Diferença Entre Kaplan e Francis Turbine: Kaplan Turbine vs Francis Turbine

Kaplan vs Francis Turbine

A água, sempre em movimento, transporta energia com ela. Os seres humanos sempre se perguntaram sobre o tremendo poder dele e muitas vezes usaram o poder. Mas, apenas na sequência do século 19, os engenheiros desenvolveram máquinas para aproveitar esta energia com eficiência. Turbinas são as máquinas projetadas para capturar a energia do fluxo de fluido e transformá-la em energia mecânica.

A turbina Francis ea turbina Kaplan são dois tipos de turbinas de reação usadas em usinas hidrelétricas para dirigir o gerador. Eles são os tipos mais comuns de turbinas que são usadas nas modernas usinas de energia.

Francis Turbine

A turbina Francis foi desenvolvida pelo inglês James B. Francis em 1849 enquanto trabalhava como engenheira da empresa Locks and Canals. A turbina foi projetada para alimentar as máquinas da fábrica de têxteis usando o rio nas proximidades. Usando métodos científicos e experimentação, ele conseguiu desenvolver o design para atingir até 90% de eficiência. Hoje, as turbinas Francis são as turbinas mais utilizadas no mundo.

A turbina Francis está fechada em uma caixa e as lâminas possuem características curvas especiais projetadas para obter o melhor desempenho da turbina. As turbinas Francis operam sob uma cabeça de água de 10-650 metros eo gerador conduzido pela turbina pode dar uma potência de até 750 MW. As turbinas têm uma faixa de velocidade de 80 a 100 revoluções por minuto.

A turbina Francis possui um conjunto de eixo vertical e um conjunto de rotor orientado horizontalmente, chamado de corredor, que opera sob a água. A entrada de água também é vertical e é direcionada para o corredor por palhetas guia controláveis. O corredor roda principalmente devido ao peso / pressão da água.

Kaplan Turbine

A turbina Kaplan foi desenvolvida em 1913 pelo professor austríaco Viktor Kaplan. Também é conhecida como turbina de hélice porque seu corredor se parece com a hélice de um navio. Possui lâminas ajustáveis ​​e portões de wicket para obter a eficiência ideal em diferentes condições de pressão / cabeça. Portanto, a turbina Kaplan pode ganhar eficiências até 95% e operar sob condições de baixa temperatura, o que não é possível nas turbinas Francis.

Na turbina Kaplan também o corredor é conduzido pela pressão e o nível de entrada de água é controlado pelas palhetas de guia. A cabeça de água da turbina Kaplan varia de 10 a 70 metros e a potência do gerador pode ser de 5-120 MW.O diâmetro do corredor é de cerca de 2-8 metros e entrega 80-430 rotações por minuto. Uma vez que as turbinas Kaplan são capazes de operar sob condições de baixa cabeça, elas são usadas em produção de energia de alto fluxo e baixa potência em todo o mundo.

Qual a diferença entre Kaplan e Francis Turbines?

• Na água da turbina Kaplan, entra axialmente e sai axialmente, enquanto que na turbina de Francis, a água entra no corredor radialmente e sai axialmente.

• O corredor de turbina Kaplan tem 3-8 lâminas, enquanto o corredor de turbina Francis tem 15 a 25 lâminas em geral.

• A turbina Kaplan tem uma eficiência maior do que a turbina Francis.

• A turbina Kaplan é menor e compacta em comparação com a turbina Francis.

• A velocidade de rotação (RPM) é maior que a da turbina Francis.

• A turbina Kaplan tem menor perda de fricção e maior eficiência.

• As turbinas Kaplan podem operar sob uma ampla gama de condições de cabeça, mas a turbina Francis requer condições de cabeça relativamente maiores.

• As turbinas Kaplan são usadas em pequenas usinas hidrelétricas.