ʻO Francis Turbine: Pehea e hana ai a me kona mau pono no ka ikehu hydroelectric
Pendahuluan
I ka hoʻoikaika honua e hoʻonui i ke kūpaʻa a hōʻemi i ka hilinaʻi ʻana i nā wahie fossil, ua lilo nā kumu ikehu hou i mea nui. ʻO kahi kumu ikehu hou e hoʻohana pono ana i ka hiki o ke kūlohelohe, ʻo ia ka mana hydroelectric. Hilinaʻi kēia ikehu i ka mana o ka wai e kahe ana e hana i ka uila. Ma waena o nā ʻano turbine like ʻole i hoʻohana ʻia i ka hana mana hydroelectric, kū ka turbine Francis ma ke ʻano he mea kūpono loa a me ka versatile. E kūkākūkā kēia ʻatikala pehea e hana ai ka turbine Francis a me kona mau pono i loko o ka pōʻaiapili o ka mana hydroelectric.
He aha ka Francis Turbine?
ʻO ka turbine Francis kahi ʻano turbine hopena i hoʻohana nui ʻia i nā hale hana mana hydroelectric. Ua kapa ʻia ʻo ia ma muli o kona mea nāna i hana, ʻo James B. Francis, nāna i hoʻomohala iā ia i ka waena o ke kenekulia 19. Ua hoʻolālā ʻia kēia mau turbine no ka wikiwiki kiʻekiʻe a me ka pono kiʻekiʻe, e ʻae ana iā lākou e hoʻohana i nā ʻano kahe wai like ʻole.
Pehea e hana ai kahi Francis Turbine
Hana nā mīkini hoʻoheheʻe Francis ma ke kumumanaʻo o ka hoʻololi ʻana i ka ikehu hiki mai ka wai i ka ikehu kinetic a ma ka hopena i ka ikehu mechanical, kahi i hoʻohana ʻia e hoʻohuli i kahi mīkini hana. Aia ma lalo kahi wehewehe kikoʻī hou aku i ke ʻano o ka hana ʻana o kahi mīkini hoʻoheheʻe Francis.
1. Ka lawe ʻana i ka wai: Ke kahe nei ka wai mai kahi waihona wai a i ʻole ka muliwai i loko o kahi paipu nui i kapa ʻia he penstock. Hana ka penstock e kuhikuhi a hoʻonui i ka wikiwiki o ke kahe ʻana o ka wai i ka turbine.
2. Nā Vane Alakaʻi: A laila hele ka wai ma o kahi moʻo o nā vane alakaʻi hiki ke hoʻololi ʻia, i ʻike ʻia ʻo nā vane alakaʻi a i ʻole nā puka wicket. Hoʻoponopono kēia mau vane alakaʻi i ka nui o ka wai e komo ana i ka turbine a kuhikuhi iā ia i nā lau turbine ma ke kihi kūpono.
3. Mea holo: Ma hope o ka hala ʻana ma waena o nā vanes alakaʻi, kahe ka wai i nā lau turbine, i pili i ka mea holo. ʻO ka mea holo ka ʻāpana nui o ka turbine, i hoʻohālike ʻia me ka huila a loaʻa iā ia kekahi mau lau piʻo. I ke kahe ʻana o ka wai ma waena o kēia mau lau, ua hoʻololi ʻia ka ikehu hiki a me ka ikehu kinetic o ka wai i ikehu mechanical ma ke ʻano o ka wili ʻana.
4. Ka Pono a me ka Ikehu Kinetic: ʻO ka wai e kahe ana ma o ka mea holo e hoʻopuka i ka wikiwiki wili kiʻekiʻe me ka pono maikaʻi loa. A laila hoʻoili ʻia ka ikehu kinetic mai kēia wili i ka mīkini hana ma o ke koʻokoʻo.
