היקף היישום של טורבינת פרנסיס

טורבינת מים היא סוג של מכונות טורבינות במכונות נוזלים.כבר בערך בשנת 100 לפני הספירה נולד אב הטיפוס של טורבינת מים – טורבינת מים.באותה תקופה, התפקיד העיקרי היה להניע מכונות לעיבוד תבואה והשקיה.טורבינת מים, כמכשיר מכני המופעל על ידי זרימת מים, התפתחה לטורבינת המים הנוכחית, וגם היקף היישום שלה הורחב.אז איפה משתמשים בעיקר בטורבינות מים מודרניות?

טורבינת המים משמשת בעיקר לתחנת כוח אגירה שאובה.כאשר העומס של מערכת החשמל נמוך מהעומס הבסיסי, ניתן להשתמש בה כמשאבת מים כדי להשתמש ביכולת ייצור החשמל העודפת לשאיבת מים מהמאגר במורד הזרם למאגר במעלה הזרם ולאגור אנרגיה בצורה של אנרגיה פוטנציאלית;כאשר עומס המערכת גבוה מעומס הבסיס, ניתן להשתמש בה כטורבינת מים לייצור חשמל כדי להתאים את עומס השיא.לכן, תחנת כוח אחסון שאוב טהורה לא יכולה להגדיל את כוח מערכת החשמל, אבל יכולה לשפר את משק התפעול של יחידות ייצור חשמל תרמי ולשפר את היעילות הכוללת של מערכת החשמל.מאז שנות ה-50, יחידות אחסון שאובות זכו להערכה רבה והתפתחו במהירות בכל רחבי העולם.

יחידות האגירה השאובה שפותחו בשלב מוקדם או עם ראש מים גבוה מאמצות לרוב את שלושת המכונות, כלומר, הן מורכבות ממנוע גנרטור, טורבינת מים ומשאבת מים בסדרה.היתרון שלו הוא שטורבינת המים ומשאבת המים מתוכננות בנפרד, שיכולות להיות יעילות גבוהה, וכיוון הסיבוב של היחידה זהה בעת הפקה ושאיבה, שניתן להמיר במהירות מייצור חשמל לשאיבה, או משאיבה ל ייצור חשמל.במקביל, ניתן להשתמש בטורבינה כדי להפעיל את היחידה.החסרונות שלו הם עלות גבוהה והשקעה גדולה בתחנת כוח.

הלהבים של רץ הטורבינה של משאבת זרימה משופעת יכולים להסתובב ועדיין יש להם ביצועי פעולה טובים כאשר ראש המים והעומס משתנים.עם זאת, מוגבל על ידי המאפיינים ההידראוליים וחוזק החומר, ראש המים המרבי שלו היה רק ​​136.2 מ' בתחילת שנות ה-80 (תחנת כוח מספר 1 ביפן).עבור ראשי מים גבוהים יותר, נדרשות טורבינות משאבת פרנסיס.

תחנת כוח האגירה השאובה מצוידת במאגרים עליונים ותחתונים.בתנאי של אחסון אותה אנרגיה, הגדלת הראש יכולה להפחית את קיבולת האחסון, להגדיל את מהירות היחידה ולהפחית את עלות הפרויקט.לכן, תחנות כוח לאחסון אנרגיה גבוה מעל 300 מטר מתפתחות במהירות.טורבינת משאבת פרנסיס בעלת ראש המים הגבוה בעולם מותקנת בתחנת הכוח ביינבאשטה ביוגוסלביה.הספק יחידה בודדת שלה הוא 315 MW וראש המים של הטורבינה הוא 600.3 מטר;למשאבה יש ראש של 623.1 מטר ומהירות סיבוב של 428.6 R/min.הוא הופעל בשנת 1977. מאז המאה ה-20, יחידות כוח הידרו מתפתחות לקראת פרמטרים גבוהים וקיבולת גדולה.עם הגדלת כושר האש במערכת החשמל ופיתוח האנרגיה הגרעינית, על מנת לפתור את בעיית גילוח שיא סביר, מדינות בכל רחבי העולם בונות באופן פעיל תחנות כוח אגירה שאובות בנוסף לפיתוח או הרחבה נמרצות בקנה מידה גדול. תחנות כוח במערכות מים מרכזיות.לכן, טורבינות משאבה התפתחו במהירות.

בתור מכונת כוח הממירה את אנרגיית זרימת המים לאנרגיה מכנית מסתובבת, טורבינת מים היא חלק הכרחי בערכת גנרטורים של טורבינות מים.בימינו, בעיית השמירה על הסביבה הופכת יותר ויותר חמורה.כוח המים, שיטת ייצור חשמל באמצעות אנרגיה נקייה, מגבירה את יישומו וקידומו.על מנת לעשות שימוש מלא במשאבים הידראוליים שונים, גם גאות ושפל, נהרות רגילים עם ירידה נמוכה ואפילו גלים משכו תשומת לב רחבה, מה שהוביל לפיתוח מהיר של טורבינות צינוריות ויחידות קטנות אחרות.