Abbiamo già spiegato che la turbina idraulica si divide in turbina a impatto e turbina a impatto. Abbiamo anche introdotto la classificazione e le altezze di salto applicabili alle turbine a impatto. Le turbine a impatto possono essere suddivise in: turbine a paletta, turbine a impatto obliquo e turbine a doppio scatto, che saranno illustrate di seguito.
La girante della turbina a impatto è sempre immersa nell'atmosfera e il flusso d'acqua ad alta pressione proveniente dalla condotta forzata è stato trasformato in un getto libero ad alta velocità prima di entrare nella turbina. La pressione cambia, trasferendo la maggior parte dell'energia cinetica alle pale, azionando la girante. Durante l'intero processo di impatto del getto sulla girante, la pressione al suo interno rimane sostanzialmente invariata, ovvero approssimativamente pari alla pressione atmosferica.
Turbina a paletta: nota anche come turbina a taglio, come mostrato in figura. Il getto libero ad alta velocità proveniente dall'ugello colpisce le pale verticalmente lungo la direzione tangenziale della circonferenza della girante. Questo tipo di turbina è adatto per centrali idroelettriche con elevato salto e piccola portata, soprattutto quando il salto supera i 400 m. A causa dei limiti di resistenza strutturale e della cavitazione, la turbina Francis non è adatta e viene spesso utilizzata la turbina a paletta. Il salto d'acqua applicato della turbina a paletta di grandi dimensioni è di circa 300-1700 m, mentre il salto d'acqua applicato della turbina a paletta di piccole dimensioni è di circa 40-250 m. Attualmente, il salto massimo della turbina a paletta è stato utilizzato a 1767 m (centrale elettrica di Lesek, Austria), mentre il salto di progetto della turbina a paletta della centrale idroelettrica di Tianhu nel mio Paese è di 1022,4 m.
Turbina di tipo inclinato
Il getto libero proveniente dall'ugello entra nella paletta da un lato della girante ed esce dalla paletta dall'altro lato, in una direzione angolata rispetto al piano di rotazione della girante. Rispetto al tipo a paletta, la portata è maggiore, ma l'efficienza è inferiore, pertanto questo tipo di turbina è generalmente utilizzato in centrali idroelettriche di piccole e medie dimensioni, con un salto applicabile generalmente di 20-300 m.
turbina a doppio clic
Il getto proveniente dall'ugello colpisce le pale della girante due volte di seguito. Questo tipo di turbina è semplice nella struttura e facile da realizzare, ma presenta una bassa efficienza e una scarsa resistenza delle pale della girante. È adatta solo a piccole centrali idroelettriche con una potenza singola non superiore a 1000 kW e il suo salto d'acqua applicabile è generalmente di 5-100 m.
Queste sono le classificazioni delle turbine a impatto. Rispetto alle turbine a impatto, esistono meno sottoclassi di turbine a impatto. Tuttavia, nelle aree con un elevato dislivello idrico, le turbine a impatto sono più efficaci, come nel caso del fiume Yarlung Zangbo nel mio Paese, dove il dislivello supera i 2.000 metri, e non è realistico costruire dighe contemporaneamente. Pertanto, la turbina a impatto è diventata la scelta migliore.
Data di pubblicazione: 28 luglio 2022
