Uwendungsberäich vun der Francis-Turbin

Eng Waasserturbin ass eng Zort Turbinmaschinn a Flëssegkeetsmaschinnen. Schon ëm 100 v. Chr. gouf de Prototyp vun der Waasserturbin gebuer. Zu där Zäit war d'Haaptfunktioun d'Undriwwe vu Maschinnen fir d'Kärenveraarbechtung an d'Bewässerung. D'Waasserturbin, als mechanescht Apparat, dat vum Waasserstroum ugedriwwe gëtt, huet sech zu der haiteger Waasserturbin entwéckelt, an hiren Uwendungsberäich gouf och erweidert. Wou ginn dann haaptsächlech modern Waasserturbinnen agesat?

D'Waasserturbin gëtt haaptsächlech fir Pompelspäicherwierker benotzt. Wann d'Laascht vum Stroumnetz méi niddreg ass wéi d'Basislaascht, kann se als Waasserpompel benotzt ginn, fir déi iwwerschësseg Stroumproduktiounskapazitéit ze notzen, fir Waasser vum oflafende Reservoir an den uewenlafende Reservoir ze pumpen an Energie a Form vun potenzieller Energie ze späicheren; Wann d'Systemlaascht méi héich ass wéi d'Basislaascht, kann se als Waasserturbin benotzt ginn, fir Stroum ze generéieren an d'Spëtzelaascht unzepassen. Dofir kënnen reng Pompelspäicherwierker d'Leeschtung vum Stroumnetz net erhéijen, awer d'Betribswirtschaftlechkeet vun thermesche Stroumproduktiounseenheeten verbesseren an d'Gesamteffizienz vum Stroumnetz verbesseren. Zënter den 1950er Joren gi Pompelspäicherwierker weltwäit héich geschätzt a séier entwéckelt.

Déi Pompelspäicherunitéiten, déi an der fréier Phas entwéckelt goufen oder mat héijer Waasserhéicht entwéckelt goufen, benotzen meeschtens den dräi-Maschinnentyp, dat heescht, si bestinn aus engem Generatormotor, enger Waasserturbin an enger Waasserpompel a Serie. Säi Virdeel ass, datt d'Waasserturbin an d'Waasserpompel separat entworf sinn, wat eng héich Effizienz erméigleche kann, an d'Rotatiounsrichtung vun der Eenheet beim Generéieren an Pompelen d'selwecht ass, sou datt séier vun der Stroumproduktioun op d'Pompelen oder vum Pompelen op d'Stroumproduktioun ëmgewandelt ka ginn. Gläichzäiteg kann d'Turbin benotzt ginn, fir d'Eenheet ze starten. Seng Nodeeler sinn déi héich Käschten an déi grouss Investitiounen an e Kraaftwierk.

D'Blieder vun der Turbinenlafbunn mat schréieger Flosspompel kënne sech rotéieren an trotzdem eng gutt Operatiounsleistung hunn, wann d'Waasserhéicht an d'Laascht sech änneren. Wéinst der limitéierter hydraulescher Charakteristik an der Materialstäerkt louch hir maximal Waasserhéicht awer an den fréien 1980er Joren nëmmen bei 136,2 m (Kogen Nr. 1 Kraaftwierk a Japan). Fir méi héich Waasserhéichten sinn Francis-Pompelturbinnen erfuerderlech.

D'Pompelspeicherkraaftwierk ass mat ieweschten an ënneschten Reservoiren ausgestatt. Ënner der Bedingung vun der selwechter Energiespäicherung kann d'Erhéijung vun der Héicht d'Späicherkapazitéit reduzéieren, d'Eenheetsgeschwindegkeet erhéijen an d'Projetkäschte reduzéieren. Dofir entwéckele sech Kraaftwierker mat héijer Héicht iwwer 300 Meter séier. D'Francis-Pompelturbin mat der héchster Waasserhéicht op der Welt ass am Kraaftwierk Beinabashta a Jugoslawien installéiert. Hir Leeschtung vun enger Eenheet ass 315 MW an d'Waasserhéicht vun der Turbin ass 600,3 Meter; D'Pompel huet eng Héicht vu 623,1 m an eng Rotatiounsgeschwindegkeet vu 428,6 U/min. Si gouf 1977 a Betrib geholl. Zënter dem 20. Joerhonnert hunn sech d'Waasserkraaftwierker op héije Parameteren a grousser Kapazitéit entwéckelt. Mat der Erhéijung vun der Feierkapazitéit am Energiesystem an der Entwécklung vun der Atomkraaft, fir d'Problem vum vernünftege Peak-Sharving ze léisen, bauen Länner op der ganzer Welt aktiv Pompelspeicherkraaftwierker, zousätzlech zu der kräfteger Entwécklung oder dem Ausbau vu grousse Kraaftwierker a grousse Waassersystemer. Dofir hunn sech Pompelturbinne séier entwéckelt.

Als Kraaftmaschinn, déi d'Energie vum Waasserstroum a rotéierend mechanesch Energie ëmwandelt, ass d'Waasserturbin en onverzichtbaren Deel vun engem Waasserturbinengeneratorset. Hautdesdaags gëtt d'Problem vum Ëmweltschutz ëmmer méi eescht. Waasserkraaft, eng Energieerzeugungsmethod mat propperer Energie, gëtt ëmmer méi dacks benotzt a gefördert. Fir déi verschidden hydraulesch Ressourcen voll auszenotzen, hunn Gezäiten, einfach Flëss mat nidderegem Fall a gläichméisseg Wellen och vill Opmierksamkeet op sech gezunn, wat zu der schneller Entwécklung vu Réierturbinnen an aner klengen Eenheeten gefouert huet.