Verschil tussen Kaplan en Francis Turbine

Kaplan tegen Francis Turbine
 

Water, altijd in beweging, draagt ​​energie mee. Mensen hebben zich altijd afgevraagd naar de enorme kracht ervan en maakten vaak gebruik van de kracht. Maar pas in de 19e eeuw ontwikkelden ingenieurs een machine om deze energie efficiënt aan te wenden. Turbines zijn de machines die zijn ontworpen om de energie uit de vloeistofstroom op te vangen en deze in mechanische energie om te zetten.

Francis-turbine en de Kaplan-turbine zijn twee soorten reactieturbines die worden gebruikt in waterkrachtcentrales voor het aandrijven van de generator. Het zijn de meest voorkomende soorten turbines die worden gebruikt in de moderne energiecentrales.

Francis Turbine

Francis turbine werd ontwikkeld door de Engelsman James B. Francis in 1849 toen hij werkte als hoofdingenieur van de Locks and Canals Company. De turbine is ontworpen om de machines in de textielfabriek van stroom te voorzien met behulp van de nabijgelegen rivier. Met behulp van wetenschappelijke methoden en experimenten was hij in staat om het ontwerp te ontwikkelen om tot 90% efficiëntie te bereiken. Tegenwoordig zijn Francis-turbines de meest gebruikte turbines ter wereld.

Francis-turbine is ingesloten in een behuizing en de bladen hebben speciale gebogen functies die zijn ontworpen om optimale prestaties van de turbine te verkrijgen. Francis-turbines werken onder een waterhoogte van 10 - 650 meter en de generator aangedreven door de turbine kan een vermogen leveren tot 750 MW. De turbines hebben een snelheidsbereik van 80 tot 100 omwentelingen per minuut.

Francis-turbine heeft een verticaal assamenstel en een horizontaal georiënteerd rotorsamenstel, de runner genoemd, die onder water werkt. De waterinlaat is ook verticaal en wordt naar de loper gericht door regelbare leischoepen. De runner roteert voornamelijk vanwege het gewicht / de druk van het water.

Kaplan Turbine

Kaplan-turbine werd in 1913 ontwikkeld door de Oostenrijkse professor Viktor Kaplan. Het is ook bekend als de propellerturbine omdat zijn runner lijkt op de propeller van een schip. Het heeft instelbare bladen en wicketpoorten om de optimale efficiëntie in verschillende druk / kopcondities te verkrijgen. Daarom kan de Kaplan-turbine rendementen tot 95% behalen en werken in omstandigheden met een lage kop, wat niet mogelijk is in Francis-turbines..

In de Kaplan-turbine wordt ook de loper aangedreven door de druk en wordt het waterinvoerniveau geregeld door de leischoepen. De waterkop van de Kaplan-turbine varieert van 10-70 meter en het generatorvermogen kan variëren van 5 tot 120 MW. De runnerdiameter is ongeveer 2-8 meter en levert 80 - 430 omwentelingen per minuut. Aangezien de Kaplan-turbines in staat zijn om onder omstandigheden met een lage kop te werken, worden ze wereldwijd gebruikt voor de productie van hoogvolt en laag vermogen.. 

Wat is het verschil tussen Kaplan en Francis Turbines?

• In Kaplan gaat turbine water axiaal in en verlaat het axiaal, terwijl in Francis turbine water de runner radiaal binnenkomt en axiaal uittreedt.

• De Kaplan-turbinerunner heeft 3-8 bladen terwijl de Francis-turbinerunner over het algemeen 15-25 bladen heeft.

• Kaplan-turbine heeft een hoger rendement dan Francis-turbine.

• Kaplan-turbine is kleiner en compacter in vergelijking met Francis-turbine.

• De rotatiesnelheid (RPM) is hoger dan die van de Francis-turbine.

• Kaplan-turbine heeft minder wrijvingsverlies en hogere efficiëntie.

• Kaplan-turbines kunnen werken onder een breed scala van hoofdomstandigheden, maar Francis-turbine vereist relatief hogere hoofdomstandigheden.

• Kaplan-turbines worden gebruikt in kleine waterkrachtcentrales.