Kaplan Turbine: O le fofo sili ona lelei mo le tafe maualalo o le vai
I le lalolagi o le gaosiga o le eletise mai le vai (PLTA), e le o nofoaga uma e iai vaitafe e tafe vave pe maualuga foʻi le tafe o le vai. O le tele o eria e fai si lemu o le tafe o le vai, ae o lo latou tafega e tele ma mautu i le tausaga atoa. O nei tulaga e avea ai le Kaplan Turbine ma se filifiliga sili ona lauiloa. O lenei turbine ua lauiloa o se tasi o tekinolosi sili ona lelei mo le faʻaaogaina o le tafe o le vai e maualalo le saoasaoa ma le maualalo i le feololo le tafe o le vai, ma avea ai ma mea talafeagai mo le faʻaaogaina i vaega eseese, e aofia ai vaitafe maulalo ma alavai faʻasūsū.
Ia Iloa le Kaplan Turbine
O le turbine Kaplan o se ituaiga turbine tali atu e galue e ala i le faʻaaogaina o suiga i le mamafa o le vai ma le saoasaoa o le tafe e faʻataʻamilo ai se taʻavale (uili turbine). O lenei turbine na muamua atiaʻe e Viktor Kaplan i le amataga o le seneturi lona 20. O le tulaga lelei autu o le mamanu a Kaplan o loʻo taoto i le foliga e pei o le peʻapeʻa o le taʻavale ma le tulimanu o le lau e mafai ona fetuʻunaʻi. O le mafai ona suia le tulimanu o le lau e mafai ai e le turbine ona faʻatumauina le maualuga o le lelei e ui lava i le fesuisuiaʻi o le tafe o le vai.
I se tulaga lautele, o turbine Kaplan e faʻaaogaina lautele i totonu o fale eletise vai e maualalo le ulu (pe tusa o le 2–30 mita) ma maualuga le faʻasaʻolotoina o le ea. E le pei o turbine Pelton, e talafeagai mo ulu maualuluga, poʻo turbine Francis, e sili atu ona fetuutuunai mo ulu feololo, o turbine Kaplan ua "faʻatulagaina" e faʻateleina le gafatia o le malosi i tafega e le vave tele.
Mataupu Faavae o le Fa'agaioiga o le Kaplan Turbine
E amata le faiga fa'avae o le Kaplan Turbine pe a tafe le vai i totonu o le fale o le turbine e ala i le penstock, po'o le inlet, channel. Ona ui atu lea o le vai i totonu o wicket gates (guide vanes), lea e fa'atonutonu ai le saoasaoa o le tafe ma fa'atonutonu le tafe i le tulimanu sa'o. Ona pa'i lea o le vai i le runner, ma mafua ai ona feliuliua'i.
O le mea e ese ai le Kaplan mai se turbine propeller masani o le iai lea o ni auala e lua e pulea ai:
1. Fa'atulagaga o le faitoto'a o le uiki: e pulea ai le aofa'i o le vai e ulufale mai.
2. Fetuuna'iga o le tulimanu o le lau o le 'au tamo'e: sui le tulimanu o le lau ina ia sili ona lelei i taimi uma mo le itu e tafe ai le vai.
O lenei tuufaatasiga, ua ta'ua o le double regulation, ua sili atu ai ona lelei le Kaplan Turbine pe a fesuisuia'i le tafega o le vaitafe ona o le vaitau po'o tulaga fa'agaioiga.
A uma ona fa'ata'amilo le ta'avale, e alu ese le vai i totonu o se paipa e aveese ai le ea. E fesoasoani le paipa e aveese ai le ea e toe fa'afo'i mai ai le malosi o le mamafa ma fa'ateleina ai le lelei atoa o le turbine. O lenei faiga e fa'ateleina ai le fa'aaogaina o le malosi o le vai pe a fa'atusatusa i mamanu e aunoa ma le toe fa'afo'isia o le mamafa.
Aiseā e Talafeagai ai le Kaplan Turbine mo Tafega Maualalo?
O le tafe maualalo o le vai e masani ona fesootaʻi ma le maualuga o le ulu. I le maualuga o le ulu, e le maualuga tele le malosiaga gafatia o le vai, o lea e manaʻomia ai se faiga e mafai ona gaosia le malosiaga maualuga mai le tele o le vai (discharge). O le turbine Kaplan ua mamanuina mo lenei mea tonu lava.
O nisi o mafuaʻaga autū e sili ai Kaplan i nei tulaga:
– Lelei tele i le maualuga o le ulu: E mafai e Kaplan ona ausia ni lelei maualuluga (e masani lava >90% i tulaga o le mamanu) aua o lona mamanu e faʻaitiitia ai le leiloa o le malosi.
– Fa'asa'olotoga sili ona lelei i le tele o le fa'asa'olotoina: o le tele o le fa'asa'olotoina, o le sili atu foi lea ona lelei o le galuega a le Kaplan, pe afai e talafeagai le mamanu o le auala ma le ta'avale.
– Tete'e i fesuia'iga o avega: o le faiga fa'atonutonu fa'alua e fesoasoani i le turbine e tumau le mautu ma le lelei pe a suia le fa'asa'olotoina.
O lea la, afai e lautele le vaitafe i se nofoaga, e tafe pea le vai, ae leai ni afu po o ni eseesega tetele i le maualuga, o Kaplan e masani lava o le fofo sili ona taugofie ma faatekinolosi.
