Differenza tra Kaplan e Francis Turbine
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Kaplan vs Francis Turbine
L'acqua, sempre in movimento, porta con sé energia. Gli umani si sono sempre meravigliati dell'enorme potenza e spesso hanno fatto uso del potere. Ma, solo sulla scia del 19 ° secolo, gli ingegneri hanno sviluppato macchinari per sfruttare questa energia con efficienza. Le turbine sono le macchine progettate per catturare l'energia dal flusso del fluido e trasformarla in energia meccanica.
La turbina Francis e la turbina Kaplan sono due tipi di turbine di reazione utilizzate nelle centrali idroelettriche per il pilotaggio del generatore. Sono i tipi più comuni di turbine che vengono utilizzati nelle moderne centrali elettriche.
Francis Turbine
La turbina Francis fu sviluppata dall'inglese James B. Francis nel 1849 mentre lavorava come capo ingegnere della Locks and Canals Company. La turbina è stata progettata per alimentare le macchine della fabbrica tessile utilizzando il vicino fiume. Utilizzando metodi scientifici e sperimentazioni, è stato in grado di sviluppare il design per raggiungere un'efficienza fino al 90%. Oggi le turbine Francis sono le turbine più utilizzate al mondo.
La turbina Francis è racchiusa in un involucro e le pale hanno caratteristiche curvate speciali progettate per ottenere prestazioni ottimali dalla turbina. Le turbine Francis funzionano a una profondità di 10-650 metri e il generatore azionato dalla turbina può fornire una potenza fino a 750 MW. Le turbine hanno una gamma di velocità da 80 a 100 giri al minuto.
La turbina Francis ha un gruppo albero verticale e un gruppo rotore orientato orizzontalmente, chiamato corridore, che funziona sott'acqua. L'ingresso dell'acqua è anche verticale ed è diretto verso il corridore da palette guida controllabili. Il corridore ruota principalmente a causa del peso / pressione dell'acqua.
Kaplan Turbine
La turbina Kaplan fu sviluppata nel 1913 dal professore austriaco Viktor Kaplan. È anche conosciuto come il turbina dell'elica perché il suo corridore assomiglia all'elica di una nave. Ha lame regolabili e cancelli wicket per ottenere l'efficienza ottimale in diverse condizioni di pressione / testa. Pertanto, la turbina Kaplan può ottenere efficienze fino al 95% e operare in condizioni di bassa prevalenza, cosa impossibile nelle turbine Francis.
Nella turbina Kaplan anche il canale è guidato dalla pressione e il livello di ingresso dell'acqua è controllato dalle alette di guida. La prevalenza dell'acqua della turbina Kaplan è compresa tra 10 e 70 metri e la potenza erogata dal generatore può variare tra 5 e 120 MW. Il diametro del corridore è di circa 2-8 metri e fornisce 80-430 giri al minuto. Poiché le turbine Kaplan sono in grado di operare in condizioni di bassa prevalenza, vengono utilizzate in produzione di energia a flusso elevato ea bassa potenza in tutto il mondo.
Qual è la differenza tra Kaplan e Francis Turbines?
• In Kaplan l'acqua della turbina entra assialmente e lascia assialmente, mentre in Francis l'acqua della turbina entra nel canale radiale ed esce assialmente.
• Il rotore della turbina Kaplan ha 3-8 pale mentre il rotore della turbina Francis ha in generale 15-25 pale.
• La turbina Kaplan ha un'efficienza maggiore della turbina Francis.
• La turbina Kaplan è più piccola e compatta rispetto alla turbina Francis.
• La velocità di rotazione (RPM) è superiore a quella della turbina Francis.
• La turbina Kaplan ha una minore perdita di attrito e una maggiore efficienza.
• Le turbine Kaplan possono funzionare in un'ampia gamma di condizioni della testa, ma la turbina Francis richiede condizioni di prevalenza relativamente più elevate.
• Le turbine Kaplan sono utilizzate in piccole centrali idroelettriche.
