Alternatív energiaforrású vízerőmű 500 kW-os Francis vízturbina-generátor Üzbegisztánban
A Francis-turbina az impulzus- és a reakcióturbina kombinációja, ahol a lapátok a rajtuk átfolyó víz reakció- és impulzuserejét is felhasználva forognak, hatékonyabban termelve az áramot. A Francis-turbinát leggyakrabban közepes vagy nagyméretű vízerőművekben használják áramtermelésre.
Ezek a turbinák akár 2 méteres és 300 méteres emelőmagasságig is használhatók. Ezenkívül ezek a turbinák azért is előnyösek, mert vízszintesen és függőlegesen is ugyanolyan jól működnek. A Francis-turbinán áthaladó víz nyomása csökken, de a sebessége többé-kevésbé változatlan marad, így reakcióturbinának tekinthető.
Az egyes Francis-turbinák fő alkatrészdiagramjának leírása a következő.
Spirális burkolat
A spirális burkolat a víz turbinába jutó közege. A tartályból vagy gátból áramló víz nagy nyomással halad át ezen a csövön. A turbinák lapátjai kör alakban vannak elhelyezve, ami azt jelenti, hogy a turbina lapátjaira csapódó víznek körtengelyben kell áramolnia a hatékony csapás érdekében. Ezért spirális burkolatot használnak, de a víz körkörös mozgása miatt elveszíti a nyomását.
Az azonos nyomás fenntartása érdekében a burkolat átmérőjét fokozatosan csökkentik, így egyenletes lendület vagy sebesség csapódik a futólapátokra.
Tartólapátok
A támasztó- és terelőlapátok a vizet a futólapátokhoz vezetik. A támasztólapátok a helyükön maradnak, és csökkentik a víz radiális áramlás miatti örvénylését, amikor az a futólapátokhoz belép, ezáltal hatékonyabbá téve a turbina működését.
Vezetőlapátok
A terelőlapátok nem álló helyzetben vannak, hanem a szögüket a turbinalapátokra eső víz szögének szabályozására változtatják a hatásfok növelése érdekében. Szabályozzák a víz áramlási sebességét a futólapátokhoz, így a turbina terhelésétől függően szabályozva a turbina teljesítményét.
Futópengék
A Francis-turbinák szívét a futólapátok alkotják. Ezek azok a középpontok, ahol a folyadék becsapódik, és az ütközés tangenciális ereje forgásba hozza a turbina tengelyét, nyomatékot termelve. A bemeneti és kimeneti lapátszögek kialakítására nagy figyelmet kell fordítani, mivel ezek a fő paraméterek, amelyek befolyásolják az energiatermelést.
A futólapátok két részből állnak. Az alsó felük egy kis vödör alakú, és a víz impulzushatásának segítségével forgatja a turbinát. Míg a lapátok felső része az átfolyó víz reakcióerejét használja ki. A futólapát e két erő hatására forog.
Huzatcső
A reakcióturbina járókerekének kilépő nyílásánál a nyomás általában kisebb, mint a légköri nyomás. A kilépő nyílásnál lévő víz nem vezethető közvetlenül a farokcsőbe. Egy fokozatosan növekvő keresztmetszetű csövet vagy vezetéket használnak a víz turbina kilépő nyílásától a farokcsőbe történő elvezetésére.
Ezt a növekvő felületű csövet huzatcsőnek nevezik. A cső egyik vége a futócső kimenetéhez van csatlakoztatva. A másik vége azonban a farokcsatornában lévő vízszint alá merül.
Francis turbina működési elve ábrával
A Francis-turbinákat rendszeresen alkalmazzák vízerőművekben. Ezekben az erőművekben a nagynyomású víz a csigahéj alakú burkolaton (a spirálon) keresztül jut be a turbinába. Ez a mozgás csökkenti a víznyomást, miközben a csövön keresztül tekeredik; a víz sebessége azonban változatlan marad. A spirálon való áthaladás után a víz átfolyik a terelőlapátokon, és optimális szögben a futómű lapátjai felé irányul. Mivel a víz keresztezi a futómű pontosan ívelt lapátjait, a víz kissé oldalirányban eltérül. Ezáltal a víz elveszíti „örvénylő” mozgásának egy részét. A víz tengelyirányban is eltérül, és egy szívócsőn keresztül a farokcsatornába távozik.
Az említett cső csökkenti a víz kiáramlási sebességét, hogy a lehető legtöbb energiát nyerje ki a belépő vízből. A víz elterelése a futólapátokon keresztül egy olyan erőt hoz létre, amely a lapátokat az ellenkező oldalra hajtja, miközben a víz eltérül. Ez a reakcióerő (ahogyan azt Newton harmadik törvényéből tudjuk) az, ami az energiát a vízből a turbina tengelyébe szállítja, folytatva a forgást. Mivel a turbina e reakcióerő miatt mozog, a Francis-turbinákat reakcióturbináknak nevezik. A vízáramlás irányának megváltoztatásának folyamata a turbinán belüli nyomást is csökkenti.
Termék előnyei
1. Átfogó feldolgozási kapacitás. Például 5M CNC VTL OPERÁTOR, 130 és 150 CNC padlófúró gépek, állandó hőmérsékletű lágyító kemence, gyalugép, CNC megmunkáló központ stb.
2. A tervezett élettartam több mint 40 év.
3. A Forster egyszeri ingyenes helyszíni szervizt biztosít, ha az ügyfél egy éven belül három (100 kW-nál nagyobb teljesítményű) egységet vásárol, vagy a teljes mennyiség meghaladja az 5 egységet. A helyszíni szerviz magában foglalja a berendezések ellenőrzését, az új telephely ellenőrzését, a telepítést és a karbantartási képzést stb.
4.OEM elfogadva.
5.CNC megmunkálás, dinamikus egyensúly tesztelése és izotermikus hőkezelés feldolgozása, NDT teszt.
6. Tervezési és K+F képességek, 13 vezető mérnök, akik tapasztalattal rendelkeznek a tervezésben és a kutatásban.
7. A Forster műszaki tanácsadója 50 évig dolgozott a kérelmezett vízturbinán, és megkapta a Kínai Államtanács különleges juttatását.
Videó az 500 kW-os Francis turbinagenerátorról
