Unterschied zwischen Kaplan und Francis Turbine

Kaplan vs Francis Turbine

Wasser, das immer in Bewegung ist, trägt Energie mit sich. Die Menschen haben sich immer über die enorme Kraft gewundert und oft die Macht genutzt. Aber erst im 19. Jahrhundert entwickelten Ingenieure Maschinen, um diese Energie effizient einzusetzen. Turbinen sind die Maschinen, die die Energie aus dem Flüssigkeitsstrom erfassen und in mechanische Energie umwandeln.

Francis-Turbine und die Kaplan-Turbine sind zwei Arten von Reaktionsturbinen, die in Wasserkraftwerken zum Antrieb des Generators eingesetzt werden. Sie sind die gängigsten Turbinentypen, die in modernen Kraftwerken eingesetzt werden.

Francis Turbine

Francis Turbine wurde 1849 vom Engländer James B. Francis entwickelt und arbeitete als Chefingenieur der Firma Locks and Canals. Die Turbine wurde für die Versorgung der Textilfabrik Maschinen mit dem nahe gelegenen Fluss entwickelt. Mit wissenschaftlichen Methoden und Experimenten konnte er das Design bis zu 90% Effizienz entwickeln. Heute sind Francis-Turbinen die am weitesten verbreiteten Turbinen der Welt.

Die Francis-Turbine ist in einem Gehäuse untergebracht, und die Flügel haben spezielle gekrümmte Merkmale, die für eine optimale Leistung der Turbine ausgelegt sind. Francis-Turbinen arbeiten unter einem Wasserkopf von 10-650 Metern und der von der Turbine angetriebene Generator kann eine Leistung von bis zu 750 MW liefern. Die Turbinen haben einen Drehzahlbereich von 80 bis 100 Umdrehungen pro Minute.

Francis-Turbine hat eine vertikale Wellenanordnung und eine horizontal ausgerichtete Rotoranordnung, die Läufer genannt wird, die unter Wasser arbeitet. Der Wasserzulauf ist ebenfalls vertikal und wird von steuerbaren Leitschaufeln auf den Läufer gerichtet. Der Läufer dreht sich hauptsächlich aufgrund des Gewichts / Drucks des Wassers.

Kaplan-Turbine wurde im Jahr 1913 vom österreichischen Professor Viktor Kaplan entwickelt. Es ist auch bekannt als die

Propellerturbine , weil sein Läufer dem Propeller eines Schiffes ähnelt. Es verfügt über verstellbare Klingen und Schlupftüren, um die optimale Effizienz bei verschiedenen Druck- / Kopfbedingungen zu erreichen. Daher kann die Kaplan-Turbine Wirkungsgrade von bis zu 95% erreichen und unter niedrigen Kopfbedingungen arbeiten, was bei Francis-Turbinen nicht möglich ist. In der Kaplan-Turbine wird auch der Läufer vom Druck angetrieben und der Wassereingang wird von den Leitschaufeln gesteuert. Der Wasserkopf der Kaplan-Turbine reicht von 10 bis 70 Metern und die Generatorleistung kann zwischen 5 und 120 MW betragen.Der Kufendurchmesser beträgt ca. 2-8 Meter und liefert 80-430 Umdrehungen pro Minute. Da die Kaplan-Turbinen in der Lage sind, unter niedrigen Kopfbedingungen zu arbeiten, werden sie weltweit in der Hochstrom- und Niederdruckstromerzeugung eingesetzt. Was ist der Unterschied zwischen Kaplan und Francis Turbines?

• In Kaplan tritt Turbinenwasser axial ein und verlässt axial, während in Francis das Turbinenwasser radial in den Läufer eintritt und axial austritt.

• Der Kaplan-Turbinenläufer hat 3-8 Flügel, während der Francis-Turbinenläufer im Allgemeinen 15-25 Flügel hat.

• Kaplan-Turbine hat einen höheren Wirkungsgrad als Francis-Turbine.

• Die Kaplan-Turbine ist kleiner und kompakter im Vergleich zur Francis-Turbine.

• Die Drehzahl (U / min) ist höher als die der Francis-Turbine.

• Kaplan Turbine hat weniger Reibungsverlust und höhere Effizienz.

• Kaplan-Turbinen können unter einem großen Bereich von Kopfbedingungen betrieben werden, aber Francisturbine erfordert relativ höhere Kopfbedingungen.

• Kaplan-Turbinen werden in Kleinwasserkraftwerken eingesetzt.