نطاق تطبيق توربين فرانسيس

التوربينات المائية هي نوع من آلات التوربينات في آلات السوائل.في وقت مبكر من حوالي 100 قبل الميلاد ، وُلد النموذج الأولي للتوربينات المائية - التوربينات المائية.في ذلك الوقت ، كانت الوظيفة الرئيسية هي قيادة الآلات لمعالجة الحبوب والري.تم تطوير التوربينات المائية ، كجهاز ميكانيكي يعمل بتدفق المياه ، لتتحول إلى التوربينات المائية الحالية ، كما تم توسيع نطاق تطبيقاتها.ثم أين تستخدم توربينات المياه الحديثة بشكل رئيسي؟

يتم استخدام التوربينات المائية بشكل أساسي لمحطة طاقة التخزين التي يتم ضخها.عندما يكون حمل نظام الطاقة أقل من الحمل الأساسي ، يمكن استخدامه كمضخة مياه لاستخدام القدرة الزائدة لتوليد الطاقة لضخ المياه من الخزان السفلي إلى الخزان العلوي وتخزين الطاقة في شكل طاقة كامنة ؛عندما يكون حمل النظام أعلى من الحمل الأساسي ، يمكن استخدامه كتوربينات مائية لتوليد الكهرباء لضبط الحمل الأقصى.لذلك ، لا يمكن لمحطة طاقة التخزين النقية التي يتم ضخها أن تزيد من قوة نظام الطاقة ، ولكن يمكنها تحسين الاقتصاد التشغيلي لوحدات توليد الطاقة الحرارية وتحسين الكفاءة الكلية لنظام الطاقة.منذ الخمسينيات من القرن الماضي ، تم تقييم وحدات التخزين التي يتم ضخها على نطاق واسع وتم تطويرها بسرعة في جميع أنحاء العالم.

تم تطوير وحدات التخزين التي يتم ضخها في مرحلة مبكرة أو ذات رأس ماء مرتفع في الغالب تعتمد على نوع الماكينة الثلاثة ، أي أنها تتكون من محرك مولد وتوربينات مائية ومضخة مياه في سلسلة.ميزتها هي أن التوربينات المائية ومضخة المياه مصممة بشكل منفصل ، والتي يمكن أن يكون لها كفاءة عالية ، واتجاه دوران الوحدة هو نفسه عند التوليد والضخ ، والتي يمكن تحويلها بسرعة من توليد الطاقة إلى الضخ ، أو من الضخ إلى توليد الطاقة.في نفس الوقت ، يمكن استخدام التوربين لبدء تشغيل الوحدة.عيوبه التكلفة العالية والاستثمار الكبير في محطة توليد الكهرباء.

يمكن أن تدور شفرات عداء التوربينات لمضخة التدفق المائل ولا تزال تتمتع بأداء تشغيل جيد عندما يتغير رأس الماء والحمل.ومع ذلك ، نظرًا لقيودها بالخصائص الهيدروليكية وقوة المواد ، كان الحد الأقصى لرأس الماء 136.2 مترًا فقط في أوائل الثمانينيات (محطة كوجين رقم 1 للطاقة في اليابان).للحصول على رؤوس مياه أعلى ، يلزم وجود توربينات مضخة فرانسيس.

تم تجهيز محطة تخزين الطاقة التي يتم ضخها بخزانات علوية وسفلية.في حالة تخزين نفس الطاقة ، يمكن أن تؤدي زيادة الرأس إلى تقليل سعة التخزين وزيادة سرعة الوحدة وتقليل تكلفة المشروع.لذلك ، تتطور بسرعة محطات تخزين الطاقة عالية الرأس التي يزيد ارتفاعها عن 300 متر.تم تركيب توربين مضخة فرانسيس مع أعلى رأس مائي في العالم في محطة كهرباء بينابشتا في يوغوسلافيا.تبلغ قوتها المفردة 315 ميجاوات ، ويبلغ رأس الماء للتوربين 600.3 متر ؛يبلغ رأس المضخة 623.1 مترًا وسرعة دورانها 428.6 لفة / دقيقة.بدأ تشغيله في عام 1977. منذ القرن العشرين ، تطورت وحدات الطاقة الكهرومائية نحو معايير عالية وقدرة كبيرة.مع زيادة قدرة الحرائق في نظام الطاقة وتطوير الطاقة النووية ، من أجل حل مشكلة الذروة المعقولة للحلاقة ، تعمل البلدان في جميع أنحاء العالم بنشاط على بناء محطات طاقة تخزين بالضخ بالإضافة إلى التطوير القوي أو التوسع على نطاق واسع محطات توليد الكهرباء في شبكات المياه الرئيسية.لذلك ، تطورت توربينات الضخ بسرعة.

كآلة طاقة تقوم بتحويل طاقة تدفق المياه إلى طاقة ميكانيكية دوارة ، تعتبر التوربينات المائية جزءًا لا غنى عنه في مجموعة مولدات التوربينات المائية.في الوقت الحاضر ، أصبحت مشكلة حماية البيئة أكثر خطورة.تعمل الطاقة الكهرومائية ، وهي طريقة لتوليد الطاقة باستخدام الطاقة النظيفة ، على زيادة تطبيقها والترويج لها.من أجل الاستفادة الكاملة من الموارد الهيدروليكية المختلفة ، اجتذبت المد والجزر والأنهار العادية ذات الهبوط المنخفض وحتى الأمواج اهتمامًا واسع النطاق ، مما أدى إلى التطور السريع للتوربينات الأنبوبية والوحدات الصغيرة الأخرى.