Czym jest turbina wodna? Jaka jest jej budowa?

Turbina to hydroelektryczne urządzenie transmisyjne, które przekształca efekt cieplny przepływu wody w energię kinetyczną mechaniczną. Turbina jest wykorzystywana w elektrowniach wodnych do napędzania turbin wiatrowych, które generują energię elektromagnetyczną, co stanowi ważne urządzenie elektromechaniczne w elektrowniach wodnych. Ze względu na zasadę działania, turbinę można podzielić na dwa rodzaje: turbinę udarową i turbinę udarową. Przyjrzyjmy się, czym jest turbina wodna? Jaka jest jej budowa?

Czym jest turbina wodna?
Turbina wodna wywodzi się z koła wodnego lub samochodu przemytniczego z czasów starożytnych. W 1827 roku francuski inżynier techniczny B. Fourneron stworzył turbinę udarową o mocy 6 koni mechanicznych. W 1849 roku została ona ulepszona przez projekt amerykańskiego inżyniera technicznego J. B. Francisa, w wyniku czego powstała współczesna turbina Francisa, dlatego nazywa się ją turbiną Francisa. Turbina udarowa pojawiła się w 1850 roku. Do 1880 roku amerykański inżynier techniczny LA Pelton uzyskał prawo patentowe na turbinę uderzeniową typu czerpakowego, zwaną turbiną Peltona. Wraz z postępem w rozwoju i projektowaniu projektów hydroenergetycznych, typy, cechy i konstrukcje turbin hydraulicznych stają się coraz doskonalsze. W 1912 roku austriacki inżynier techniczny V. Kaplan zaprojektował pierwszą turbinę wentylatora osiowego ze śmigłem obrotowym, dlatego nazywano ją turbiną Kaplana. W latach 40. i 50. XX wieku pojawiły się kolejno turbiny o przepływie osiowym i skośnym. W tym samym czasie, trendem rozwojowym turbin hydraulicznych stały się turbiny pomp odśrodkowych, stosowane w elektrowniach szczytowo-pompowych. Typy turbin można zintegrować z różnymi celami i regulacjami dotyczącymi różnych wysokości podnoszenia wody podczas rozwoju i projektowania projektów hydroenergetycznych. Po powstaniu Chińskiej Republiki Ludowej, produkcja przemysłowa turbin w Chinach została szybko ukończona. W Chinach działa ponad 20 zakładów produkujących turbiny, które wyprodukowały ponad 20 milionów kW uzbrojenia turbinowego i wyposażenia dla elektrowni wodnych w całym kraju, eksportowanego za granicę.
Ze względu na charakterystykę wymiany ciepła, turbiny wodne dzielą się na dwie kategorie: turbiny przeciwbieżne i turbiny uderzeniowe. Każdy typ turbiny dzieli się na różne typy, w zależności od charakterystyki przepływu wody w obszarze wału obrotowego oraz rodzaju konstrukcji wału obrotowego.

Jaka jest struktura turbiny?
Turbina hydrauliczna to turbina hydrauliczna w urządzeniach mechanicznych do wytwarzania energii wodnej. Turbina hydrauliczna i turbina wiatrowa, silnik z regulacją prędkości, układ regulacji wzbudzenia oraz układ sterowania elektrownią są wykorzystywane w obiektach pomocniczych, które stanowią główną część elektrowni wodnej.
Turbina wodna jest projektowana i produkowana w oparciu o dane dotyczące przepływu i wysokości podnoszenia wody. Jej funkcją jest przetwarzanie wody w energię mechaniczną i wspomaganie wytwarzania energii przez turbiny wiatrowe. Sama turbina składa się z wału turbiny, pierścienia osadczego turbiny, spirali turbiny oraz łożyska wału głównego turbiny. Dodatkowo, w zależności od specyfikacji, montowane są również dodatkowe urządzenia i komponenty. Różne typy turbin różnią się konstrukcją i zastosowaniem.