توربین کاپلان

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: توربین کاپلان با محور عمودی و درفت تیوب زانویی
نیروگاه.های برق آبی کوچک –
چینش.های متفاوتی برای واحدهای کوچک کاپلان با محور عمودی وجود دارد. معمولاً از رانرهایی استفاده می.کنند که نسبت به سطح آب پایین دست در ارتفاع بالاتری قرار می.گیرند. بنابراین نیازی به دریچه ای برای درافت تیوب وجود ندارد .
محل نیروگاه، شکلی نیمه کروی دارد. همان طور که در شکل دیده می.شود، برای دسترسی به هدکاور توربین، فضای کمی وجود دارد. این مساله، محدودیت اساسی را در این چینش نشان می.دهد. بنابراین از روی احتیاط، ارتفاع ژنراتور و شفت توربین را بیشتر می گیرند تا فضای کافی برای تعمیرات به.وجود آید. بنابراین بیرون آوردن توربین، نیازمند بیرون آوردن ژنراتور و همچنین افزایش.دهنده.ی سرعت خواهد بود که سبب افزایش هزینه.ها خواهد شد. بنابراین اولویت با چینش هایی با شفت افقی خواهد بود که از واحدهای S شکل استفاده می.کنند. ولی در هر صورت، نحوه.ی نصب به آسانی مشابه شکل زیر خواهد بود.
نیروگاه های برق آبی کوچک -
ژنراتور در یک حباب تخم.مرغی(بالب) و یا یک Pit و در مسیر آب بالادست قرار می.گیرد. نصب به صورت Pit، همان حالت بالب است که قسمت بالای آن باز شده باشد و امکان دسترسی به ژنراتور را ساده.تر می.سازد. به این دلیل برای حفظ اندازه.ی ژنراتور، نیاز به گیربکسی است که سرعت ژنراتور را بین 600 تا 1000 rpm افزایش دهد. اگر دور رانر توربین، بیش از 275 rpm باشد، نیازی به گیربکس نیست. این حالت را در شکل می.توان دید.
پایین.دست بالب یا pit ، تجهیزاتی مانند پره.های ثابت، پره.های متحرک(ویکت گیت)، رانر کاپلان و در نهایت یک درفت تیوب مخروطی وجود دارد. همان.طور که گفتیم، برای تعمیرات، دستیابی راحتی به اطراف توربین وجود دارد. بنابراین مانند همه.ی واحدهای با شفت افقی، بدون درآوردن ژنراتور، می.توان رانر را برای تعمیرات بیرون آورد. واحدهای بالب فقط در قطرهای زیاد وجود دارند و با توجه به مشکل " دسترسی محدود" به بالب، باید تا حد ممکن، کمتر استفاده شوند. واحدهای pit type از این جهت، مطلوب.ترند.
Turbine selection for small low-head hydro developments. By:J. L. Gordon, P. Eng - Hydropower consultant
نیروگاه های برق آبی کوچک -
توربین کاپلان S- type با محور افقی
این توربین.ها معمول.ترین توربین با هد پایین هستند که در نیروگاه.های برق آبی کوچک استفاده می.شوند که توسط بسیاری از سازندگان به.صورت از پیش طراحی شده.ای، ساخته می.شوند. قطر این توربین.ها از 1 متر تا 4 متر ساخته می.شود و در محدوده.ی هدهای از 5 متر تا 25 متر و همچنین در محدوده.ی توان.های حداکثر تا12MW به.کار گرفته می شوند.
نیروگاه های برق آبی کوچک -
این مدل توربین در محلهایی با زوایای شیب 15 تا 45 درجه نسبت به افق و در سایت.های به.کار می روند که هد بسیار کمی با ارتفاع خالص بین 2 تا 8 متر دارند. این توربین.ها در محدوده.ی توان.های حداکثر تا 2.6MW به.کار گرفته می.شوند.
محل کاربرد هیدروتوربین.های کوچک:
1. Inclined axis, very low head Kaplan gear turbine
این مدل توربین در محلهایی با زوایای شیب 15 تا 45 درجه نسبت به افق و در سایت.های به.کار می روند که هد بسیار کمی با ارتفاع خالص بین 2 تا 8 متر دارند. این توربین.ها در محدوده.ی توان.های حداکثر تا 2.6MW به.کار گرفته می.شوند.
2. Horizontal axis “S” type Kaplan turbine
این توربین.ها در محدوده.ی هدهای از 5 متر تا 25 متر وهمچنین در محدوده.ی توان.های حداکثر تا12MW به.کار گرفته می شوند.
5. Horizontal axis “S” type propeller turbine.
6. Horizontal axis pit type propeller turbines.
از مدل.های 5 و 6 که در فهرست بالا آورده شده.اند به.خاطر مشخصه.ی بسیار حساس راندمان این توربین.ها نسبت به تغییرات هد و فلو به ندرت استفاده می.شود و این توربین.ها تنها در سایتهایی به.کار گرفته می.شوند که کمترین تغییر در میزان هد و فلوی آب را دارند.
7. Unit #7. Horizontal axis Francis turbine
این توربین.ها عمدتاٌ با رانرهایی با قطر کمتر از 1.8 متر بکار می روند. برای به.کارگیری این توربین.ها به هد خالص بین 20 تا 100 متر نیاز دارند و در محدوده.ی توانی حداکثر تا 12MW به.کار گرفته می.شوند. در بیشتر کاربردهایی که از این نوع توربین استفاده شده است، توان خروجی کمتر از 5MW بوده است.
8. Unit #8. Horizontal axis, double runner Francis turbine
در برخی از سایت.ها که هد نیروگاه برای نصب یک رانر بسیار کم است، برای افزایش سرعت رانر از این نوع توربین استفاده می شود. در بیشتر کاربردهای به.کار رفته، توان این نوع توربین کمتر از 5MW بوده است . اصولاٌ این نوع توربین در محدوده.ی توان 1MW تا 15MW و ارتفاع یا هدهای 15 تا 100 متر به.کار می.روند.
9. Unit #9. Vertical axis “Saxo” axial flow Kaplan turbine
تا کنون تعداد بسیار کمی از این نمونه توربین ساخته شده.اند. در این نمونه توربین، با افزایش میزان فلو، راندمان توربین افت می کند که در نتیجه باید از رانری با قطر بزرگ.تر در این موارد استفاده شود

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 2102]