Vad är en hydraulisk turbin?

En hydraulisk turbin är en maskin som omvandlar energin från att flytta vatten till en axelens rotationskraft. Den roterande axeln kan anslutas till en generator för att skapa el. Den huvudsakliga skillnaden mellan en hydraulisk turbin från en annan är om det är en reaktion eller impulstyp. Dessa kategorier klassificeras vidare i specifika mönster inklusive Francis, Kaplan, Pelton, Turgo och tvärflödet. De vinklade bladen runt axeln på en reaktion hydraulisk turbin orsakar lyftning att ta upp tryck och kraft från vattnet och omvandla den till rotation. Reaktionsturbiner fungerar i allmänhet med lågt till måttligt huvud eller vattentryck, nivåer.

En typ av reaktionshydraulturbin är Francis -designen. Ett spiralformat inlopp riktar vatten in i hjulet eller löparen. Justerbara skovlarguide tHan vattnar mot löparen i önskad vinkel. Vattens tryck och flöde förändras genom reaktionen med löparen och skapar därmed vridmoment.

Kaplan, eller propell, turbin är en annan variation på reaktionstypen. Konstruktionen innehåller skovlar för att styra vattenflödet och bladen på rotoraxeln som liknar ett fartygs propell. Bladen är justerbara för att maximera effektiviteten genom ett antal trycknivåer om det finns tillräckligt med vattenflöde, vilket gör denna design mycket flexibel.

En impulsturbin skapar rotation genom kraften i en ström av vatten riktad mot en serie hinkar eller koppar som omger axeln. Hinkarna är inte nedsänkta i vatten utan rörs av vattenströmmen. Vattens hastighet ökas genom att tvinga det genom ett munstycke innan det slår skoporna. Impulsturbiner kan arbeta på höga huvudnivåer och kräver inte hjuletatt vara innesluten.

Pelton -versionen av impuls hydraulturbinen, dvs Pelton -hjulet, har en serie hinkar i en ring runt axeln. Skoporna är uppdelade i mitten så att vattenkraften från munstycket inte blockeras av en hink från att nå nästa. Vattenkurvorna runt formen på varje rundad hink genom nästan 180 ° och dess hastighet minskar avsevärt. Det långsamma vatten sjunker i en urladdningskanal under turbinen.

En annan impulsturbin är Turgo -designen. Denna enhet liknar Pelton -hjulet, men hinkarna är platta på ena kanten omgiven av ett omringande band. Munstycket riktar vattnet mot hinkarna så att det kommer in på ena sidan och släpper ut på den andra. Turgo hanterar en högre hastighet än Pelton -konfigurationen med ett mindre hjul eftersom inloppsvattnet inte blandas med urladdningen.

tvärflödeturbiner fungerar med en trumformad rotor som är täckt i vardera änden och förenades med rundade lamellerpå är ibland i en spiral eller dubbelhelixdesign. Munstycket i denna hydrauliska turbin riktar vattnet över rotorn så att vattnet kontaktar bladen två gånger innan de lägger ut sin energi och faller i urladdningen. Tvärflödeturbiner kan arbeta med mycket lite huvud, även med ett stort flöde.