Recentemente, a Forster ajudou com sucesso clientes sul-africanos a aumentar a potência instalada de sua usina hidrelétrica de 100 kW para 200 kW. O plano de ampliação é o seguinte:
Gerador de turbina Kaplan de 200 kW
Altura nominal da coluna d'água: 8,15 m
Vazão de projeto: 3,6 m³/s
Vazão máxima 8,0 m³/s
Vazão mínima de 3,0 m³/s
Potência instalada nominal de 200 kW
O cliente iniciou a modernização da usina hidrelétrica em dezembro do ano passado. A Forster substituiu a turbina e o gerador, além de modernizar o sistema de controle. Após o aumento da queda d'água em 1 metro, a potência instalada passou de 100 kW para 200 kW, e o sistema de conexão à rede elétrica foi adicionado. Atualmente, a usina está conectada à rede para geração de energia, o que deixa o cliente muito satisfeito.
Vantagens da turbina axial Forster
1. Alta velocidade específica e boas características energéticas. Portanto, sua velocidade e vazão por unidade são maiores do que as de uma turbina Francis. Sob as mesmas condições de queda e potência de saída, ela pode reduzir significativamente o tamanho da unidade geradora de turbina hidráulica, diminuir o peso da unidade e economizar no consumo de materiais, apresentando, assim, alta vantagem econômica.
2. O formato e a rugosidade da superfície das pás do rotor da turbina de fluxo axial atendem facilmente aos requisitos de fabricação. Como as pás da turbina de fluxo axial podem girar, a eficiência média é maior do que a da turbina Francis. Quando a carga e a queda d'água variam, a eficiência sofre pouca alteração.
3. As pás do rotor da turbina de fluxo axial podem ser desmontadas para facilitar a fabricação e o transporte.
Portanto, a turbina de fluxo axial mantém-se estável em uma ampla faixa de operação, apresenta menor vibração e possui alta eficiência e potência. Em baixas quedas d'água, ela praticamente substitui a turbina Francis. Nas últimas décadas, houve um grande desenvolvimento e ampla aplicação em termos de capacidade unitária e queda d'água.
Desvantagens da turbina axial Forster
1. O número de pás é pequeno e elas são em balanço, portanto a resistência é baixa e não podem ser aplicadas em usinas hidrelétricas de média e alta queda.
2. Devido à grande vazão unitária e à alta velocidade unitária, possui uma altura de sucção menor do que a turbina Francis sob a mesma queda d'água, resultando em uma grande profundidade de escavação e um investimento relativamente alto na fundação da usina.
Devido às deficiências mencionadas anteriormente para as turbinas de fluxo axial, a altura de queda de aplicação dessas turbinas tem sido continuamente aprimorada com a adoção de novos materiais de alta resistência e anticavitação em sua fabricação, além da melhoria das condições de tensão das pás em seu projeto. Atualmente, a faixa de altura de queda de aplicação das turbinas de fluxo axial é de 3 a 90 metros, o que as coloca no mesmo patamar das turbinas Francis.
Data da publicação: 11 de março de 2022
