Quer-Fluss-Turbine

Eine Quer-Fluss-Turbine, Banki-Michell Turbine oder Turbine von Ossberger sind eine Wasserturbine, die vom Australier Anthony Michell, dem ungarischen Donát Bánki und dem Deutschen Fritz Ossberger entwickelt ist. Michell hat Patente für sein Turbinendesign 1903 und die Produktionsgesellschaft erhalten Weymouth hat es viele Jahre lang gemacht. Das erste Patent von Ossberger wurde 1933 ("Freie Strahlturbine" 1922, Kaiserlicher Offener Nr. 361593 und "Böse Fluss Turbine" 1933, Kaiserlicher Offener Nr. 615445) gewährt, und er hat diese Turbine als ein Standardprodukt verfertigt. Heute ist die von Ossberger gegründete Gesellschaft der Haupthersteller dieses Typs der Turbine.

Verschieden von den meisten Wasserturbinen, die axiale oder radiale Flüsse in einer Quer-Fluss-Turbine haben, führt das Wasser die Turbine schräg, oder über die Turbinenklingen durch. Als mit einem Wasserrad wird das Wasser am Rand der Turbine zugelassen. Nach dem Übergang des Läufers reist es auf der Gegenseite ab. Das Durchgehen des Läufers stellt zweimal zusätzliche Leistungsfähigkeit zur Verfügung. Wenn das Wasser den Läufer verlässt, hilft es auch, den Läufer des kleinen Schuttes und der Verschmutzung zu reinigen. Die Quer-Fluss-Turbine ist eine Maschine der niedrigen Geschwindigkeit, der für Positionen mit einem niedrigen hohen, aber Hauptfluss gut angepasst wird.

Obwohl die Illustration eine Schnauze für die Einfachheit zeigt, haben praktischste Quer-Fluss-Turbinen zwei, eingeordnet, so dass sich die Wasserflüsse nicht einmischen.

Quer-Fluss-Turbinen werden häufig als zwei Turbinen der verschiedenen Kapazität gebaut, die dieselbe Welle teilen. Die Turbinenräder sind dasselbe Diameter, aber verschiedene Längen, um verschiedene Volumina an demselben Druck zu behandeln. Die unterteilten Räder werden gewöhnlich mit Volumina in Verhältnissen 1:2 gebaut. Die unterteilte Regulierungseinheit, das Führer-Schaufel-System in der Turbine stromaufwärts Abteilung, stellt flexible Operation, mit 33, 66 oder 100 %-Produktion abhängig vom Fluss zur Verfügung. Niedrige Betriebskosten werden mit dem relativ einfachen Aufbau der Turbine erhalten.

Details des Designs

Die Turbine besteht aus einem zylindrischen Wasserrad oder Läufer mit einer horizontalen Welle, die aus zahlreichen Klingen (bis zu 37) zusammengesetzt ist, eingeordnet radial und tangential. Die Ränder der Klinge werden geschärft, um Widerstand gegen den Fluss von Wasser zu reduzieren. Eine Klinge wird in einem teilweise kreisförmigen Querschnitt (Pfeife-Kürzung über seine ganze Länge) gemacht. Die Enden der Klingen werden zu Platten geschweißt, um einen Käfig wie ein Hamster-Käfig zu bilden, und werden manchmal "Eichhörnchen-Käfig-Turbinen" genannt; statt der Bars hat die Turbine Stahlklingen in der Form von des Trogs.

Das Wasser fließt zuerst von außen der Turbine zu seinem Inneren. Die Regulierungseinheit, die wie eine Schaufel oder Zunge gestaltet ist, ändert den Querschnitt durch den Fluss. Das Wasserstrahl wird zum zylindrischen Läufer durch die Schnauze geleitet. Das Wasser geht in den Läufer in einem Winkel ungefähr 45/120 Grade ein, etwas von der kinetischen Energie von Wasser zu den aktiven zylindrischen Klingen übersendend.

