Kaplan vs Francis Turbine
Air, sentiasa bergerak, membawa tenaga dengannya. Manusia selalu bertanya-tanya tentang kekuatannya yang luar biasa dan sering menggunakan kekuatan itu. Tetapi, hanya pada abad ke-19, jurutera mengembangkan jentera untuk memanfaatkan tenaga ini dengan cekap. Turbin adalah mesin yang dirancang untuk menangkap tenaga dari aliran bendalir dan mengubahnya menjadi tenaga mekanikal.
Turbin Francis dan turbin Kaplan adalah dua jenis turbin tindak balas yang digunakan dalam loji tenaga hidro untuk menggerakkan penjana. Mereka adalah jenis turbin yang paling biasa digunakan di loji janakuasa moden.
Turbin Francis
Turbin Francis dikembangkan oleh orang Inggeris James B. Francis pada tahun 1849 semasa bekerja sebagai ketua jurutera Syarikat Kunci dan Terusan. Turbin ini dirancang untuk menghidupkan mesin kilang tekstil menggunakan sungai berdekatan. Dengan menggunakan kaedah saintifik dan eksperimen, dia dapat mengembangkan reka bentuk untuk mencapai kecekapan hingga 90%. Kini turbin Francis adalah turbin yang paling banyak digunakan di dunia.
Turbin Francis ditutup dalam selongsong, dan bilahnya mempunyai ciri melengkung khas yang dirancang untuk memperoleh prestasi optimum dari turbin. Turbin Francis beroperasi di bawah kepala air 10-650 meter dan penjana yang digerakkan oleh turbin dapat memberikan output kuasa hingga 750 MW. Turbin mempunyai julat kelajuan dari 80 hingga 100 putaran seminit.
Turbin Francis mempunyai unit poros menegak, dan pemasangan rotor berorientasi mendatar, yang disebut pelari, yang beroperasi di bawah air. Saluran masuk air juga menegak dan diarahkan ke pelari dengan baling-baling pemandu yang dapat dikawal. Pelari berpusing terutamanya disebabkan oleh berat / tekanan air.
Kaplan Turbin
Turbin Kaplan dikembangkan pada tahun 1913 oleh profesor Austria Viktor Kaplan. Ia juga dikenali sebagai turbin baling-baling kerana pelari menyerupai baling-baling kapal. Ia memiliki bilah dan gerbang gerbang yang dapat disesuaikan untuk mendapatkan kecekapan optimum dalam keadaan tekanan / kepala yang berbeza. Oleh itu, turbin Kaplan dapat memperoleh kecekapan hingga 95% dan beroperasi dalam keadaan kepala rendah yang tidak mungkin dilakukan pada turbin Francis.
Di Kaplan turbin juga pelari didorong oleh tekanan dan tahap input air dikendalikan oleh baling-baling pemandu. Kepala air turbin Kaplan berkisar antara 10-70 meter dan output daya penjana dapat dari 5-120 MW. Diameter pelari kira-kira 2-8 meter dan memberikan 80-430 putaran seminit. Oleh kerana turbin Kaplan dapat beroperasi dalam keadaan kepala rendah, ia digunakan dalam pengeluaran tenaga aliran rendah dan rendah di seluruh dunia.
Apakah perbezaan antara Kaplan dan Francis Turbines?
• Di Kaplan turbin air masuk secara paksi dan meninggalkan secara paksi, sementara di Francis turbine air memasuki pelari secara radikal dan keluar secara paksi.
• Pelari turbin Kaplan mempunyai 3-8 bilah sementara pelari turbin Francis mempunyai 15-25 bilah secara umum.
• Kaplan turbin mempunyai kecekapan yang lebih tinggi daripada turbin Francis.
• Kaplan turbin lebih kecil dan padat berbanding turbin Francis.
• Kelajuan putaran (RPM) lebih tinggi daripada turbin Francis.
• Kaplan turbin mempunyai kehilangan geseran yang lebih rendah dan kecekapan yang lebih tinggi.
• Turbin Kaplan dapat beroperasi dalam keadaan kepala yang luas, tetapi turbin Francis memerlukan keadaan kepala yang lebih tinggi.
• Kaplan turbin digunakan di loji tenaga hidro kecil.
