Hal-hal yang perlu Anda ketahui tentang turbin Kaplan

Dengan sebagian besar turbin di luar sana, Kaplan menjadi salah satunya. Ia bekerja berdasarkan prinsip reaksi aliran aksial, meskipun beberapa jenis lain bekerja berdasarkan prinsip ini. Pada turbin aliran aksial, air mengalir melalui runner sepanjang arah sejajar dengan sumbu rotasi runner. Tetap dengan saya, ini akan dijelaskan lebih lanjut!

Hari ini Anda akan mengetahui definisi, aplikasi, fungsi, komponen, diagram, dan prinsip kerja turbin Kaplan. Anda juga akan mengetahui kelebihan dan kekurangan turbin Kaplan ini.

Apa itu turbin Kaplan?

Turbin Kaplan adalah turbin air tipe baling-baling yang bekerja berdasarkan prinsip reaksi aliran aksial. Tidak seperti yang lain, turbin Kaplan memiliki bilah yang dapat disesuaikan. Penemuannya memungkinkan produksi daya yang efisien dalam aplikasi low-head. Head ini berkisar antara 10 hingga 70 meter (33 hingga 230 kaki) dan outputnya berkisar antara 5 hingga 200 MW. Penggunaan turbin Kaplan dalam aliran tinggi, produksi daya head rendah.

Turbin Kaplan adalah evolusi dari turbin Francis, memungkinkan produksi daya yang efisien dalam aplikasi head rendah. Ini tidak mungkin dilakukan dengan turbin Francis, dan di situlah modifikasi dimulai.

Seorang profesor Austria Viktor Kaplan mengembangkan turbin ini pada tahun 1913. Dia menggabungkan bilah baling-baling yang disesuaikan secara otomatis dengan gerbang gawang yang disesuaikan secara otomatis sehingga efisiensi dapat dicapai pada berbagai aliran dan ketinggian air.

Aplikasi turbin Kaplan

Di bawah ini adalah aplikasi turbin Kaplan:

• Turbin Kaplan banyak digunakan untuk produksi tenaga listrik.
• Versi atau model kecilnya diproduksi untuk produksi daya individu.
• Turbin Kaplan besar dirancang agar lokasi dapat beroperasi dengan efisiensi setinggi mungkin.
• Baru-baru ini, turbin Kaplan digunakan di lepas pantai untuk pembangkit energi gelombang.

Catatan :seperti halnya turbin lainnya, fungsi utama turbin Kaplan adalah untuk pembangkit tenaga listrik.

Komponen turbin Kaplan

Di bawah ini adalah komponen turbin Kaplan dan fungsinya.

Gulir casing:

Ini adalah tipe casing spiral, memiliki luas penampang yang semakin berkurang. Air dari penstock masuk ke komponen ini dan kemudian bergerak ke guide vane dimana ia berbelok melalui 90 ^0. Itu juga mengalir secara aksial melalui pelari. Runner, baling-baling pemandu bilah runner, dan bagian internal turbin lainnya dilindungi dari kerusakan eksternal.

Mekanisme baling-baling pemandu:

Turbin Kaplan menggunakan mekanisme baling-baling pemandu untuk mengendalikan seluruh turbin. Ini membuka dan menutup tergantung pada kebutuhan daya. Dalam kasus di mana lebih banyak output daya diperlukan, itu terbuka lebih lebar untuk memungkinkan lebih banyak air mengenai bilah rotor. Pada keluaran daya yang lebih rendah, ia menutup untuk menghentikan aliran air. Dengan tidak adanya komponen ini di turbin Kaplan, efisiensi sangat menurun.

Tabung draf:

Fungsi dari draft tube adalah untuk mengalirkan air dari pintu keluar turbin ke tailrace. Ini karena tekanan di pintu keluar runner turbin reaksi umumnya lebih kecil dari tekanan atmosfer. Air di pintu keluar tidak dapat langsung dibuang ke tailrace. Oleh karena itu, digunakan tabung atau pipa dengan area yang meningkat secara bertahap untuk pembuangan air.

Pisau pelari:

Dalam turbin Kaplan, bilah runner adalah salah satu komponen penting. Bahkan, ini dianggap sebagai jantung turbin Kaplan karena membantu pembangkit tenaga listrik. Blade dirancang dengan poros yang terhubung dengan poros generator. Ada bos besar yang dipasang di pelari yang memungkinkan bilah duduk dengan rapat. Blade ini dapat disesuaikan ke sudut serang optimal untuk output daya maksimum. Turbin Kaplan memiliki putaran sepanjangnya.

Diagram turbin Kaplan:

Prinsip kerja turbin Kaplan

Cara kerja turbin Kaplan tidak terlalu rumit dan dapat dengan mudah dipahami. Dalam kerjanya, air yang berasal dari pen-stock masuk ke dalam scroll casing. Scroll casing ini didesain sedemikian rupa sehingga tekanan aliran tidak hilang. Baling-baling pemandu yang dapat disesuaikan mengarahkan air ke bilah pelari. Baling-baling ini dapat menyesuaikan sendiri tergantung pada kebutuhan laju aliran. Air berbelok 90 derajat sehingga arah air searah dengan bilah runner.

Air menyerang karena gaya reaksi air, saat bilah pelari mulai berputar. Untuk efisiensi turbin yang lebih besar, bilah runner memiliki lilitan sepanjang panjangnya. Oleh karena itu, diperoleh sudut serang yang optimal untuk semua penampang bilah.

Air masuk ke draft tube dari bilah runner, di mana energi tekanan dan energi kinetiknya berkurang. Peningkatan tekanan air dialami ketika energi kinetik diubah menjadi energi tekanan.

Putaran turbin inilah yang memutar poros generator untuk menghasilkan tenaga listrik.

tonton video di bawah ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang turbin Kaplan:

Keuntungan dan kerugian turbin Kaplan

Keuntungan:

Berikut adalah manfaat turbin Kaplan dalam berbagai aplikasinya:

• Desain tidak terlalu rumit dan dapat dibuat dengan mudah.
• Lebih sedikit ruang yang dibutuhkan untuk penginstalan.
• Memiliki efisiensi yang sangat tinggi dibandingkan dengan yang lain
• Lebih efisien di kepala bagian bawah
• Jumlah bilah lebih sedikit
• Stainless steel adalah material pisau yang dapat mengurangi kavitasi.

Kerugian:

Terlepas dari keuntungan yang baik dari turbin Kaplan, beberapa keterbatasan masih terjadi. Di bawah ini adalah kelemahan turbin Kaplan dalam berbagai aplikasinya.

• Kavitasi adalah kelemahan utama turbin Kaplan. Ini terjadi karena penurunan tekanan di draft tube.
• Poros hanya dapat diposisikan dalam arah vertikal.
• Pengoperasiannya membutuhkan kecepatan aliran yang besar.

Kesimpulan

Turbin Kaplan dijelaskan sebagai turbin air tipe baling-baling yang bekerja berdasarkan prinsip reaksi aliran aksial. Fungsi utamanya adalah untuk pembangkit tenaga listrik. Itu saja untuk posting ini, di mana kami memberikan definisi, aplikasi, kerja, komponen, dan diagram turbin Kaplan. Kami juga memberikan kelebihan dan kekurangannya.

Saya harap Anda mendapatkan banyak dari posting ini, jika demikian, silakan bagikan dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa lagi!