Diferencia entre Kaplan y Francis Turbine

Kaplan vs Francis Turbine
 

El agua, siempre en movimiento, lleva energía. Los humanos siempre se han preguntado por el tremendo poder de la misma y a menudo usaron el poder. Pero, solo a raíz del siglo XIX, los ingenieros desarrollaron maquinaria para aprovechar esta energía con eficiencia. Las turbinas son las máquinas diseñadas para capturar la energía del flujo de fluido y convertirla en energía mecánica.

Francis Turbine y la turbina de Kaplan son dos tipos de turbinas de reacción utilizadas en las centrales hidroeléctricas para conducir el generador. Son los tipos más comunes de turbinas que se utilizan en las plantas de energía modernas.

Turbina francis

Francis Turbine fue desarrollada por el inglés James B. Francis en 1849 mientras trabajaba como ingeniero principal de la compañía Locks and Canals. La turbina fue diseñada para alimentar las máquinas de fábrica de textiles utilizando el río cercano. Utilizando métodos científicos y experimentación, pudo desarrollar el diseño para lograr hasta un 90% de eficiencia. Hoy las turbinas francis son las turbinas más utilizadas del mundo.

Francis Turbine está encerrada en una carcasa, y las cuchillas tienen características curvas especiales diseñadas para obtener un rendimiento óptimo de la turbina. Las turbinas Francis operan debajo de una cabeza de agua de 10-650 metros y el generador impulsado por la turbina puede dar una potencia de salida de hasta 750 MW. Las turbinas tienen un rango de velocidad de 80 a 100 revoluciones por minuto.

Francis Turbine tiene un conjunto de eje vertical y un conjunto de rotor orientado horizontalmente, llamado corredor, que funciona bajo el agua. La entrada de agua también es vertical y está dirigida hacia el corredor por paletas de guía controlables. El corredor gira principalmente debido al peso / presión del agua.

Turbina de kaplán

La turbina de Kaplan fue desarrollada en 1913 por el profesor austriaco Viktor Kaplan. También se conoce como el turbina de hélice Porque su corredor se asemeja a la hélice de un barco. Tiene cuchillas ajustables y puertas para wicket para obtener la eficiencia óptima en diferentes afecciones de presión/cabeza. Por lo tanto, la turbina de Kaplan puede ganar eficiencias de hasta el 95% y operar bajo una condición de cabeza baja, lo que no es posible en las turbinas de Francis.

En Kaplan Turbine también el corredor es impulsado por la presión y el nivel de entrada de agua está controlado por las paletas de guía. La cabeza de agua de la turbina de Kaplan varía de 10-70 metros y la potencia de salida del generador puede ser de 5-120 MW. El diámetro del corredor es de aproximadamente 2-8 metros y ofrece 80-430 revoluciones por minuto. Dado que las turbinas de Kaplan pueden operar en condiciones de cabeza baja, se usan en una producción de energía de alto flujo y baja cabeza en todo el mundo. 

¿Cuál es la diferencia entre Kaplan y Francis Turbines??

• En Kaplan, el agua de la turbina ingresa axial y hojas axialmente, mientras que en Francis Turbine Water entra en el corredor radialmente y sale axialmente.

• El corredor de turbina de Kaplan tiene 3-8 cuchillas, mientras que Francis Turbine Runner tiene 15-25 cuchillas en general.

• La turbina de Kaplan tiene una mayor eficiencia que la turbina francis.

• La turbina de Kaplan es más pequeña y compacta en comparación con Francis Turbine.

• La velocidad de rotación (RPM) es más alta que la de la turbina francis.

• La turbina de Kaplan tiene una menor pérdida de fricción y una mayor eficiencia.

• Las turbinas de Kaplan pueden operar en una amplia gama de condiciones de cabeza, pero Francis Turbine requiere afecciones de cabeza relativamente más altas.

• Las turbinas de Kaplan se usan en pequeñas centrales hidroeléctricas.