Forskellen mellem Kaplan og Francis Turbine

Kaplan vs Francis Turbine
 

Vand, altid i bevægelse, bærer energi med det. Mennesker har altid undret sig over den enorme magt og ofte brugt kraften. Men først i kølvandet på det 19. århundrede udviklede ingeniører maskiner til at udnytte denne energi med effektivitet. Turbiner er de maskiner, der er designet til at fange energien fra væskestrømmen og omdanne den til mekanisk energi.

Francis-turbinen og Kaplan-turbinen er to typer reaktionsturbiner, der bruges i vandkraftværker til at drive generatoren. De er de mest almindelige typer turbiner, der bruges i de moderne kraftværker.

Francis Turbine

Francis-møllen blev udviklet af engelskmanden James B. Francis i 1849, mens han arbejdede som hovedingeniør for Locks and Canals Company. Turbinen var designet til at drive tekstilfabriksmaskiner ved hjælp af floden i nærheden. Ved hjælp af videnskabelige metoder og eksperimentering var han i stand til at udvikle designet til at opnå op til 90% effektivitet. I dag er Francis-møller de mest anvendte møller i verden.

Francis-turbinen er indkapslet i et hus, og knivene har specielle buede funktioner designet til at opnå optimal ydelse fra turbinen. Francis-turbiner kører under et vandhoved på 10-650 meter, og generatoren, der drives af turbinen, kan give en effekt på op til 750 MW. Turbinerne har et hastighedsområde fra 80 til 100 omdrejninger pr. Minut.

Francis-møllen har en lodret akselkonstruktion og en vandret orienteret rotorenhed, kaldet løberen, der fungerer under vand. Vandindløbet er også lodret og styres mod løberen ved hjælp af styrbare ledeskovle. Løberen roterer hovedsageligt på grund af vandets vægt / tryk.

Kaplan Turbine

Kaplan-møllen blev udviklet i 1913 af den østrigske professor Viktor Kaplan. Det er også kendt som propellsturbin fordi dens løber ligner et skibs propell. Det har justerbare knive og wicketporte for at opnå den optimale effektivitet under forskellige tryk / hovedforhold. Derfor kan Kaplan-turbine få effektivitet op til 95% og arbejde under tilstand med lavt hoved, hvilket ikke er muligt i Francis-turbiner..

I Kaplan-turbinen drives også løberen af ​​trykket, og vandindgangsniveauet styres af styreskovlene. Kaplan-møllens vandhoved spænder fra 10-70 meter, og generatorens effekt kan være fra 5-120 MW. Løbens diameter er ca. 2-8 meter og leverer 80-430 omdrejninger pr. Minut. Da Kaplan-møllerne er i stand til at fungere under lave hovedforhold, bruges de i højstrømsproduktion med lavt strømstyrke over hele verden. 

Hvad er forskellen mellem Kaplan og Francis Turbines?

• I Kaplan kommer turbinevand ind aksialt og forlader aksialt, mens turbinevand i Francis trænger radialt ind og løber ud aksialt.

• Kaplan-turbineløberen har 3-8 klinger, mens Francis-turbineløberen har 15-25 knive generelt.

• Kaplan-turbine har en højere effektivitet end Francis-turbinen.

• Kaplan-turbinen er mindre og kompakt sammenlignet med Francis-turbinen.

• Rotationshastigheden (RPM) er højere end Francis-turbinen.

• Kaplan-møllen har mindre friktionstab og højere effektivitet.

• Kaplan-møller kan køre under en lang række hovedforhold, men Francis-turbinen kræver relativt højere hovedforhold.

• Kaplan-møller bruges i små vandkraftværker.