Alternatieve energie waterkrachtgenerator 500 kW Francis Hydro Turbine Generator in Oezbekistan
De definitie van een Francisturbine is een combinatie van impuls- en reactieturbine, waarbij de bladen roteren door zowel de reactie- als de impulskracht van het water dat erdoorheen stroomt, waardoor elektriciteit efficiënter wordt opgewekt. Een Francisturbine wordt meestal gebruikt voor de opwekking van elektriciteit in middelgrote of grote waterkrachtcentrales.
Deze turbines kunnen worden gebruikt voor opvoerhoogtes van 2 meter tot 300 meter. Bovendien zijn deze turbines voordelig omdat ze even goed werken in horizontale positie als in verticale positie. Het water dat door een Francis-turbine stroomt, verliest druk, maar blijft min of meer dezelfde snelheid behouden, waardoor het als een reactieturbine wordt beschouwd.
Hieronder vindt u een beschrijving van het hoofdcomponentendiagram van elke Francis-turbine.
Spiraalvormige behuizing
De spiraalvormige behuizing is het inlaatmedium van water naar de turbine. Het water dat uit het reservoir of de dam stroomt, stroomt onder hoge druk door deze buis. De turbinebladen zijn cirkelvormig geplaatst, wat betekent dat het water dat tegen de turbinebladen aan komt, in de cirkelvormige as moet stromen voor een efficiënte slag. De spiraalvormige behuizing wordt dus gebruikt, maar door de cirkelvormige beweging van het water verliest het zijn druk.
Om dezelfde druk te behouden, wordt de diameter van de behuizing geleidelijk kleiner gemaakt, zodat er een gelijkmatig momentum of een gelijke snelheid op de rotorbladen terechtkomt.
Blijf vanes
Steun- en geleideschoepen geleiden het water naar de schoepen. Steunschoepen blijven op hun plaats en verminderen de werveling van het water door radiale stroming wanneer het de schoepen binnenkomt, wat de turbine efficiënter maakt.
Geleide schoepen
Geleidebladen zijn niet stationair, maar veranderen hun hoek naar behoefte om de hoek waaronder het water op de turbinebladen terechtkomt te regelen en zo de efficiëntie te verhogen. Ze regelen ook de waterstroom naar de schoepen, waardoor het vermogen van een turbine wordt afgestemd op de belasting van de turbine.
Runner Blades
De rotorbladen vormen het hart van elke Francis-turbine. Dit zijn de centra waar de vloeistof inslaat en de tangentiële kracht van de impact de as van de turbine laat roteren, wat koppel genereert. Nauwlettende aandacht voor het ontwerp van de bladhoeken bij de in- en uitlaat is noodzakelijk, aangezien dit belangrijke parameters zijn die de energieproductie beïnvloeden.
De rotorbladen bestaan uit twee delen. De onderste helft heeft de vorm van een kleine emmer en draait de turbine met behulp van de impulswerking van water. Het bovenste deel van de bladen gebruikt de reactiekracht van het water dat erdoorheen stroomt. De rotor draait door deze twee krachten.
Trekbuis
De druk bij de uitgang van de reactor is over het algemeen lager dan de atmosferische druk. Het water bij de uitgang kan niet rechtstreeks naar de afvoerleiding worden afgevoerd. Een buis of pijp met een geleidelijk toenemende diameter wordt gebruikt om water van de uitgang van de turbine naar de afvoerleiding af te voeren.
Deze buis met een toenemend oppervlak wordt de trekbuis genoemd. Het ene uiteinde van de buis is verbonden met de uitlaat van de goot. Het andere uiteinde bevindt zich echter onder het waterniveau in de afvoerbuis.
Werkingsprincipe van de Francis-turbine met diagram
Francisturbines worden regelmatig gebruikt in waterkrachtcentrales. In deze centrales komt water onder hoge druk de turbine binnen via de slakkenhuismantel (het slakkenhuis). Deze beweging vermindert de waterdruk terwijl het water door de buis krult; de snelheid van het water blijft echter onveranderd. Na de passage door het slakkenhuis stroomt het water door de leischoepen en wordt het onder optimale hoeken naar de bladen van de geleider geleid. Doordat het water de nauwkeurig gebogen bladen van het geleiderail passeert, wordt het enigszins zijwaarts afgeleid. Hierdoor verliest het water een deel van zijn wervelende beweging. Het water wordt ook in axiale richting afgebogen en verlaat een zuigbuis naar de staartring.
De genoemde buis vermindert de uitgaande snelheid van het water om de maximale hoeveelheid energie uit het instromende water te halen. De omleiding van het water door de schoepen van de turbinebladen resulteert in een kracht die de bladen naar de andere kant stuwt wanneer het water wordt afgebogen. Die reactiekracht (zoals we weten uit de derde wet van Newton) zorgt ervoor dat er energie van het water naar de as van de turbine wordt overgebracht, waardoor de rotatie wordt voortgezet. Omdat de turbine beweegt door die reactiekracht, worden Francisturbines ook wel reactieturbines genoemd. Het veranderen van de richting van de waterstroom verlaagt ook de druk in de turbine zelf.
Productvoordelen
1. Uitgebreide verwerkingscapaciteit. Zoals een 5M CNC VTL-operator, 130 & 150 CNC-vloerboormachines, een constante temperatuur gloeioven, een vlakfreesmachine, een CNC-bewerkingscentrum, enz.
2. De ontworpen levensduur bedraagt meer dan 40 jaar.
3. Forster biedt eenmalig gratis service op locatie aan als de klant binnen één jaar drie units (capaciteit ≥ 100 kW) koopt, of als het totaal aantal units meer dan 5 bedraagt. De service op locatie omvat inspectie van de apparatuur, controle van de nieuwe locatie, installatie- en onderhoudstraining, enz.
4.OEM geaccepteerd.
5. CNC-bewerking, dynamische balans getest en isothermisch gloeien, NDT-test.
6. Ontwerp- en R&D-capaciteiten: 13 senior ingenieurs met ervaring in ontwerp en onderzoek.
7. De technische adviseur van Forster heeft 50 jaar aan de waterturbine gewerkt en ontving hiervoor een speciale toelage van de Chinese Staatsraad.
Video van 500KW Francis Turbine Generator
