La turbina ad acqua è una specie di macchinario a turbina nelle macchine a fluido.Già intorno al 100 aC nacque il prototipo di turbina ad acqua – turbina ad acqua.A quel tempo, la funzione principale era quella di guidare i macchinari per la lavorazione del grano e l'irrigazione.La turbina ad acqua, come dispositivo meccanico alimentato dal flusso d'acqua, si è sviluppata fino all'attuale turbina ad acqua e anche il suo campo di applicazione è stato ampliato.Allora dove vengono utilizzate principalmente le moderne turbine idrauliche?
La turbina ad acqua viene utilizzata principalmente per la centrale elettrica di accumulo pompata.Quando il carico del sistema elettrico è inferiore al carico di base, può essere utilizzato come pompa dell'acqua per utilizzare la capacità di generazione di energia in eccesso per pompare acqua dal serbatoio a valle al serbatoio a monte e immagazzinare energia sotto forma di energia potenziale;Quando il carico del sistema è superiore al carico di base, può essere utilizzato come turbina ad acqua per generare elettricità per regolare il carico di punta.Pertanto, la centrale elettrica di accumulo pompata pura non può aumentare la potenza del sistema elettrico, ma può migliorare l'economia operativa delle unità di generazione di energia termica e migliorare l'efficienza complessiva del sistema elettrico.Dagli anni '50, le unità di accumulo con pompaggio sono state ampiamente apprezzate e si sono sviluppate rapidamente in tutto il mondo.
Le unità di accumulo pompate sviluppate in fase iniziale o ad alta prevalenza adottano per lo più il tipo a tre macchine, ovvero sono composte da motore generatore, turbina acqua e pompa acqua in serie.Il suo vantaggio è che la turbina dell'acqua e la pompa dell'acqua sono progettate separatamente, il che può avere un'elevata efficienza e il senso di rotazione dell'unità è lo stesso durante la generazione e il pompaggio, che può essere rapidamente convertito dalla generazione di energia al pompaggio o dal pompaggio a produzione di energia.Allo stesso tempo, la turbina può essere utilizzata per avviare l'unità.I suoi svantaggi sono i costi elevati e gli ingenti investimenti nella centrale elettrica.
Le pale della girante della turbina della pompa a flusso inclinato possono ruotare e mantenere comunque buone prestazioni operative quando la prevalenza dell'acqua e il carico cambiano.Tuttavia, limitata dalle caratteristiche idrauliche e dalla forza del materiale, la sua altezza massima d'acqua era di soli 136,2 m all'inizio degli anni '80 (centrale elettrica di Kogen n. 1 in Giappone).Per prevalenze d'acqua superiori, sono necessarie turbine con pompa Francis.
La centrale di pompaggio è dotata di serbatoi superiori e inferiori.Nella condizione di immagazzinare la stessa energia, l'aumento della prevalenza può ridurre la capacità di accumulo, aumentare la velocità dell'unità e ridurre il costo del progetto.Pertanto, le centrali ad accumulo di energia ad alta prevalenza superiori a 300 metri si stanno sviluppando rapidamente.La turbina della pompa Francis con la prevalenza d'acqua più alta del mondo è installata nella centrale elettrica di Beinabashta in Jugoslavia.La sua potenza unitaria è di 315 MW e il battente d'acqua della turbina è di 600,3 metri;La pompa ha una prevalenza di 623,1 me una velocità di rotazione di 428,6 giri/min.è stato messo in funzione nel 1977. Dal 20° secolo, le unità idroelettriche si sono sviluppate verso parametri elevati e grande capacità.Con l'aumento della capacità di fuoco nel sistema elettrico e lo sviluppo dell'energia nucleare, al fine di risolvere il problema di una ragionevole riduzione dei picchi, i paesi di tutto il mondo stanno attivamente costruendo centrali elettriche di accumulo di pompaggio oltre a sviluppare o espandere vigorosamente su larga scala centrali elettriche nei principali sistemi idrici.Pertanto, le turbine delle pompe si sono sviluppate rapidamente.
Come macchina elettrica che converte l'energia del flusso d'acqua in energia meccanica rotante, la turbina dell'acqua è una parte indispensabile nel gruppo elettrogeno della turbina dell'acqua.Al giorno d'oggi, il problema della protezione dell'ambiente sta diventando sempre più serio.L'energia idroelettrica, un metodo di generazione di energia che utilizza energia pulita, sta aumentando la sua applicazione e promozione.Al fine di sfruttare appieno le varie risorse idrauliche, anche le maree, i fiumi di pianura con un basso dislivello e persino le onde hanno attirato un'attenzione diffusa, che ha portato al rapido sviluppo di turbine tubolari e altre piccole unità.
Tempo di pubblicazione: 06-aprile-2022
