Perbezaan antara turbin Kaplan dan Francis

Kaplan vs Francis Turbine
 

Air, selalu bergerak, membawa tenaga dengannya. Manusia selalu tertanya -tanya dengan kuasa besar itu dan sering menggunakan kuasa. Tetapi, hanya pada abad ke -19, jurutera mengembangkan jentera untuk memanfaatkan tenaga ini dengan kecekapan. Turbin adalah mesin yang direka untuk menangkap tenaga dari aliran bendalir dan menjadikannya tenaga mekanikal.

Francis Turbin dan turbin Kaplan adalah dua jenis turbin tindak balas yang digunakan di loji kuasa hidro untuk memandu penjana. Mereka adalah jenis turbin yang paling biasa yang digunakan di loji kuasa moden.

Francis Turbine

Francis Turbine dibangunkan oleh Inggeris James B. Francis pada tahun 1849 semasa bekerja sebagai jurutera ketua syarikat kunci dan kanal. Turbin direka untuk menggerakkan mesin kilang tekstil menggunakan sungai berhampiran. Menggunakan kaedah saintifik dan percubaan dia dapat membangunkan reka bentuk untuk mencapai sehingga 90% kecekapan. Hari ini turbin Francis adalah turbin yang paling banyak digunakan di dunia.

Francis Turbin disertakan dalam selongsong, dan bilah mempunyai ciri melengkung khas yang direka untuk mendapatkan prestasi optimum dari turbin. Turbin Francis beroperasi di bawah kepala air 10-650 meter dan penjana yang dipandu oleh turbin boleh memberikan output kuasa sehingga 750 mw. Turbin mempunyai julat kelajuan dari 80 hingga 100 revolusi seminit.

Francis Turbin mempunyai pemasangan aci menegak, dan pemasangan pemutar berorientasikan mendatar, yang dipanggil pelari, yang beroperasi di bawah air. Saluran air juga menegak dan diarahkan ke arah pelari oleh vanes panduan yang dikawal. Pelari berputar terutamanya kerana berat / tekanan air.

Turbin Kaplan

Turbin Kaplan dibangunkan pada tahun 1913 oleh profesor Austria Viktor Kaplan. Ia juga dikenali sebagai Turbin kipas kerana pelari menyerupai kipas kapal. Ia mempunyai bilah laras dan pintu gawang untuk mendapatkan kecekapan optimum dalam keadaan tekanan/kepala yang berbeza. Oleh itu, turbin Kaplan dapat memperoleh kecekapan sehingga 95% dan beroperasi di bawah keadaan kepala yang rendah yang tidak mungkin di turbin Francis.

Di turbin Kaplan juga pelari didorong oleh tekanan dan tahap input air dikawal oleh vanes panduan. Kepala air turbin Kaplan berkisar antara 10-70 meter dan output kuasa penjana boleh dari 5-120 mw. Diameter pelari adalah kira-kira 2-8 meter dan menyampaikan 80-430 revolusi seminit. Oleh kerana turbin Kaplan dapat beroperasi di bawah keadaan kepala yang rendah, ia digunakan dalam aliran tinggi, pengeluaran kuasa rendah di seluruh dunia. 

Apakah perbezaan antara turbin Kaplan dan Francis?

• Di dalam air turbin Kaplan memasuki paksi dan daun secara aksial, manakala di dalam air turbin Francis memasuki pelari secara radiasi dan keluar dari paksi.

• Pelari Turbin Kaplan mempunyai 3-8 bilah manakala Francis Turbine Runner mempunyai bilah 15-25 secara umum.

• Turbin Kaplan mempunyai kecekapan yang lebih tinggi daripada turbin Francis.

• Turbin Kaplan lebih kecil dan padat berbanding dengan turbin Francis.

• Kelajuan putaran (rpm) lebih tinggi daripada turbin francis.

• Turbin Kaplan mempunyai kehilangan geseran yang lebih rendah dan kecekapan yang lebih tinggi.

• Turbin Kaplan boleh beroperasi di bawah pelbagai keadaan kepala, tetapi turbin Francis memerlukan keadaan kepala yang lebih tinggi.

• Turbin Kaplan digunakan di loji kuasa hidro kecil.