Différence entre Kaplan et Francis Turbine

Kaplan vs Francis Turbine
 

L'eau, toujours en mouvement, transporte de l'énergie avec elle. Les humains se sont toujours demandé sur l'énorme pouvoir de celui-ci et ont souvent utilisé le pouvoir. Mais, seulement à la suite du 19e siècle, les ingénieurs ont développé des machines pour exploiter cette énergie avec efficacité. Les turbines sont les machines conçues pour capturer l'énergie du flux de fluide et la transformer en énergie mécanique.

La turbine Francis et la turbine Kaplan sont deux types de turbines réactionnelles utilisées dans les centrales hydroélectriques pour conduire le générateur. Ce sont les types les plus courants de turbines utilisées dans les centrales modernes.

Francis Turbine

Francis Turbine a été développé par l'Anglais James B. Francis en 1849 tout en travaillant comme ingénieur en chef de la société de verrouillage et de canaux. La turbine a été conçue pour alimenter les machines d'usine textile à l'aide de la rivière à proximité. À l'aide de méthodes scientifiques et d'expérimentation, il a pu développer la conception pour atteindre une efficacité jusqu'à 90%. Aujourd'hui, les turbines Francis sont les turbines les plus utilisées au monde.

Francis Turbine est enfermé dans un boîtier, et les lames ont des fonctionnalités incurvées spéciales conçues pour obtenir des performances optimales de la turbine. Les turbines Francis fonctionnent sous une tête d'eau de 10 à 650 mètres et le générateur conduit par la turbine peut donner une puissance jusqu'à 750 MW. Les turbines ont une vitesse de 80 à 100 révolutions par minute.

Francis Turbine a un ensemble d'arbre vertical et un ensemble de rotor orienté horizontalement, appelé le coureur, qui fonctionne sous l'eau. L'entrée d'eau est également verticale et est dirigée vers le coureur par des aubes de guidage contrôlables. Le coureur tourne principalement en raison du poids / pression de l'eau.

Turbine Kaplan

Kaplan Turbine a été développée en 1913 par le professeur autrichien Viktor Kaplan. Il est également connu comme le turbine d'hélice Parce que son coureur ressemble à l'hélice d'un navire. Il a des lames réglables et des portes de guichet pour obtenir l'efficacité optimale dans différentes conditions de pression / tête. Par conséquent, la turbine Kaplan peut gagner en efficacité jusqu'à 95% et fonctionner dans une condition de tête basse, ce qui n'est pas possible dans les turbines Francis.

Dans la turbine de Kaplan, le coureur est également entraîné par la pression et le niveau d'entrée d'eau est contrôlé par les aubes de guidage. La tête d'eau de la turbine Kaplan varie de 10 à 70 mètres et la puissance du générateur peut être de 5 à 120 MW. Le diamètre du coureur est d'environ 2 à 8 mètres et offre 80 à 430 révolutions par minute. Étant donné que les turbines Kaplan sont capables de fonctionner dans des conditions de tête basse, elles sont utilisées dans une production d'énergie à faible débit et à faible tête dans le monde entier. 

Quelle est la différence entre les turbines Kaplan et Francis?

• Dans la turbine Kaplan, l'eau entre axialement et quitte axialement, tandis que dans l'eau de la turbine Francis entre dans le coureur radialement et sort axialement.

• Le Kaplan Turbine Runner a 3-8 lames tandis que Francis Turbine Runner a 15-25 lames en général.

• La turbine Kaplan a une efficacité plus élevée que la turbine Francis.

• La turbine Kaplan est plus petite et compacte par rapport à la turbine Francis.

• La vitesse de rotation (tr / min) est supérieure à celle de la turbine Francis.

• La turbine Kaplan a une perte de frottement moindre et une efficacité plus élevée.

• Les turbines Kaplan peuvent fonctionner dans un large éventail de conditions de tête, mais Francis Turbine nécessite des conditions de tête relativement plus élevées.

• Les turbines Kaplan sont utilisées dans de petites centrales hydroélectriques.