Di recente, Forster ha aiutato con successo i clienti sudafricani ad aumentare la potenza installata della sua centrale idroelettrica da 100 kW a 200 kW. Il programma di ammodernamento è il seguente.
Generatore a turbina Kaplan da 200 kW
Prevalenza nominale 8,15 m
Portata di progetto 3,6 m3/s
Portata massima 8,0 m3/s
Portata minima 3,0 m3/s
Potenza nominale installata 200kW
Il cliente ha iniziato ad ammodernare la centrale idroelettrica a dicembre dello scorso anno. Forster ha sostituito la turbina e il generatore e ha aggiornato il sistema di controllo. Dopo aver aumentato il salto idrico di 1 metro, la potenza installata è passata da 100 kW a 200 kW ed è stato aggiunto il sistema di connessione alla rete. Attualmente, la centrale è stata collegata con successo alla rete per la produzione di energia e i clienti sono molto soddisfatti.
Vantaggi della turbina assiale Forster
1. Elevata velocità specifica e buone caratteristiche energetiche. Pertanto, la sua velocità unitaria e la sua portata unitaria sono superiori a quelle della turbina Francis. A parità di prevalenza e potenza, può ridurre notevolmente le dimensioni del gruppo turbina-generatore idraulico, ridurne il peso e ridurre il consumo di materiali, con conseguenti elevati vantaggi economici.
2. La forma e la rugosità superficiale delle pale della turbina assiale sono facilmente conformi ai requisiti di produzione. Poiché le pale della turbina assiale possono ruotare, l'efficienza media è superiore a quella della turbina Francis. Al variare del carico e della prevalenza, l'efficienza varia di poco.
3. Le pale della turbina a pale a flusso assiale possono essere smontate per facilitarne la fabbricazione e il trasporto.
Pertanto, la turbina a flusso assiale rimane stabile in un ampio intervallo di funzionamento, presenta minori vibrazioni e offre elevata efficienza e potenza. In condizioni di bassa portata, sostituisce praticamente la turbina Francis. Negli ultimi decenni, ha registrato un notevole sviluppo e un'ampia applicazione in termini di capacità e portata unitaria.
Svantaggi della turbina assiale Forster
1. Il numero di pale è ridotto e a sbalzo, quindi la resistenza è scarsa e non può essere applicata a centrali idroelettriche a media e alta portata.
2. Grazie all'elevata portata unitaria e all'elevata velocità unitaria, l'altezza di aspirazione è inferiore a quella della turbina Francis con la stessa portata d'acqua, il che comporta una maggiore profondità di scavo e un investimento relativamente elevato nelle fondamenta della centrale elettrica.
In considerazione delle suddette carenze della turbina a flusso assiale, la prevalenza di applicazione di questa tipologia di turbina viene costantemente migliorata adottando nuovi materiali ad elevata resistenza meccanica e resistenza alla cavitazione nella produzione della turbina e migliorando le condizioni di stress delle pale in fase di progettazione. Attualmente, l'intervallo di prevalenza di applicazione della turbina a elica a flusso assiale è compreso tra 3 e 90 m, un valore che ha ormai fatto il suo ingresso nel settore delle turbine Francis.
Data di pubblicazione: 11-03-2022
