В этой статье я расскажу о турбине поперечного потока, которая является известным видом турбин из категории импульсных турбин. Я также объясню принцип работы и компоненты поперечноточной турбины с помощью диаграммы. Итак, турбины поперечного потока — это специальные водяные турбины, предназначенные для микро- и малых гидроэнергетических проектов с высоким расходом. Это турбина с низким напором. Энтони Мишель изобрел ее в 1903-х годах.
Гидроэлектроэнергия является одним из идеальных источников энергии благодаря своей экологичности. В последние несколько лет проводится все больше и больше исследований в области малых гидроэлектростанций. Различные виды водяных турбин мини-ГЭС включают пропеллерные, осевые и радиальные турбины. Существует множество хороших мест для установки турбин малой высоты.
Эффективность поперечноточной водяной турбины зависит от различных параметров или факторов конструкции. Эти факторы включают длину рабочего колеса, диаметр рабочего колеса, радиус изгиба лопастей, мощность турбины, скорость вращения рабочего колеса, количество ковшей, шаг ковшей, угол атаки, угол тяги и угол наклона ковшей. Турбина поперечного потока — это турбина с высоким расходом и низким напором. Поэтому она является специальной низкоскоростной турбиной. На приведенной ниже схеме показана турбина с поперечным потоком.
Турбина Каплана — это турбина с низким напором, которая имеет осевой выход и осевой вход. Турбина поперечного потока также является турбиной низкого напора с радиальными выходом и входом. Это основные области, представляющие интерес. В настоящее время турбина поперечного потока воды становится все более популярной благодаря своей простой конструкции и легкости изготовления на месте в местах с низким напором и малым расходом.
Работа поперечноточной турбины:
Принцип работы турбины поперечного потока очень прост.
Турбина Crossflow имеет ротор в форме барабана с неподвижными дисками на обоих концах, а корытообразные ковши соединяют два диска. Вода подается из входного направляющего устройства в ротор. Впускная направляющая направляет воду под давлением к ротору в первый раз, передает импульсную силу внутри барабана. После этого процесса вода проходит ротор и выходит из турбины под давлением окружающей среды.
Затем турбина поперечного потока изменяет давление воды и преобразует его в механическую энергию. Этот эффект уменьшает перепад давления в очень малой степени через ковши турбины и повышает эффективность. Большая часть энергии извлекается из верхних ковшей (около 75%), а остальные 25% — из нижних ковшей.
Угловой момент воды, протекающей через ковши ротора турбины, преобразует кинетическую энергию воды в крутящий момент на выходном валу, с помощью которого можно привести в движение генератор в небольшой гидроэлектрической системе. Затем турбина поперечного потока воды вращает катушку генератора, соединенного с электрической нагрузкой. В зависимости от здания, генератор обеспечивает электроэнергией здание или промышленную зону.
Для лучшего понимания посмотрите представленное ниже видео:
Компоненты турбины поперечного потока:
Компоненты турбины поперечного потока приведены ниже.
1) Бегун:
Бегун является наиболее важным компонентом турбины поперечного потока. Он состоит из двух параллельных дисков, для соединения которых используется несколько изогнутых ковшей. Рабочее колесо представляет собой полое круглое сечение турбины, которое поддерживает оба конца изогнутых ковшей.
2) Сопло:
Сопло является неотъемлемой частью турбины и может создавать высокоскоростные потоки воды. Струя воды попадает в ковши рабочего колеса и преобразует потенциальную энергию в кинетическую. Сопло также входит в состав наиболее важных компонентов турбины поперечного потока.
3) Ковши:
Края ковшей острые, чтобы уменьшить сопротивление потоку воды. Площадь поперечного сечения металла ковша круглая. Концы лопастей приварены к диску, чтобы получилась клетка, напоминающая клетку хомяка. Такую турбину иногда называют «турбиной с беличьей клеткой».
4) Корпус:
Корпус турбины поперечного потока предотвращает разбрызгивание воды во внешней зоне.
Преимущества и недостатки перекрестноточной турбины:
Преимущества:
- имеет очень низкую цену.
- Эти турбины имеют хорошее регулирование.
- Она не требует слишком частого технического обслуживания.
- Турбина поперечного потока более надежна по сравнению с другими типами.
- Эффективность высока, когда вода проходит через рабочее колесо дважды.
- Они в основном используются в микро- и малых гидроэлектростанциях.
- Преимуществом является то, что она также удаляет мелкие загрязнения и мусор из рабочего колеса, когда вода выходит из него.
- Годовой КПД, создаваемый плоской кривой КПД, превосходит другие турбинные системы, особенно для мини-ГЭС.
- Выход ленточной мощности может осуществляться с обеих сторон перекрестноточной водяной турбины.
Недостатки:
- Проблемы с самозапуском
- Снижается коэффициент полезного действия.
- Максимальный КПД турбины поперечного потока немного ниже, чем максимальный КПД турбин Пелтона, Френсиса и Каплана.
В этой статье я подробно рассказываю о турбине поперечного потока и принципе ее работы. Это самый эффективный тип импульсной турбины. Если вам нужна еще какая-либо помощь по этой теме, то не стесняйтесь и дайте мне знать в разделе комментариев.
Чтобы узнать больше о турбинах, вам следует прочитать следующие статьи.
