Hva er en hydraulisk turbin?
En hydraulisk turbin er en maskin som konverterer energien fra å flytte vann til rotasjonskraften til en aksel. Den roterende akselen kan kobles til en generator for å lage strøm. Hovedskillet av en hydraulisk turbin fra en annen er om det er en reaksjons- eller impulstype. Disse kategoriene er videre klassifisert i spesifikke design, inkludert Francis, Kaplan, Pelton, Turgo og Cross-Flow-turbiner.
En reaksjonsturbin skaper rotasjon ved å omslutte skaftet med det festede hjulet i et foringsrør for å inneholde vanntrykket og ved å operere nedsenket i vannstrømmen. De vinklede bladene rundt skaftet på en reaksjon hydraulisk turbin forårsaker løft for å ta opp trykk og kraft fra vannet og konvertere det til rotasjon. Reaksjonsturbiner fungerer vanligvis med lavt til moderat hode, eller vanntrykk, nivåer.
En type reaksjon hydraulisk turbin er Francis -designen. Et spiralformet innløp fører vann inn i rattet, eller løperen. Justerbar Vanes Guide tHan vanner mot løperen i ønsket vinkel. Trykket og strømmen av vannet endres av reaksjonen med løperen, og skaper dermed dreiemoment.
Kaplan, eller propell, turbin er en annen variasjon på reaksjonstypen. Designet inneholder skovler for å lede vannstrømmen og knivene på rotorakselen som ligner på en skipets propell. Bladene er justerbare for å maksimere effektiviteten gjennom en rekke trykknivåer hvis det er nok vannstrøm, og dermed gjør dette designet veldig fleksibelt.
En impulsturbin skaper rotasjon gjennom kraften til en vannstrøm rettet mot en serie bøtter, eller kopper, som omgir skaftet. Bøttene er ikke nedsenket i vann, men flyttes av vannstrømmen. Vannets hastighet økes ved å tvinge det gjennom en dyse før det slår bøttene. Impulsturbiner kan operere på høye hodetivåer og krever ikke hjuletå bli innkapslet.
Pelton -versjonen av Impulse Hydraulic Turbine, dvs. Pelton -hjulet, har en serie bøtter i en ring rundt skaftet. Bøttene er delt i midten slik at vannkraften fra dysen ikke er blokkert av en bøtte fra å nå den neste. Vannet kurver rundt formen på hver avrundet bøtte gjennom nesten 180 ° og hastigheten avtar betydelig. Det sakte vannet synker i en utløpskanal under turbinen.
En annen impulsturbin er turgo -designen. Denne enheten ligner Pelton -hjulet, men bøttene er flate i den ene kanten omgitt av et omringende bånd. Dysen leder vannet mot bøttene slik at den kommer inn på den ene siden og slipper ut på den andre. Turgo håndterer høyere hastighet enn Pelton -konfigurasjonen ved hjelp av et mindre hjul fordi innløpsvannet ikke blandes med utslippet.
Tverrstrømningsturbiner fungerer med en trommelformet rotor avdekket i hver ende og ble sammen med avrundede lameller THAT er noen ganger i en helix- eller dobbelthelix-design. Dysen til denne hydrauliske turbinen dirigerer vannet over rotoren slik at vannet kontakter knivene to ganger før den bruker energien og faller i utslippet. Tverrstrømningsturbiner kan fungere med veldig lite hode, selv med en stor strøm.