Das Regulierungsgerät kontrolliert den Fluss, der auf der Macht gestützt ist, erforderlich, und das verfügbare Wasser. Das Verhältnis ist, dass (0-100 %) des Wassers auf 0-100%×30/4 Klingen zugelassen werden. Die Wasseraufnahme zu den zwei Schnauzen wird durch zwei geformte Führer-Schaufeln erdrosselt. Diese teilen und leiten den Fluss, so dass das Wasser in den Läufer glatt für jede Breite der Öffnung eingeht. Die Führer-Schaufeln sollten zu den Rändern der Turbinenumkleidung auf Robbenjagd gehen, so dass, wenn das Wasser niedrig ist, sie die Wasserversorgung abstellen können. Die Führer-Schaufeln handeln deshalb als die Klappen zwischen der Stauanlage und Turbine. Beide Führer-Schaufeln können durch Kontrollhebel gesetzt werden, mit denen eine automatische oder manuelle Kontrolle verbunden werden kann.

Die Turbinengeometrie (Läufer-Welle der Schnauze) versichert, dass das Wasserstrahl wirksam ist. Das Wasser folgt dem Läufer zweimal, aber der grösste Teil der Macht wird auf dem ersten Pass übertragen, wenn das Wasser in den Läufer eingeht. Nur ⅓ der Macht werden dem Läufer übertragen, wenn das Wasser die Turbine verlässt.

Das Wasser fließt durch die Klinge-Kanäle in zwei Richtungen: draußen zum Inneren, und innen zur Außenseite. Die meisten Turbinen werden mit zwei Strahlen, eingeordnet geführt, so werden zwei Wasserstrahlen im Läufer einander nicht betreffen. Es ist jedoch, notwendig, dass die Turbine, der Kopf und die Turbinengeschwindigkeit harmonisiert werden.

Die Quer-Fluss-Turbine ist vom Impuls-Typ, so bleibt der Druck unveränderlich am Läufer.

Vorteile

Die Maximalleistungsfähigkeit einer Quer-Fluss-Turbine ist etwas weniger als ein Kaplan, Francis oder Turbine von Pelton. Jedoch hat die Quer-Fluss-Turbine eine flache Leistungsfähigkeitskurve unter der unterschiedlichen Last. Mit einem Spalt-Läufer und Turbinenraum erhält die Turbine seine Leistungsfähigkeit aufrecht, während sich der Fluss und die Last von 1/6 bis das Maximum ändern.

Da es einen niedrigen Preis und gute Regulierung hat, werden Quer-Fluss-Turbinen größtenteils in Mini- und Mikrowasserkraft-Einheiten von weniger als zweitausend Kilowatt und mit Köpfen weniger als 200 M verwendet.

Besonders mit dem kleinen Lauf der Flusswerke gibt die flache Leistungsfähigkeitskurve bessere jährliche Leistung nach als andere Turbinensysteme, weil das Wasser der kleinen Flüsse gewöhnlich in einigen Monaten niedriger ist. Die Leistungsfähigkeit einer Turbine bestimmt, ob Elektrizität während der Perioden erzeugt wird, wenn Flüsse niedrige Flüsse haben. Wenn die verwendeten Turbinen hohe Maximalwirksamkeit haben, aber sich schlecht an der teilweisen Last benehmen, wird weniger jährliche Leistung erhalten als mit Turbinen, die eine flache Leistungsfähigkeitskurve haben.

Wegen seines ausgezeichneten Verhaltens mit teilweisen Lasten ist die Quer-Fluss-Turbine zur unbegleiteten Elektrizitätsproduktion gut passend. Sein einfacher Aufbau macht es leichter aufrechtzuerhalten als andere Turbinentypen; nur zwei Lager müssen aufrechterhalten werden, und es gibt nur drei rotierende Elemente. Das mechanische System ist einfach, so können Reparaturen durch die lokale Mechanik durchgeführt werden.

Ein anderer Vorteil besteht darin, dass es häufig sich reinigen kann. Da das Wasser den Läufer, Blätter verlässt, wird Gras usw. im Läufer nicht bleiben, Verluste verhindernd. Deshalb, obwohl die Leistungsfähigkeit der Turbine etwas niedriger ist, ist es zuverlässiger als andere Typen. Kein Läufer, der reinigt, ist normalerweise, z.B durch die Fluss-Inversion oder Schwankungen der Geschwindigkeit notwendig. Andere Turbinentypen werden leichter behindert, und stehen folglich Macht-Verlusten trotz der höheren nominellen Wirksamkeit gegenüber.

Siehe auch

Wasserturbinen
  • Spiralenförmige Turbine von Gorlov, welche Achse Senkrechte zum Fluss eingestellt wird
  • Vertikale Achse-Windturbinen haben auch den Fluss führen die Turbine schräg durch

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