以前、水車はインパクトタービンとインパクトタービンに分けられることをご紹介しました。インパクトタービンの分類と適用可能なヘッド高さについてもご紹介しました。インパクトタービンは、バケットタービン、斜インパクトタービン、ダブルクリックタービンに分類され、以下でそれぞれご紹介します。
衝突水車のランナーは常に大気中にあり、水圧管路からの高圧水流はタービンに入る前に高速自由ジェットに変換されます。ジェットの運動エネルギーの大部分は羽根車に伝達され、ランナーを回転させます。ジェットがインペラに衝突する過程全体を通して、ジェット内の圧力はほぼ変化せず、ほぼ大気圧です。
バケット水車：図に示すように、せん断水車とも呼ばれます。ノズルからの高速自由噴流は、ランナー円周の接線方向に沿って垂直にベーンに衝突します。このタイプの水車は、高落差で小流量の水力発電所に適しており、特に落差が400mを超える場合は、構造強度とキャビテーションの制限により、フランシス水車は適しておらず、バケット式水車がよく使用されます。大型バケット水の適用水頭は約300〜1700m、小型バケット水の適用水頭は約40〜250mです。現在、バケット水車の最大落差は1767m（オーストリア・レゼック発電所）で使用されており、我が国の天湖水力発電所のバケット水車の設計落差は1022.4mです。
傾斜型タービン
ノズルからの自由噴流は、ランナーの片側から羽根に入り、ランナーの回転面に対して斜めの方向に反対側から羽根を排出します。バケット式に比べてオーバーフロー量は大きいですが、効率は低いため、このタイプの水車は主に中小規模の水力発電所で使用され、適用落差は一般的に20～300mです。
ダブルクリックタービン
ノズルからのジェットは、ランナーブレードに2回連続して衝突します。このタイプの水車は構造が単純で製造が容易ですが、効率が低く、ランナーブレードの強度も低いため、出力が1000kW以下の小規模水力発電所にのみ適しており、適用水頭は通常5～100mです。
これらはインパクトタービンの分類です。インパクトタービンと比較すると、インパクトタービンのサブクラスは少ないです。しかし、水位差が大きい地域では、インパクトタービンの方が効果的です。例えば、我が国のヤルンザンボ川のように、落差が2,000メートルを超える場合、ダム建設と同時にダムを建設することは現実的ではありません。そのため、インパクトタービンが最良の選択肢となっています。
投稿日時: 2022年7月28日
