Diferencia entre Kaplan y Francis Turbine

Kaplan vs Francis Turbine
 

El agua, siempre en movimiento, lleva energía con ella. Los seres humanos siempre se han preguntado por el tremendo poder que tiene y, a menudo, han hecho uso del poder. Pero, solo después 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..

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

Francis Turbine

Francis turbine fue desarrollado por el inglés James B. Francis en 1849 mientras trabajaba como ingeniero jefe de la compañía Locks and Canals Company. La turbina fue diseñada para alimentar las máquinas de la fábrica textil que utilizan 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 en el mundo..

La turbina Francis está encerrada en una carcasa y las cuchillas tienen características curvas especiales diseñadas para obtener un rendimiento óptimo de la turbina. Las turbinas Francis funcionan bajo una altura de agua de 10-650 metros y el generador accionado por la turbina puede proporcionar una potencia de hasta 750 MW. Las turbinas tienen un rango de velocidad de 80 a 100 revoluciones por minuto..

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

Turbina Kaplan

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

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

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

• En la turbina Kaplan, el agua ingresa axialmente y sale axialmente, mientras que en la turbina Francis el agua ingresa al corredor radialmente y sale axialmente.

• El corredor de turbina Kaplan tiene 3-8 palas, mientras que el corredor de turbina Francis tiene 15-25 palas en general.

• La turbina Kaplan tiene una eficiencia más alta que la turbina Francis.

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

• La velocidad de rotación (RPM) es mayor que la de la turbina Francis.

• La turbina Kaplan tiene menos pérdida por fricción y mayor eficiencia.

• Las turbinas Kaplan pueden operar bajo una amplia gama de condiciones de carga, pero la turbina Francis requiere condiciones de carga relativamente más altas.

• Las turbinas Kaplan se utilizan en pequeñas centrales hidroeléctricas..