Kaplan HYDRO TURBINE
-
Struktur dan Prinsip Kerja Kaplan Runner
Turbin Kaplan termasuk turbin reaksi dan terutama terdiri dari pelari, ruang pelari, perakitan gerbang wicket, dan casing spiral.
Bilah pelari turbin Kaplan mirip dengan kipas angin, dan di bawah Gambar menunjukkan pelari empat bilah.
Pelari dipasang di ruang pelari, dan aliran air masuk dan keluar dari pelari secara aksial, seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah ini.
Bagian bilah turbin air Kaplan berbentuk profil udara, tebal di akar dan tipis di tepi, dengan air mengalir secara aksial melalui bilah pelari,dan prinsip kerjanya mirip dengan turbin anginGambar di bawah ini menunjukkan diagram kekuatan pisau, di mana kekuatan pada pisau hanya dianalisis menggunakan bagian dari satu pisau.dan garis panah di gambar adalah garis vektor yang menunjukkan baik besar dan arah.
|
Pertama, lihat diagram kiri. titik m adalah partikel air di dekat pisau. untuk kejelasan, dipindahkan ke kiri atas. kecepatan partikel air adalah V.Karena sirkulasi air memasuki zona pelari, arahnya dalam diagram tidak secara vertikal ke bawah tetapi miring ke kiri. pisau berputar di sekitar poros, dan kecepatan tangensial perpisahannya adalah U.Partikel air m bergerak ke kanan dengan kecepatan -UOleh karena itu, kecepatan relatif partikel air m sehubungan dengan bilah adalah W, yang berarti arah aliran air yang bertindak pada bilah adalah W.
Selanjutnya, periksa diagram kanan. pisau ini tunduk pada aliran air ke arah W. Karena W membentuk sudut serangan α dengan akord profil udara c,kekuatan angkat L tegak lurus ke W dihasilkan, bersama dengan gaya tarik D (dalam arah yang sama dengan W). gaya R yang dihasilkan dari dua gaya ini adalah gaya yang bertindak pada bilah. komponen horisontal R adalah F,yang merupakan kekuatan yang mendorong pisau untuk berputar.
|
Turbin air aliran aksial umumnya memiliki 3 sampai 8 bilah: lebih sedikit bilah untuk kepala air rendah dan lebih banyak bilah untuk kepala air tinggi.Luas rantai transversal aliran dari koridor pelari di turbin air aliran aksial relatif besar, yang meningkatkan laju aliran unit dan kecepatan rotasi unit turbin. Hal ini memungkinkan penggunaan diameter pelari yang lebih kecil dan kecepatan rotasi yang lebih tinggi,Dengan demikian mengurangi ukuran unit dan biaya investasiTurbin air aliran aksial cocok untuk sumber daya air dengan kepala rendah dan aliran tinggi.
2. Kaplan turbin dengan bilah tetap dan bilah diatur
Turbin air Kaplan dibagi menjadi dua jenis: turbin kaplan bilah tetap dan turbin kaplan bilah disesuaikan.
- Turbin Kaplan dengan bilah tetap
Blades runner dari turbin blade fixed-flow aksial dipasangkan ke hub, dengan struktur sederhana dan biaya rendah.mengakibatkan penurunan signifikan dalam efisiensi turbin ketika ada variasi yang signifikan dalam kepala air dan bebanTurbin blade tetap aliran aksial umumnya digunakan di bawah kepala air kurang dari 25 meter dengan daya keluar tidak melebihi 50.000 kilowatt.
- Turbin Kaplan dengan bilah yang dapat diatur
Bilah pelari turbin Kaplan aliran aksial dapat berputar sesuai dengan perubahan kepala air dan beban, menyesuaikan sudut serangan α bilah.Hal ini memungkinkan turbin untuk mempertahankan kinerja operasi yang sangat baik bahkan ketika kepala air dan beban bervariasi secara signifikanMekanisme yang mengontrol rotasi bilah terletak di dalam hub, terutama terdiri dari silinder hidrolik yang menggerakkan bilah.Piston di dalam silinder menggerakkan putaran bilah melalui batang piston, batang penghubung, lengan pisau, dan komponen lainnya.
Gambar di bawah ini adalah diagram skema rotasi bilah pelari turbin Kaplan. Gambar kiri menunjukkan bilah dalam posisi tertutup; yang tengah adalah posisi perhitungan,yang merupakan posisi desain selama operasi normal; yang kanan adalah posisi terbuka penuh.
Turbin Kaplan memiliki efisiensi tinggi, dengan beberapa model saat ini membanggakan efisiensi maksimum lebih dari 94%.
3. struktur turbin KAPLAN
Turbin Kaplan terutama terdiri dari tiga komponen utama. Bagian berputar termasuk pelari dan poros utama. Bagian tetap terutama termasuk casing spiral, stay ring, ring bawah,Penutup kepala, bracket atas, kerucut, ruang pelari dan tabung draft.Ada juga bantalan panduan, segel poros dan komponen lainnya.
Gambar di bawah ini adalah tampilan bagian dari cincin bertahan, cincin bawah, penutup kepala, kurung atas, kerucut dan lapisan tabung draft, menunjukkan struktur dasar.Cincin tinggal berfungsi sebagai dasar dari seluruh turbin air dan merupakan komponen yang paling penting.
Penutup kepala dipasang di bagian atas cincin pendirian, sementara cincin bawah dan ruang pelari dipasang di bawah cincin pendirian.Casing spiral dipasang pada lingkar luar cincin tinggal . tabung tarik dipasang di bawah ruang pelari. penutup kepala dipasang di bagian atas bagian dalam cincin tahan, penutup pendukung dipasang di dalam penutup kepala,dan kerucut (kerucut panduan) dipasang di bagian bawah bagian dalam penutup pendukungGambar di bawah ini menunjukkan diagram skematik dari komponen di atas yang dipasang bersama.
Proses pemasangan sebenarnya dari turbin Kaplan dijelaskan secara singkat di bawah ini mengenai pemasangan sistem distribusi air.
Pasang palang panduan bergerak di dalam cincin pengendalian, diikuti dengan penutup kepala dan penutup pendukung.dan pasang lengan kemudi alat pengemudi pada ujung atas poros alat pengemudiMenginstal ring kontrol pada penutup pendukung, dan menghubungkan lengan engkol ke ring kontrol dengan tautan penghubung melalui pin. Menginstal servomotor.
Pemandangan bagian lengkap dari struktur turbin air aliran aksial
4Kondisi operasi turbin Kaplan
Di bawah Gambar adalah diagram skematik arah aliran air dari turbin air aliran aksial, dengan garis panah biru menunjukkan arah aliran air.
Ketika kepala air dan beban dari pembangkit listrik tenaga air berubah,sebuah turbin Kaplan aliran aksial dapat secara bersamaan menyesuaikan sudut-sudut vanes panduan dan sudut pitch bilah pelari untuk menstabilkan kecepatan rotasiMelalui koordinasi optimal antara sudut rotasi palang panduan dan sudut rotasi bilah, ia mempertahankan kinerja operasi yang sangat baik bahkan di bawah variasi besar di kepala air dan beban.
Di bawah video ini adalah animasi yang menunjukkan penyesuaian sinkron bilah pelari dan bilah panduan turbin aliran aksial.
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!
Indonesian
