Применение турбины Фрэнсиса

Приложение

Турбины Фрэнсиса могут быть спроектированы для различных напоров и потоков. Эта универсальность и высокая эффективность делают их наиболее широко используемыми турбинами в мире. Установки Francis имеют напор от 40 до 600 метров (от 130 до 2000 футов) и подключаются к генераторам с выходами. в диапазоне от нескольких киловатт до 1000 мегаватт. Большие турбины Фрэнсиса проектируются индивидуально для каждой площадки, чтобы работать с максимально возможной эффективностью для данного расхода воды и напора, обычно более 90% (до 99%).По сравнению с турбинами Пелтона турбины Фрэнсиса всегда лучше заполнены водой. Турбины и выпускные каналы могут быть размещены ниже внешнего уровня озера или моря, что снижает кавитацию.Помимо производства электроэнергии, они также могут использоваться для гидроаккумулирования, где резервуары заполняются турбинами (действующими как насосы), а генераторы действуют как большие электродвигатели в периоды низкого спроса на электроэнергию, а затем реверсируются и используются для выработки электроэнергии в периоды пикового спроса. Эти гидроаккумулирующие резервуары действуют как крупномасштабные хранилища энергии, сохраняя «избыточную» электроэнергию в виде воды в приподнятых резервуарах. Это один из немногих методов, позволяющих временно хранить избыточные мощности для последующего использования.

Вытяжной трубы

Отсасывающая труба представляет собой отсасывающую трубу, установленную на выходе рабочего колеса турбины, которая используется для использования кинетической энергии воды на выходе рабочего колеса.Отсасывающая трубка на конце турбины увеличивает давление выходящей жидкости за счет ее скорости. Это означает, что турбонаддув может снижать давление в большей степени, не беспокоясь о противотоке задней бабки.В импульсных турбинах полезный напор настолько высок, что на КПД существенно не влияет размещение турбины на несколько метров выше задней бабки. может быть значительная потеря имеющегося напора для питания турбины.Кроме того, если давление жидкости в следе выше, чем давление на выходе из турбины, обратный поток жидкости в турбину может привести к серьезному повреждению.Поместив направляющую трубу (также известную как диффузор или отсасывающая труба) на выходе из турбины, напор турбины увеличивается за счет уменьшения скорости на выходе, тем самым увеличивая общий КПД и мощность турбины. Принцип работы отсасывающей трубы заключается в следующем. преобразовать часть кинетической энергии на выходе из рабочего колеса турбины в полезную энергию давления.Использование отсасывающей трубы также имеет дополнительное преимущество, позволяя расположить конструкцию турбины над задней бабкой, что упрощает любые необходимые проверки и снижает объем земляных работ, необходимых для строительства.

Типы отсасывающей трубы

1. Конический диффузор или прямая отводная труба. Этот тип отсасывающей трубы состоит из конического диффузора с половинным углом, обычно 10 ° или менее, для предотвращения разделения потока. Обычно используется для низкоскоростных турбин Фрэнсиса с вертикальным валом. эффективный.

2. Простая коленчатая вытяжная труба - состоит из удлиненной коленчатой ​​вытяжной трубы. Обычно используется, когда турбина должна быть размещена близко к хвостовому отводу. выпускное отверстие бегунка. Эта отводная трубка почти на 60% менее эффективна.

3. Колено с переменным поперечным сечением аналогично коленчатой ​​отводной трубе, за исключением того, что изогнутая часть имеет переменное сечение, а выпускное отверстие имеет прямоугольную форму. Горизонтальная часть отсасывающей трубы обычно наклонена вверх, чтобы предотвратить попадание воздуха на выходе. конец.