Турбины Пелтона, Френсиса и Каплана – это водяные турбины, которые представляют собой роторные машины, преобразующие кинетическую энергию и потенциальную энергию воды в механическую энергию, которая вращает вал для производства электроэнергии.
Турбина Пельтона была разработана Лестером Алланом Пельтоном в 1870 году. Турбина Каплана – это водяная турбина, разработанная австрийским профессором Виктором Капланом в 1913 году, а турбина Френсиса была разработана Джеймсом Б. Френсисом.
Основные различия между турбинами Пелтона, Френсиса и Каплана объясняются в этой статье.
Сл. НетКритерииТурбина ПелтонаТурбина ФренсисаТурбина Каплана1ТипТурбина Пельтона – водяная турбина импульсного типаТурбина Франциска – реакционная турбина с внутренним потоком.Турбина Каплана – реакционная турбина пропеллерного типа.2 НапорИспользуется для высоких напоров от 250 до 1000 м.Рабочий напор воды турбины Френсиса составляет от 40 до 600 м.Используется для низких напоров от 10 до 70 м3БегунокДиаметр бегунка от 0,8 до 0,6 мДиаметр бегунка от 0,91 до 10,6Диаметр бегунка от 2 до 11 м4Направление потока воды через лопастиПоток воды направлен по касательной к бегунку. Поэтому ее также называют тангенциальной импульсной турбинойПоток воды через лопасти сочетает в себе как радиальный, так и осевой поток.Поток воды проходит через лопасти в осевом направлении.5Выработка электроэнергииГенерируемая мощность составляет около 400 МВтЭлектроэнергия, вырабатываемая турбиной Фрэнсиса, составляет около 800 МВтПолученная выходная мощность варьируется от 5 до 200 МВт6СкоростьСкорость вращения турбины Пельтона изменяется от 65 до 800 об/минСкорость вращения турбины составляет от 75 до 1000 об/минСкорость вращения изменяется от 69,2 до 429 об/мин.7 Необходимый разрядДля работы турбины Пелтона требуется низкий разряд.Для работы турбины Френсиса требуется средний разряд.Для эффективной работы турбины Каплана требуется высокий разряд.8Тип энергииТурбина Пелтона использует кинетическую энергию и преобразует ее в механическую энергиюТурбина Френсиса преобразует потенциальную энергию в механическую энергиюТурбина Каплана использует как кинетическую, так и потенциальную энергию, которая затем является преобразуется в механическую энергию.9ЭффективностьЭффективность турбины Пельтона составляет около 85%Эффективность турбины Френсиса составляет около 90%.Турбина Каплана дает более высокий КПД – около 90%.
Таблица 1. Разница между турбинами Пелтона, Каплана и Френсиса
Особенности турбин Пельтона, Каплана и Франциска
Особенности турбин Пелтона
- Турбины Пельтона используются там, где источник воды имеет относительно высокий гидравлический напор при низком расходе воды.
- Колеса Пельтона могут быть спроектированы для любых размеров в зависимости от поставленной цели.
Читайте также: Турбина Пельтона – компоненты и принцип работы
Особенности турбин Каплана
Важными областями применения турбин Каплана являются:
Читайте также: Турбины Каплана – компоненты и принцип работы
Особенности турбин Френсиса
- Турбины Фрэнсиса работают лучше всего, когда их корпус полностью заполнен водой в любое время.
- Они могут быть рассчитаны на широкий диапазон напоров и потоков.
- Эти турбины используются не только для производства электроэнергии, но и для насосного хранения.
Читайте также: Турбины Френсиса – компоненты и принцип работы
Читайте также: Факторы, влияющие на выбор гидравлических машин
Читайте далее:- Факторы, влияющие на выбор гидравлической турбины.
- Турбина Френсиса – ее компоненты, работа и применение.
- Турбина Каплана – ее компоненты, работа и применение.
- Турбина Пельтона – детали, работа и аспекты конструкции.
- Компоненты гидроэлектростанции и их функции.
- ТИПЫ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.
- Топ-5 крупнейших провалов плотин в мире.