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 interrogés sur l'énorme pouvoir de celui-ci et ont souvent utilisé le pouvoir. Mais, seulement dans le sillage du 19ème 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 de réaction utilisées dans les centrales hydroélectriques pour entraîner le générateur. Ce sont les types les plus communs de turbines qui sont utilisés dans les centrales modernes.

Turbine Francis

La turbine Francis a été développée par l'anglais James B. Francis en 1849 alors qu'il travaillait comme ingénieur en chef de la société Locks and Canals. La turbine a été conçue pour alimenter les machines de l'usine textile en utilisant la rivière à proximité. En utilisant des méthodes scientifiques et des expérimentations, il a pu développer le design pour atteindre une efficacité allant jusqu'à 90%. Aujourd'hui, les turbines Francis sont les turbines les plus utilisées dans le monde.

La turbine Francis est enfermée dans un carter et les aubes ont des caractéristiques incurvées spéciales conçues pour obtenir des performances optimales de la turbine. Les turbines Francis fonctionnent sous une hauteur d'eau de 10-650 mètres et le générateur entraîné par la turbine peut fournir une puissance jusqu'à 750 MW. Les turbines ont une plage de vitesse de 80 à 100 tours par minute.

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

a été développée en 1913 par le professeur autrichien Viktor Kaplan. Il est également connu sous le nom

turbine à hélice parce que son coureur ressemble à l'hélice d'un navire. Il a des lames réglables et des portillons de guichet pour obtenir l'efficacité optimale dans différentes conditions de pression / tête. Par conséquent, la turbine Kaplan peut gagner jusqu'à 95% d'efficacité et fonctionner dans des conditions de faible charge, ce qui n'est pas possible dans les turbines Francis. Dans la turbine Kaplan, le galet est entraîné par la pression et le niveau d'entrée d'eau est contrôlé par les aubes directrices. La hauteur d'eau de la turbine Kaplan est comprise entre 10 et 70 mètres et la puissance de la génératrice peut être de 5 à 120 MW.Le diamètre de coureur est d'environ 2-8 mètres et livre 80-430 tours par minute. Les turbines Kaplan étant capables de fonctionner dans des conditions de faible charge, elles sont utilisées dans la production d'énergie à haut débit et à faible hauteur dans le monde entier.

Quelle est la différence entre Kaplan et Francis Turbines?

• Dans l'eau de la turbine Kaplan, l'eau s'introduit axialement et sort axialement, tandis que dans l'eau de la turbine Francis pénètre radialement dans le couloir et sort axialement.

• Le coureur de turbine Kaplan a 3-8 lames tandis que le coureur de turbine Francis a 15-25 lames en général.

• La turbine Kaplan est plus efficace que la turbine Francis.

• La turbine Kaplan est plus petite et plus compacte que la turbine Francis.

• La vitesse de rotation (RPM) est supérieure à celle de la turbine Francis.

• La turbine Kaplan présente une moindre perte de charge et une plus grande efficacité.

• Les turbines Kaplan peuvent fonctionner dans de nombreuses conditions de charge, mais la turbine Francis nécessite des conditions de tête relativement plus élevées.

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