フランシス水車の適用範囲

水車は、流体機械の一種のタービン機械です。早くも紀元前100年頃、水車のプロトタイプである水車が誕生しました。当時の主な機能は、穀物加工と灌漑用の機械を駆動することでした。水車は、水流を動力源とする機械装置として、現在の水車に発展し、その適用範囲も拡大しています。では、現代の水車は主にどこで使われているのでしょうか。

水車は主に揚水発電所に使用されています。電力システムの負荷が基本負荷よりも低い場合、それを送水ポンプとして使用して、余剰の発電能力を使用して、下流の貯水池から上流の貯水池に水を汲み上げ、位置エネルギーの形でエネルギーを貯蔵することができます。システム負荷がベース負荷よりも高い場合は、水車として使用して発電し、ピーク負荷を調整することができます。したがって、純粋な揚水発電所は、電力システムの電力を増やすことはできませんが、火力発電ユニットの運用経済性を改善し、電力システムの全体的な効率を改善することができます。1950年代以降、揚水発電ユニットは世界中で広く評価され、急速に開発されてきました。

初期段階または高水頭で開発されたポンプ式貯蔵ユニットは、主に3つの機械タイプを採用しています。つまり、発電機モーター、水車、および水ポンプが直列に構成されています。その利点は、水車と送水ポンプが別々に設計されているため、効率が高く、発電とポンプの回転方向が同じであるため、発電からポンプへ、またはポンプからポンプへとすばやく変換できることです。発電。同時に、タービンを使用してユニットを始動することができます。その欠点は、発電所への高コストと多額の投資です。

傾斜流ポンプタービンランナーのブレードは回転することができ、水頭と負荷が変化しても良好な運転性能を維持します。しかし、水理特性と材料強度によって制限され、1980年代初頭の最大水頭はわずか136.2mでした（日本で高原第1発電所）。より高い水頭の場合、フランシスポンプタービンが必要です。

揚水発電所には、上部と下部の貯水池が装備されています。同じエネルギーを貯蔵する条件下で、ヘッドを増やすと、貯蔵容量が減り、ユニット速度が上がり、プロジェクトコストが削減されます。そのため、300メートルを超える高揚程のエネルギー貯蔵発電所が急速に発展しています。ユーゴスラビアのbeinabashta発電所には、世界で最も高い水頭を持つフランシスポンプタービンが設置されています。その単一ユニットの電力は315MWで、タービンの水頭は600.3メートルです。ポンプのヘッドは623.1m、回転速度は428.6 R/minです。1977年に稼働を開始しました。20世紀以来、水力発電ユニットは高いパラメータと大容量に向けて開発されてきました。電力系統の消火能力の増強と原子力の開発に伴い、合理的なピークシェービングの問題を解決するために、世界中の国々が大規模な開発または拡張に加えて、揚水発電所を積極的に建設しています。主要な水システムの発電所。そのため、ポンプタービンは急速に発展してきました。

水流のエネルギーを回転する機械エネルギーに変換する動力機として、水車は水車発電機セットに欠かせない部品です。今日、環境保護の問題はますます深刻になっています。クリーンエネルギーを利用した発電方法である水力発電は、その応用と普及を促進しています。さまざまな水力資源を最大限に活用するために、潮汐、低水位の平野河川、波さえも注目され、管状タービンなどの小型ユニットの急速な発展につながっています。