Ang water turbine, na ang Kaplan, Pelton, at Francis turbine ang pinakakaraniwan, ay isang malaking rotary machine na gumagana upang i-convert ang kinetic at potensyal na enerhiya sa hydroelectricity. Ang mga makabagong katumbas na ito ng gulong ng tubig ay ginamit sa loob ng mahigit 135 taon para sa pagbuo ng pang-industriya na kuryente, at kamakailang pagbuo ng enerhiya ng hydropower.
Ano ang mga Water Turbine na Ginagamit sa Ngayon?
Ngayon, ang hydropower ay nag-aambag sa 16% ng power generation sa mundo. Noong ika-19 na siglo, ang mga water turbine ay pangunahing ginagamit para sa pang-industriya na kapangyarihan bago lumaganap ang mga electrical grid. Sa kasalukuyan, ginagamit ang mga ito para sa pagbuo ng kuryente at makikita sa mga dam o mga lugar kung saan nangyayari ang mabigat na daloy ng tubig.
Sa mabilis na pagtaas ng pangangailangan ng enerhiya sa buong mundo at mga kadahilanan tulad ng pagbabago ng klima at pag-ubos ng mga fossil fuel, ang hydroelectricity ay may potensyal na gumawa ng malaking epekto bilang isang anyo ng berdeng enerhiya sa buong mundo. Habang nagpapatuloy ang paghahanap para sa kapaligiran at malinis na pinagmumulan ng kuryente, ang Francis turbines ay maaaring patunayan na isang napakapopular at lalong pinagtibay na solusyon sa mga darating na taon.
Paano Gumagawa ng Elektrisidad ang Mga Turbin ng Tubig?
Ang presyon ng tubig na nilikha mula sa natural o artipisyal na dumadaloy na tubig ay umiiral bilang pinagmumulan ng enerhiya para sa mga water turbine. Ang enerhiya na ito ay nakuha at naging hydroelectric power. Ang isang hydropower plant ay karaniwang gagamit ng isang dam sa isang aktibong ilog upang mag-imbak ng tubig. Ang tubig ay pagkatapos ay inilabas nang paunti-unti, dumadaloy sa turbine, pinaikot ito, at pinapagana ang isang generator na pagkatapos ay gumagawa ng kuryente.
Gaano Kalaki ang Mga Turbin ng Tubig?
Batay sa ulo kung saan sila nagpapatakbo, ang mga turbin ng tubig ay maaaring uriin sa mataas, katamtaman, at mababang ulo. Ang mga low-head hydropower system ay mas malaki, dahil ang water turbine ay dapat na malaki upang makamit ang isang mataas na rate ng daloy habang ang mababang presyon ng tubig ay inilalapat sa mga blades. Sa turn, ang mga high-head hydropower system ay hindi nangangailangan ng ganoong kalaking circumference sa ibabaw, dahil ginagamit ang mga ito upang magamit ang enerhiya mula sa mas mabilis na gumagalaw na mga pinagmumulan ng tubig.
Tsart na nagpapaliwanag sa laki ng iba't ibang bahagi ng hydropower system kabilang ang water turbine
Isang tsart na nagpapaliwanag sa laki ng iba't ibang bahagi ng hydropower system kabilang ang water turbine
Sa ibaba, ipapaliwanag namin ang ilang halimbawa ng iba't ibang uri ng water turbine na ginagamit para sa iba't ibang aplikasyon at presyon ng tubig.
Kaplan Turbine (0-60m Pressure Head)
Ang mga turbine na ito ay kilala bilang axial flow reaction turbine, dahil binabago nila ang presyon ng tubig habang dumadaloy ito dito. Ang Kaplan turbine ay kahawig ng isang propeller at nagtatampok ng mga adjustable blades upang mapakinabangan ang kahusayan sa iba't ibang antas ng tubig at presyon.
Isang diagram ng turbine ng Kaplan
Pelton Turbine (300m-1600m Pressure head)
Ang Pelton turbine—o Pelton wheel—ay kilala bilang isang impulse turbine, bilang isa na kumukuha ng enerhiya mula sa gumagalaw na tubig. Ang turbine na ito ay angkop para sa mataas na mga aplikasyon ng ulo, dahil nangangailangan ito ng mataas na halaga ng presyon ng tubig upang maglapat ng puwersa sa mga balde na hugis kutsara, at maging sanhi ng pag-ikot ng disk at pagbuo ng kapangyarihan.
Pelton turbine
Francis Turbine (60m-300m Pressure Head)
Ang pangwakas at pinakatanyag na water turbine, ang Francis turbine, ay bumubuo ng 60% ng hydropower sa mundo. Gumagana bilang impact at reaction turbine na gumagana sa medium head, pinagsasama ng Francis turbine ang mga konsepto ng axial at radial flow. Sa paggawa nito, pinupunan ng turbine ang puwang sa pagitan ng mga high at low-head na turbine, na lumilikha ng mas mahusay na disenyo, at mapaghamong mga inhinyero ngayon upang higit pang pagbutihin ito.
Higit na partikular, ang isang Francis turbine ay nagpapatakbo sa pamamagitan ng tubig na dumadaloy sa isang spiral casing papunta sa (static) guide vanes na kumokontrol sa daloy ng tubig patungo sa (gumagalaw) na mga runner blades. Pinipilit ng tubig ang runner na paikutin sa pinagsamang epekto at reaksyon ng mga puwersa, sa wakas ay lumabas sa runner sa pamamagitan ng draft tube na naglalabas ng daloy ng tubig sa panlabas na kapaligiran.
Paano Ako Pumili ng Disenyo ng Water Turbine?
Ang pagpili ng pinakamainam na disenyo ng turbine ay kadalasang bumababa sa isang bagay; ang dami ng head at flow rate na naa-access mo. Kapag naitatag mo na kung anong uri ng presyon ng tubig ang maaari mong gamitin, maaari ka nang magpasya kung ang isang nakapaloob na "reaksyon na disenyo ng turbine" tulad ng Francis turbine o isang bukas na "impulse turbine na disenyo", tulad ng Pelton turbine ay mas angkop.
Diagram ng turbine ng tubig
Sa wakas, maaari mong itatag ang kinakailangang bilis ng pag-ikot ng iyong iminungkahing electric generator.
Oras ng post: Hul-15-2022