5. Hoʻokele Mea Hana: Hoʻohana ʻia ka wili ʻana o ka mea holo e hoʻokele i kahi mea hana e hana ana i ka uila. Hoʻololi kēia mea hana i ka ikehu mechanical i ikehu uila e hiki ke hoʻolaha ʻia ma o ka pūnaewele mana no ka hoʻohana ʻana e nā mea kūʻai.
Kūkulu a me ka Hoʻolālā
Hoʻolālā pinepine ʻia nā turbine Francis e hana ma kahi ākea o nā poʻo hydraulic a me nā kahe, e hoʻolilo iā lākou i mea maʻalahi loa no nā ʻano hana like ʻole. Eia kekahi o nā ʻāpana koʻikoʻi o kahi turbine Francis:
– ʻŌpū: Hana ʻia me ka hao i hoʻolei ʻia a i ʻole ke kila, pale a kākoʻo ka ʻōpū i nā ʻāpana turbine āpau.
– Mea holo: ʻO ka ʻāpana nui o ka turbine e hoʻohuli e hoʻokele i ka mīkini hana.
– Nā Vane Alakaʻi: Nā vane hiki ke hoʻololi ʻia e kāohi i ke kahe o ka wai i ka mea holo.
Penstock: He paipu nui e lawe ana i ka wai mai ka waihona wai i ka turbine ma ke kaomi kiʻekiʻe.
– Draft Tube: He paipu hoʻokuʻu i hoʻopololei ʻia e kōkua i ka hōʻemi ʻana i ka wikiwiki o ka wai e haʻalele ana i ka turbine a hoʻonui i ka pono.
Nā Pōmaikaʻi o Francis Turbine
ʻO ka hoʻohana ʻana o Francis Turbines i nā mea kanu mana hydroelectric e lawe mai i kekahi mau pono koʻikoʻi i hoʻohālikelike ʻia me nā ʻano turbines ʻē aʻe:
1. Ka Hana Kiʻekiʻe: Ua ʻike ʻia nā turbine Francis no ko lākou hana kiʻekiʻe, hiki pinepine i ka 90% a ʻoi aku paha ma lalo o nā kūlana kūpono. ʻO kēia hana kiʻekiʻe ke ʻano o ka hiki ke hoʻololi ʻia ka ikehu hou aʻe i ka uila mai kēlā me kēia anakahi o ka wai e hāʻule ana.
2. Ka Maʻalahi o ka Hana: Hiki i kēia turbine ke hana pono ma luna o nā ʻano poʻo wai like ʻole a me nā kahe o ke kahe, e kūpono ana no nā ʻano kūlana honua a me ka hydrological like ʻole. ʻAʻole e like me nā turbine Pelton i ʻoi aku ka maikaʻi ma nā poʻo wai kiʻekiʻe a me nā kahe haʻahaʻa, a i ʻole nā turbine Kaplan i kūpono i nā poʻo wai haʻahaʻa, hiki i nā turbine Francis ke hana maikaʻi ma nā kūlana ʻelua.
3. Hoʻolālā Paʻa a Paʻa: He paʻa loa a paʻa ke ʻano mechanical o ka Francis Turbine, e ʻae ana i ka hoʻonohonoho maʻalahi a me ka mālama maʻalahi. Hoʻemi pū kēia hoʻolālā paʻa i nā kumukūʻai kūkulu a me ke kau ʻana.
4. Ka Hiki ke Hoʻololi i ka Ukana: Loaʻa i nā turbine Francis nā hiki ke hoʻoponopono i ka ukana maikaʻi loa. ʻO ke ʻano kēia hiki iā lākou ke hoʻoponopono koke i kā lākou hoʻopuka uila e like me ke koi o ka grid, e hāʻawi ana i ka paʻa nui i ka ʻōnaehana mana.
5. Ke kūpaʻa a me ka hilinaʻi: Hana ʻia nā ʻāpana turbine Francis me nā mea kiʻekiʻe e kū i ka pala a me ke komo ʻana. Hōʻoia kēia i kahi ola hana lōʻihi a me nā koi mālama liʻiliʻi.
