Turbiny wodne: budowa, działanie

Turbiną wodną nazywamy silnik przetwarzający energię mechaniczną wody (energię wody płynącej) na pracę użyteczną w wirniku, w którym następuje zmiana wiru wody i wytwarzanie momentu obrotowego. W turbinach wodnych wykorzystuje się energię ciśnienia i energię prędkości.

W zależności od tego, w jakiej postaci energia jest doprowadzona do wirnika, turbiny dzieli się na dwa rodzaje:
turbiny akcyjne (natryskowe), w których woda zostaje doprowadzona do wirnika pod ciśnieniem atmosferycznym. W turbinach tego typu zostaje wykorzystana energia kinetyczna.

turbiny reakcyjne (naporowe), w których woda zostaje doprowadzona do wirnika pod ciśnieniem wyższym niż ciśnienie atmosferyczne (wyjątek stanowi przypadek lewarowego doprowadzenia wody). Turbiny reakcyjne wykorzystują energię ciśnienia wody oraz energię kinetyczną.

W turbinie akcyjnej energia ciśnienia wody na wlocie do turbiny zamieniana jest w dyszy na energię prędkości, która następnie jest przenoszona na wirnik, gdzie następuje zamiana energii kinetycznej wody na energię mechaniczną. W turbinie reakcyjnej ciśnienie wody na wlocie do turbiny zamieniane jest w kierownicy jedynie w pewnej części na prędkość. W wirniku następują obniżenia ciśnienia oraz prędkości związane z zamienianie energii ciśnienia i energii kinetycznej wody na energię mechaniczną.

Turbiny reakcyjne możemy podzielić ze względu na przepływ wody przez wirnik na:

  • turbiny promieniowe (wolnobieżne turbiny Francisa),
  • promieniowo osiowe zwane diagonalnymi (szybkobieżne turbiny Francisa i Deriaza),
  • turbiny osiowe (Kaplana i śmigłowe).

Turbiny możemy też podzielić względem liczbowej wartości wyróżnika szybkobieżności na:

  • wolnobieżne,
  • średniobieżne
  • szybkobieżne,

Natomiast ze względu na liczbę wirników osadzonych na jednym wale na:

  • jednowirnikowe
  • wielowirnikowe.

Kolejnym podziałem turbin zarówno reakcyjnych jak i akcyjnych jest podział uwzględniający szczegółowe rozwiązania konstrukcyjne takie jak położenie osi wału: turbiny poziome, turbiny pionowe oraz ukośne.

Jeszcze innym kryterium podziału turbin jest ich obudowa i w zależności od jej rodzaju wyróżniamy turbiny o komorze otwartej oraz o komorze zamkniętej (spiralnej, kotłowej). Komora spiralna może być metalowa (blaszana, żeliwna lub stalowa) lub też betonowa.

Źródło:
– instsani.pl

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.