Oct 292013
 
energie hidraulica logo

In turbinele hidraulice, energia apelor curgătoare, captată prin amenajări sau instalaţii hidrotehnice, este transformată în energie mecanică de rotaţie, care acţionează un rotor cu palete.

Forma cea mai veche şi mai simplă a turbinei hidraulice este roata de moară (roata hidraulică), care foloseşte energia unui curs de apă. Apa loveşte paletele unei roţi mari de lemn, care, în cele mai multe cazuri, antrenează moara de apă. După modul de admisie a apei, roţile hidraulice pot fi: cu admisie superioară (apa curge pe paletele de sus ale roţii) şi cu admisie inferioară (apa loveşte paletele de jos ale roţii). Tehnica revine la forma roţii de moară prin turbina Pelton, care este o turbină cu egală presiune (se transformă întreaga energie cinetică a apei). Aceasta este roata de moaraconstituită dintr-un rotor, pe periferia căruia sînt montate palete de forma unor cupe. Apa, admisă şi dirijată spre rotor cu ajutorul unui injector, loveşte cupele acestuia, imprimîndu-i o mişcare de rotaţie. Viteza rotaţiei este determinată de debitul şi de viteza apei, turbina funcţionand in condiţii optime cînd viteza de rotaţie a rotorului este egală cu jumătatea vitezei de cădere a jetului de apă. Injectorul este prevăzut cu un ac, care permite reglarea debitului de apă, şi cu un deflector, care acţionează în vederea evitării loviturilor de berbec ale apei în conductă la descărcarea bruscă a turbinei. In asemenea situaţii, deflectorul deviază curentul de apă de la cupele rotorului pînă cînd acul a micşorat secţiunea de trecere a apei în mod corespunzător. In cele mai multe cazuri, reglarea detectorului este cuplată cu un generator electric.
Turbina Pelton se foloseşte atunci cînd se dispune de căderi mari şi debite specifice mici de apă. în aceste cazuri, apa se captează la înălţime într-un lac sau un rezervor de acumulare şi este condusă la turbina montată la un nivel mai coborat prin conducte sau galerii.
Pentru căderi de apă mijlocii şi debite specifice normale şi pană la foarte mari, se folosesc turbine Francis sau turbine radiale. Spre deosebire de turbina Pelton, în turbina Francis direcţia jetului de apă este schimbată: schimbarea se face perpendicular pe direcţia de intrare, ceea ce face ca rotorul turbinei să fie pus în mişcare. Turbina este prevăzută cu un distribuitor echipat cu palete reglabile, cu ajutorul căruia se realizează admisia şi dirijarea apei spre rotor. Dintr-un canal de aducţie inelar care înconjoară turbina, apa intră în distribuitor, care imprimă jetului de apă direcţia de curgere cea mai favorabilă. Jetul de apă este distribuit uniform pe întreaga periferie a rotorului turbinei şi trece radial prin acesta de la exterior spre centrul rotorului. Paletele distribuitorului (numite palete directoare) asigură astfel transformarea energiei apei în principal în energie de rotaţie, evitand consumul acesteia prin vîrtejuri şi alţi curenţi de curgere.

Distribuitorul turbinei Francis este dispozitivul director căruia în cazul turbinei Pelton îi corespunde injectorul. Figura  reprezintă schema unei turbine Francis;

schema unei turbine Francis

se poate observa deviaţia perpendiculară a jetului de apă. Pentru căderi de apă mici şi debite mari, de exemplu, la barajul unui riu se foloseşte turbina Kaplan sau turbina elicoidaiă. Construcţia rotorului acestei turbine se aseamănă cu cea a unei elice de navă, cu deosebirea că, în timp ce elicea unei nave împinge prin rotire apa înapoi şi deplasează nava înainte, în turbina Kaplan apa acţionează elicea, imprimîndu-i o mişcare de rotaţie. Apa este admisă în turbină lateral printr-un canal de aducţie inelar, apoi este deviată prin distribuitor şi dirijată în lungul axei rotorului.
Acest tip de turbine se mai numesc turbine axiale. Debitul de apă care trece prin turoină poate fi reglat prin modificarea distanţei dintre paletele distribuitorului, reglandu-se în mod corespunzător şi paletele rotorului. Fiecărei poziţii a paletelor distribuitorului îi corespunde, în vederea obţinerii unui randament înalt, numai o singură poziţie a paletelor rotorului.

 Leave a Reply

(required)

(required)

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>