Kaplan vs Francis Turbine
Nước, luôn chuyển động, mang theo năng lượng. Con người luôn thắc mắc về sức mạnh to lớn của nó và thường xuyên tận dụng sức mạnh. Tuy nhiên, chỉ vào thế kỷ 19, các kỹ sư đã phát triển máy móc để khai thác năng lượng này một cách hiệu quả. Tuabin là những cỗ máy được thiết kế để thu năng lượng từ dòng chất lỏng và biến nó thành năng lượng cơ học.
Tua bin Francis và tuabin Kaplan là hai loại tuabin phản ứng được sử dụng trong các nhà máy thủy điện để dẫn động máy phát điện. Chúng là loại tuabin phổ biến nhất được sử dụng trong các nhà máy điện hiện đại.
Francis Turbine
Tua-binFrancis được phát triển bởi James B. Francis, người Anh vào năm 1849 khi đang là kỹ sư trưởng của Công ty Locks and Canals. Tuabin được thiết kế để cung cấp năng lượng cho các máy móc của nhà máy dệt sử dụng dòng sông gần đó. Bằng cách sử dụng các phương pháp khoa học và thử nghiệm, ông đã có thể phát triển thiết kế để đạt được hiệu suất lên đến 90%. Ngày nay tuabin Francis là tuabin được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới.
Tua bin Francis được bao bọc trong một vỏ, và các cánh có các tính năng cong đặc biệt được thiết kế để đạt được hiệu suất tối ưu từ tuabin. Các tuabin của Francis hoạt động dưới mực nước sâu 10-650 mét và máy phát điện do tuabin điều khiển có thể cho sản lượng điện lên tới 750 MW. Các tuabin có dải tốc độ từ 80 đến 100 vòng / phút.
Tua bin Francis có cụm trục thẳng đứng và cụm rôto định hướng theo chiều ngang, được gọi là bộ chạy, hoạt động dưới nước. Đầu vào nước cũng thẳng đứng và hướng về phía người chạy bằng các cánh dẫn hướng có thể điều khiển được. Người chạy quay chủ yếu do trọng lượng / áp lực của nước.
Tua bin Kaplan
Tua binKaplan được phát triển vào năm 1913 bởi giáo sư người Áo Viktor Kaplan. Nó còn được gọi là tuabin cánh quạt vì con chạy của nó giống với chân vịt của một con tàu. Nó có các cánh điều chỉnh và các cửa gạt để đạt được hiệu quả tối ưu trong các điều kiện áp suất / đầu khác nhau. Do đó, tuabin Kaplan có thể đạt được hiệu suất lên đến 95% và hoạt động trong điều kiện đầu thấp, điều không thể có trong tuabin Francis.
Trong tuabin Kaplan, con chạy cũng được điều khiển bởi áp suất và mức nước đầu vào được điều khiển bởi các cánh dẫn hướng. Cột nước của tuabin Kaplan nằm trong khoảng từ 10-70 mét và công suất máy phát có thể từ 5-120 MW. Đường kính người chạy khoảng 2-8 mét và cung cấp 80-430 vòng quay mỗi phút. Vì các tuabin Kaplan có thể hoạt động trong điều kiện đầu thấp nên chúng được sử dụng trong sản xuất điện năng lượng cao, công suất thấp trên khắp thế giới.
Sự khác biệt giữa Kaplan và Francis Turbines là gì?
• Ở tuabin Kaplan nước đi vào theo trục và rời theo trục, trong khi ở tuabin Francis nước đi vào bên trong theo hướng tâm và thoát ra theo trục.
• Bộ chạy tuabin Kaplan có 3-8 cánh trong khi bộ chạy tuabin Francis có 15-25 cánh nói chung.
• Tua bin Kaplan có hiệu suất cao hơn tuabin Francis.
• Tua bin Kaplan nhỏ và gọn hơn so với tuabin Francis.
• Tốc độ quay (RPM) cao hơn tốc độ quay của tuabin Francis.
• Tua bin Kaplan có ít tổn thất ma sát hơn và hiệu suất cao hơn.
• Tua bin Kaplan có thể hoạt động trong nhiều điều kiện đầu, nhưng tuabin Francis yêu cầu điều kiện đầu tương đối cao hơn.
• Tua bin Kaplan được sử dụng trong các nhà máy thủy điện nhỏ.
