Utangulizi Mfupi wa Jenereta ya Turbine ya Kaplan

Kuna aina nyingi za jenereta za umeme wa maji. Leo, nitaanzisha jenereta za umeme wa maji za mtiririko wa axial kwa undani. Matumizi ya jenereta za turbine za mtiririko wa axial katika miaka ya hivi karibuni ni hasa maendeleo ya vichwa virefu na vikubwa. Turbine za mtiririko wa axial za ndani zinaendelea kwa kasi. Turbine mbili za aina ya paddle za mtiririko wa axial zilizowekwa katika Kituo cha Umeme cha Gezhouba zimejengwa. Mojawapo ina kipenyo cha mita 11.3, ambayo kwa sasa ni kubwa zaidi ya aina yake duniani. . Hapa kuna faida na hasara za turbine za mtiririko wa axial.

Faida za turbine ya mtiririko wa axial
Ikilinganishwa na turbine za Francis, turbine za mtiririko wa axial zina faida kuu zifuatazo:
1. Kasi maalum ya juu na sifa nzuri za nishati. Kwa hivyo, kasi ya kitengo chake na mtiririko wa kitengo ni kubwa kuliko ile ya turbine ya Francis. Chini ya hali sawa ya kichwa cha maji na utoaji, inaweza kupunguza sana ukubwa wa kitengo cha jenereta ya turbine, kupunguza uzito wa kitengo, na kuokoa matumizi ya nyenzo, kwa hivyo ni ya kiuchumi.
2. Umbo la uso na ukali wa uso wa blade ya mkimbiaji ya turbine ya mtiririko wa axial vinaweza kukidhi mahitaji kwa urahisi katika utengenezaji. Kwa sababu vile vya turbine ya mzunguko ya paddle ya mhimili wa axial inaweza kuzunguka, ufanisi wa wastani ni mkubwa kuliko ule wa turbine ya mtiririko mchanganyiko. Wakati mzigo na kichwa cha maji vinabadilika, ufanisi haubadiliki sana.
3. Vipande vya kukimbia vya turbine ya paddle ya mtiririko wa axial vinaweza kutenganishwa, ambayo ni rahisi kwa utengenezaji na usafirishaji.
Kwa hivyo, turbine ya mtiririko wa axial inaweza kudumisha utulivu katika safu kubwa ya uendeshaji, ikiwa na mtetemo mdogo, na ufanisi na matokeo ya juu. Katika safu ya chini, karibu imechukua nafasi ya turbine ya Francis. Katika miongo ya hivi karibuni, kwa upande wa uwezo wa kitengo kimoja na matumizi ya kichwa cha maji, kumekuwa na maendeleo makubwa, na matumizi yake pia ni mapana sana.

Hasara za turbine ya mtiririko wa axial
Hata hivyo, turbine ya mtiririko wa axial pia ina mapungufu na hupunguza wigo wake wa matumizi. Mapungufu makuu ni:
1. Idadi ya vile ni ndogo, na ni ya juu kuliko kawaida, kwa hivyo nguvu yake ni ndogo, na haiwezi kutumika katika vituo vya umeme wa maji vya kati na virefu.
2. Kutokana na kiwango kikubwa cha mtiririko wa kitengo na kasi kubwa ya kitengo, ina urefu mdogo wa kufyonza kuliko turbine ya Francis chini ya hali sawa ya kichwa, na kusababisha kina kikubwa cha uchimbaji kwa ajili ya msingi wa kituo cha umeme na uwekezaji mkubwa kiasi.

Kulingana na mapungufu yaliyotajwa hapo juu ya turbine za mtiririko wa axial, vifaa vipya vya kuzuia cavitation vyenye nguvu nyingi hutumika katika utengenezaji wa turbine na nguvu ya vile huboreshwa katika muundo, ili kichwa cha matumizi cha turbine za mtiririko wa axial kiboreshwe kila mara. Kwa sasa, kichwa cha matumizi cha turbine ya paddle ya mtiririko wa axial ni mita 3 hadi 90, na imeingia katika eneo la turbine ya Francis. Kwa mfano, kiwango cha juu cha uzalishaji wa turbine za paddle za mtiririko wa axial za kigeni ni kW 181,700, kichwa cha juu cha maji ni mita 88, na kipenyo cha mkimbiaji ni mita 10.3. Kiwango cha juu cha uzalishaji wa turbine ya paddle ya mtiririko wa axial inayozalishwa nchini mwangu ni kW 175,000, kichwa cha juu cha maji ni mita 78, na kipenyo cha juu cha mkimbiaji ni mita 11.3. Turbine ya propela isiyobadilika ya mtiririko wa axial ina vile visivyobadilika na muundo rahisi, lakini haiwezi kuzoea vituo vya umeme wa maji vyenye mabadiliko makubwa katika kichwa cha maji na mzigo. Ina kichwa cha maji thabiti na hutumika kama mzigo wa msingi au kituo kikubwa cha umeme cha vitengo vingi. Wakati nguvu ya msimu ni nyingi, ulinganisho wa kiuchumi pia unawezekana. Inaweza kuzingatiwa. Kiwango chake cha kichwa kinachotumika ni mita 3-50. Turbine za paddle za mtiririko wa axial kwa ujumla hutumia vifaa vya wima. Mchakato wake wa kufanya kazi kimsingi ni sawa na ule wa turbine za Francis. Tofauti ni kwamba mzigo unapobadilika, sio tu kwamba hudhibiti mzunguko wa vane za mwongozo. , Huku pia ikirekebisha mzunguko wa vile vya mkimbiaji ili kudumisha ufanisi wa hali ya juu.

Hapo awali, pia tulianzisha turbine za Francis. Miongoni mwa jenereta za turbine, bado kuna tofauti kubwa kati ya turbine za Francis na turbine za mtiririko wa axial. Kwa mfano, muundo wa viendeshaji vyao ni tofauti. Vipande vya turbine za Francis viko karibu sambamba na shimoni kuu, huku turbine za mtiririko wa axial zikiwa karibu sawa na shimoni kuu.