Menu

Czym jest i jak działa turbina wodna?

Turbina wodna to silnik wodny z wirnikiem łopatkowym. Celem stosowania turbin wodnych jest zmiana energii kinetycznej wody na energię ruchu obrotowego. Podczas powstawania wiru wodnego, zostaje wytworzony obrotowy moment. Jest on  wykorzystywany jako czynnik produkcyjny energii elektrycznej. Prądnice w elektrowni wodnej są odpowiedzialne za ich wykorzystanie.
Silnik, którego zadaniem jest przetwarzanie energii mechanicznej wody na ruch obrotowy, działa za pomocą specjalnego wirnika z łopatkami. Turbina wodna jest najczęściej stosowana w elektrowniach wodnych. Jej specjalnym zadaniem jest napędzanie prądnic.
W turbinach wodnych wykorzystywane są energia prędkości oraz energia ciśnienia. Podstawowym elementem turbiny wodnej jest wirnik. Najczęściej, w skład wirnika wchodzą wał, bęben lub tarcza.

 

Gdzie stosuje się turbiny wodne?

Jak sama nazwa wskazuje, każdy rodzaj turbin wodnych, stosowany jest w szeroko pojętym przemyśle wodnym. Łodzie, statki oraz podobne wodne maszyny posiadają turbinę wodną. Umożliwia im to poruszanie się po wodzie lub pod wodą. Każdy rodzaj turbiny ma swoje parametry, moc oraz wymiary. Dobieranie turbin w odpowiedni sposób, pozwoli nam na sprawne działanie każdej wodnej maszyny.

Najczęściej, turbiny wodne dzieli się w poniższy sposób:

  • Turbiny akcyjne – w przypadku tych turbin, woda doprowadzana jest do wirnika a pomocą ciśnienia atmosferycznego. Akcyjne turbiny wykorzystują energię kinetyczną. Stosowane są one w przypadku bardzo wysokich spadków. Jedną z bardziej znanych, jest turbina Banki – Michella. Wykorzystuje się ją do spadków średnich. Innym rodzajem turbiny akcyjnej, jest turbina Peltona. Jest ona stosowana w przypadku spadków dużych. Wirnik tej turbiny posiada wklęsłe łopatki i jest zasilany wodą z dyszy.
  • Turbiny reakcyjne – tego rodzaju turbin jest znacznie więcej. Są one o wiele bardziej skomplikowane. W ich przypadku, woda dostarczana jest do wirnika pod znacznie wyższym ciśnieniem. Ciśnienie wody, w momencie przepływania pomiędzy łopatkami, znacznie maleje. Przykładami turbin reakcyjnych są:
    turbina Francisa – stosowana do każdego rodzaju spadków – małych, średnich i dużych. Cechuje się uniwersalnością. Można ją więc zastosować przy różnych konstrukcjach. Turbina ta jest sprawna i można ją wykorzystywać w wielu miejscach. Istnieje wiele odmian turbiny Francisa.
    turbina Kaplana/ śmigłowa – jest wykorzystywana w okrętach. Cechą tej turbiny jest sprawność oraz szybkobieżność. Turbiny tego typu mogą być zarówno poziome, jak i pionowe.
    turbina Deriaza – bardzo przypomina turbinę Francisa. Stosowanie tej turbiny jest rozwiązaniem ekonomicznym. Trzeba wspomnieć, że turbina Deriaza ma dodatkową zaletę – odwracając turbinę, możemy ją wykorzystać jako pompę.
    turbina Tesli/ talerzowa – jest nietypowym przypadkiem turbiny hydraulicznej.
    turbina pływowa/ podwodna – przypomina wiatrak kształtem oraz budową. Swoje zastosowanie znajduje przede wszystkim w odpływach i przypływach mórz i oceanów. Turbina podwodna jest niezwykle wydajna, przede wszystkim dzięki swojej postaci.

remonty pomp przemysłowych

 

 

Turbiny wodne dzieli się również ze względu na ilość wirników. Mogą więc być turbiny jedno lub wielowirnikowe. Poza tym, istnieje osobny podział turbin – w tym przypadku bierze się pod uwagę  sposób, w jaki woda przepływa przez wirnik. Istnieją więc turbiny promieniowe, promieniowo – osiowe, inaczej diagonalne oraz turbiny osiowe.
Dodatkowo, turbiny dzieli się również pod względem parametru ich szybkobieżności. Wyróżnia się więc turbiny wolnobieżne, średniobieżne i szybkobieżne. Turbiny wodne występują również w postaci pionowej oraz poziomej. Niektóre rodzaje turbin występują w obu postaciach.

 

Artykuł powstał przy pomocy firmy HydroFeed