6. Pilikino i ke Kaiapuni: Ma waho aʻe o kona pono kiʻekiʻe, ʻo ka hoʻohana ʻana i nā Francis Turbines i nā hale hana hydropower e hōʻemi nui ana i nā hoʻokuʻu kalapona no ka mea ʻaʻole lākou e hana i nā kinoea ʻōmaʻomaʻo i ka wā o ka hana. ʻO kēia ka mea e lilo ai lākou i koho pilikino i hoʻohālikelike ʻia me nā hale hana mana i hoʻohana ʻia i ka wahie fossil.
Haʻawina Hihia: Hoʻohana ʻana o Francis Turbine
Hiki ke hoʻohana ʻia nā turbine Francis ma nā ʻano pae like ʻole, mai nā hale hana mana liʻiliʻi a hiki i nā papahana nui. ʻO kahi laʻana o kahi noi nui ʻo ia ka Three Gorges Hydroelectric Power Plant (HPP) ma Kina, kekahi o nā hale hana hydroelectric nui loa ma ka honua. Hoʻohana kēia hale hana hydroelectric i ka nui o nā turbine Francis, e hāʻawi nui ana i kona mana holoʻokoʻa o 22,500 MW.
Nā Pilikia a me nā Hoʻonā
ʻOiai kona mau pono he nui, ke kū nei ka Francis Turbine i kekahi mau pilikia loea:
1. Ka ʻAnai ʻia a me ka Palaho: ʻO ka hana mau ʻana i nā kūlana wai like ʻole e hiki ke hana i ka ʻanai ʻia a me ka palaho ma nā ʻāpana turbine. Pili ka hopena i ka hoʻohana ʻana i nā mea i ʻoi aku ka pale ʻana i kēia mau kūlana a me ka hoʻopili ʻana i nā uhi pale kūikawā.
2. Ka Noho ʻana o ka Sediment: ʻO ka waiho ʻana o ka sediment i loko o ka penstock a me ka runner hiki ke hōʻemi i ka pono o ka hana. ʻO ka hoʻoponopono ʻana i kēia pilikia e pono ai ka hoʻolālā ʻana o kahi ʻōnaehana hoʻonoho a me ka kānana sediment kūpono, a me ka hoʻomaʻemaʻe mau.
3. Hoʻopukapuka mua kiʻekiʻe: ʻO ke kūkulu ʻana i kahi hale hana mana hydroelectric me kahi turbine Francis e pono ai kahi hoʻopukapuka mua nui. Eia nō naʻe, ua hoʻopau pinepine ʻia kēia kumukūʻai e nā kumukūʻai hana haʻahaʻa a me ke ola lōʻihi o ka hale.
Ka hopena
He kuleana koʻikoʻi ko nā turbine Francis i ka hana mana hydroelectric hoʻomau. Me ka pono kiʻekiʻe, ka maʻalahi o ka hana, a me ka hiki ke lawelawe i ke poʻo wai a me ke kahe ʻana o ka wai, he hopena kūpono nā turbine Francis no nā ʻano noi hydropower like ʻole. Hiki ke lanakila ʻia nā pilikia hana a me ka hoʻopukapuka mua kiʻekiʻe me ka hoʻolālā kūpono a me ka hoʻokele ʻana, e lilo ana lākou i mea hoʻopukapuka waiwai lōʻihi i nā hana honua e hōʻemi i nā hoʻokuʻu kalapona a hoʻomaikaʻi i ka hoʻomau ikehu. Ma ke ʻano he ʻenehana i hoʻāʻo ʻia e ka manawa, ke hoʻomau nei nā turbine Francis i ka hāʻawi ʻana i kahi hopena hilinaʻi a maikaʻi hoʻi i kā mākou ʻimi no kahi wā e hiki mai ana o ka ikehu ʻōmaʻomaʻo.
