турбина — это водяная турбина, в которой используется пропеллер с автоматически регулируемыми лопастями и воротами. Турбины Каплана идеально подходят для низкого напора или ситуаций с низкой динамикой водяного давления и часто располагаются в местах где такая турбина необходима с учетом условий течения реки. Турбины Каплана позволяют производить больше гидроэлектроэнергии, чем это было возможно в предыдущих конструкциях, ограниченных размером гребного винта и расходом воды.
Водяная турбина — это своего рода роторный двигатель, который производит энергию, собранную из водных потоков, обычно рек. Турбины Каплана, как и другие типы турбин, были разработаны во время промышленной революции для целей локализованной выработки электроэнергии на производстве. Виктор Каплан, австрийский профессор инженерии, задумал турбину Каплана в 1913 году, но из-за первоначальных проблем с конструкцией не реализовать какое-либо широкое производство до тех пор, пока годы спустя.
Турбина Каплана усовершенствовала ранее популярный тип турбины за счет использования дифференциального саморегулирующегося гребного винта. В нем также используются регулируемые затворы для направления и контроля давления воды с камерой, в которой находится сам пропеллер. Этот тип турбины является одним из наиболее широко используемых типов пропеллерных турбин в условиях сильного потока воды. текущая и малонапорная выработка электроэнергии.
В конструкции турбины Каплана используется труба с направленным внутрь потоком, которая служит камерой сжатия с рядом регулируемых заслонок. По мере того, как вода вводится через впускной вентиль, жидкость становится все более под давлением по мере того, как она проходит через турбину и отдает свою энергию. Втекающая вода ориентируется под углом внутри трубы, охватывающей гребной винт и его вал, заставляя гребной винт вращаться.
Чтобы компенсировать потенциальные потери энергии, турбина Каплана оснащена выходным затвором, который замедляет поток воды на выходе из камеры. Регулируемые лопасти и заслонки позволяют турбине постоянно работать при различных условиях потока воды. Эти функции помогают избежать потерь давления в камере, которые могут привести к кавитации или ударным волнам, возникающим в закрытых гребных винтах в условиях жидкости с низким давлением.
Турбины Каплана дороги в производстве. Обычно это связано с используемыми материалами и большими размерами самих блоков. Несмотря на это, эффективность турбины, выходная мощность и способность работать непрерывно в течение нескольких десятилетий делают ее популярной конструкцией в гидроэнергетике.
Использование естественного водного потока и эффективный метод производства энергии означает, что турбины Каплана являются источником чистой, возобновляемой энергии. Несмотря на производство экологически чистой энергии, валы турбин Каплана работают с использованием смазочных жидкостей, таких как гидравлическое масло. Особое внимание к поддержанию уплотнений и предотвращению утечки жидкости гарантирует, что нефть не загрязнит водные пути в данной местности.