Gerador hidrelétrico de energia alternativa 500 kW Gerador de turbina hidrelétrica Francis no Uzbequistão
A definição de turbina Francis é uma combinação de turbina de impulso e de reação, onde as pás giram usando tanto a força de reação quanto a força de impulso da água que flui por elas, produzindo eletricidade de forma mais eficiente. A turbina Francis é usada para a produção de eletricidade com mais frequência em usinas hidrelétricas de médio ou grande porte.
Essas turbinas podem ser usadas para quedas d'água de até 2 metros e até 300 metros. Além disso, essas turbinas são vantajosas, pois funcionam igualmente bem quando posicionadas horizontalmente e verticalmente. A água que passa por uma turbina Francis perde pressão, mas permanece mais ou menos na mesma velocidade, portanto, seria considerada uma turbina de reação.
A descrição do diagrama dos principais componentes de cada turbina Francis é a seguinte.
Invólucro em espiral
A carcaça espiral é o meio de entrada de água para a turbina. A água que flui do reservatório ou barragem passa por essa tubulação com alta pressão. As pás das turbinas são dispostas circularmente, o que significa que a água que atinge as pás da turbina deve fluir no eixo circular para um impacto eficiente. Portanto, a carcaça espiral é utilizada, mas devido ao movimento circular da água, ela perde pressão.
Para manter a mesma pressão, o diâmetro do invólucro é gradualmente reduzido, proporcionando assim um momento ou velocidade uniforme atingindo as pás do rotor.
Stay Vanes
As palhetas de retenção e guia conduzem a água para as pás do rotor. As palhetas de retenção permanecem estacionárias em suas posições e reduzem o turbilhão de água devido ao fluxo radial ao entrar nas pás do rotor, tornando a turbina mais eficiente.
Palhetas de guia
As palhetas-guia não são estacionárias; elas mudam seu ângulo conforme a necessidade para controlar o ângulo de impacto da água nas pás da turbina, aumentando a eficiência. Elas também regulam o fluxo de água para as pás do rotor, controlando assim a potência da turbina de acordo com a carga aplicada.
Lâminas de corredor
As pás do rotor são o coração de qualquer turbina Francis. São os centros onde o fluido atinge e a força tangencial do impacto faz com que o eixo da turbina gire, produzindo torque. É necessária muita atenção ao projeto dos ângulos das pás na entrada e na saída, pois estes são parâmetros importantes que afetam a produção de energia.
As pás do rotor são compostas por duas partes. A metade inferior tem o formato de um pequeno balde para girar a turbina utilizando o impulso da água. Já a parte superior das pás utiliza a força de reação da água que flui por ela. O rotor gira sob a ação dessas duas forças.
Tubo de sucção
A pressão na saída do rotor da turbina de reação é geralmente menor que a pressão atmosférica. A água na saída não pode ser descarregada diretamente para o canal de escape. Um tubo ou cano com área gradualmente crescente é usado para descarregar a água da saída da turbina para o canal de escape.
Este tubo da área de aumento é chamado de Tubo de Rascunho. Uma extremidade do tubo é conectada à saída do rotor. No entanto, a outra extremidade fica submersa abaixo do nível da água no canal de descarga.
Princípio de funcionamento da turbina Francis com diagrama
Turbinas Francis são empregadas regularmente em usinas hidrelétricas. Nessas usinas, a água em alta pressão entra na turbina através da carcaça em forma de concha (a voluta). Esse movimento diminui a pressão da água à medida que ela se curva através do tubo; no entanto, a velocidade da água permanece inalterada. Após passar pela voluta, a água flui através das palhetas-guia e é direcionada para as pás do rotor em ângulos ideais. Como a água atravessa as pás precisamente curvas do rotor, ela é desviada um pouco para o lado. Isso faz com que a água perca parte de seu movimento de "turbilhão". A água também é desviada na direção axial para sair por um tubo de sucção até o canal de cauda.
O tubo mencionado reduz a velocidade de saída da água para obter a máxima quantidade de energia da água de entrada. O processo de desvio da água através das pás do rotor resulta em uma força que impulsiona as pás para o lado oposto à medida que a água é desviada. Essa força de reação (como sabemos pela terceira lei de Newton) é o que faz com que a energia seja transportada da água para o eixo da turbina, continuando a rotação. Como a turbina se move devido a essa força de reação, as turbinas Francis são identificadas como turbinas de reação. O processo de alteração da direção do fluxo de água também diminui a pressão dentro da própria turbina.
Vantagens do produto
1. Capacidade de processamento abrangente. Como OPERADOR CNC VTL de 5M, máquinas de perfuração de piso CNC de 130 e 150, forno de recozimento de temperatura constante, fresadora plana, centro de usinagem CNC, etc.
2. A vida útil projetada é de mais de 40 anos.
3. A Forster oferece um serviço gratuito no local, uma única vez, caso o cliente compre três unidades (capacidade ≥100 kW) em um ano, ou se o valor total for superior a 5 unidades. O serviço no local inclui inspeção de equipamentos, verificação de novos locais, treinamento de instalação e manutenção, etc.
4. OEM aceito.
5. Usinagem CNC, balanceamento dinâmico testado e recozimento isotérmico processado, teste NDT.
6. Capacidades de design e P&D, 13 engenheiros seniores com experiência em design e pesquisa.
7. O consultor técnico de Forster trabalhou na turbina hidrelétrica registrada por 50 anos e recebeu o Subsídio Especial do Conselho de Estado Chinês.
Vídeo do gerador de turbina Francis de 500 kW
