposto mentres a auga se desvía. Esa forza de reacción (como sabemos pola terceira lei de Newton) é o que fai que a enerxía se transporte desde a auga ata o eixo da turbina, continuando a rotación. Dado que a turbina se move debido a esa forza de reacción, as turbinas Francis identifícanse como turbinas de reacción. O proceso de alterar a dirección do fluxo de auga tamén diminúe a presión dentro da propia turbina.
Vantaxes do produto
1. Capacidade de procesamento integral. Como un operador CNC VTL de 5 millóns, máquinas de mandrinar CNC de 130 e 150, forno de recocido a temperatura constante, fresadora cepilladora, centro de mecanizado CNC, etc.
2. A vida útil deseñada é de máis de 40 anos.
3. Forster ofrece un servizo gratuíto no lugar de traballo se o cliente compra tres unidades (capacidade ≥100 kW) nun prazo dun ano ou se a cantidade total é superior a 5 unidades. O servizo no lugar de traballo inclúe a inspección dos equipos, a comprobación de novas instalacións, a instalación e a formación en mantemento, etc.
4. OEM aceptado.
5. Mecanizado CNC, proba de equilibrio dinámico e procesado de recocido isotérmico, proba de NDT.
6. Capacidades de deseño e I+D, 13 enxeñeiros senior con experiencia en deseño e investigación.
7. O consultor técnico de Forster traballou na turbina hidroeléctrica durante 50 anos e recibiu a axuda especial do Consello de Estado chinés.
Vídeo do xerador de turbina Francis de 500 kW