Vaega Autū o le Kaplan Turbine
Ina ia malamalama i le faatinoga a Kaplan, e taua le iloa o ona vaega autu:
1. Ta'avale (pepelo turbine)
E masani lava, e 3 i le 6 ona lau, e fuafua i le telē ma manaʻoga. E mafai ona feliuliuaʻi lau i luga o latou au e fetuʻunaʻi ai le tulimanu.
2. Faitoto'a uikiti / vane ta'iala
O se laina o vane taiala e pulea ai le tafe atu o le vai ma faasino le vai agai i le paipa e tamoe ai.
3. Paipa fa'ata'avalevale
O se auala e fa'agesegese ai le tafe atu ma liua ai le malosiaga fa'atino i le malosiaga o le mamafa, ma fa'ateleina ai le lelei.
4. Autū
Fa'afeso'ota'i le ta'avale i le generator. E mafai ona fa'atulagaina fa'alava pe fa'alava, e ui o le fa'ata'ita'iga fa'atulagaina e masani ona fa'aaogaina mo gafatia tetele.
5. Faiga fa'atonutonu ma fa'agaoioiga
E otometi lava ona fa'atonutonuina le gaioiga o lau o le runner ma le wicket gate e fa'atatau i le fa'asa'olotoina o le generator ma le avega.
Le lelei o le Kaplan Turbine
Ua lauiloa le Kaplan turbine o se "siamupini" mo nisi tulaga. O nisi nei o tulaga lelei e avea ai ma filifiliga lauiloa:
– Lelei maualuga i se lautele o galuega faatino
Ona e mafai ona fetu'una'i lau o le ta'avale, e tumau pea le lelei o le turbine i le tele o ituaiga tafega eseese.
– E talafeagai mo la'au eletise tetele ma la'au eletise laiti-hydro
E lē gata mo pa tetele le Kaplan; ae e mafai foʻi ona faʻaaogaina faʻataʻitaʻiga laiti i alāvai faʻasūsū poʻo faitotoʻa o paipa vai.
– Tali vave i suiga o le avega
O le faiga e pulea ai e mafai ai e le turbine ona fetuutuunai i suiga o le manaʻoga o le eletise i se auala mautu.
– E sili atu ona faauo i tafega maualalo
Pe a faatusatusa i isi turbine, e “fa’ateleina” e le Kaplan le malosi mai le vai e le o vave tele le tafe.
Luʻitau ma Faʻaletonu
E ui i ona lelei, ae o le Kaplan Turbine e iai foʻi ni luʻitau:
– E fai si maualuga o tau i le amataga
Ona o le iai o se faiga e sili atu ona lavelave e fetu'una'i ai le lau ma le faiga e pulea ai.
– Tausiga e sili atu ona faigata
O vaega e sili atu ona fe'avea'i e mana'omia ai le siakiina masani, fa'a'asu'uina, ma le fa'atulagaina.
– E ono afaina i le cavitation pe afai e le sa'o le mamanu/fa'agaioiga
I le mamafa maualalo, e mafai e pupuni ausa ona fausia ma faaleagaina ai luga o le lau. O le mea lea, e tatau ona mafaufau lelei i le mamanu o le paipa fa'ata'avalevale ma tulaga fa'atino.
- Manaʻomia le tulaga maualuga o le gaosiga
Ina ia mafai ona gaoioi sa'o le lau ma tete'e atu i le 'ele ma le solo.
Peita'i, i galuega faatino e maualuga le fa'asa'olotoina o le eletise ma maualalo le ulu (head), o le lelei o le fa'atinoga i le taimi umi ma le fa'amanuiaga o le gaosiga o le malosi e masani ona sili atu nai lo tau maualuga i le amataga.
Talosaga Kaplan Turbine i le Fanua
E fa'aaogaina lautele turbine Kaplan i:
– Malosiaga fa'a-vai e tafe mai le vaitafe (e aunoa ma ni vaituloto tetele) i vaitafe maulalo.
– O se pā e la'ititi le tafega ae tele le tafega.
– Galuega fa'atino mo le fa'asusuina o le vai i totonu o alavai fa'asūsū.
– O fale eletise e lata ane i auvai po'o alāvai e tafe lelei ai.
I le tulaga o Initonesia, lea e tele ai vaitafe tetele ma se fesoʻotaʻiga lautele o faʻasūsūga, e matua tele lava le gafatia mo le faʻaogaina o turbines Kaplan, aemaise lava mo le faʻaeletiseina o nofoaga maotua i mini hydro e faʻaaogaina ai le tafe maualalo ae tutusa.
I'uga
O turbine Kaplan o se fofo sili ona lelei mo le tafega o le vai e maualalo le saoasaoa, aemaise lava i faiga e maualalo i le feololo le ulu ma le maualuga o le faʻasaʻolotoina. Faatasi ai ma la latou mamanu e mafai ona fetuʻunaʻi ma le faiga faʻatonutonu e lua, e mafai e turbine Kaplan ona faatumauina le lelei maualuga i le tele o tulaga faʻagaioiga. E ui o tau o le fausiaina ma le tausiga e masani ona maualuga atu nai lo isi ituaiga turbine, o lo latou faʻatinoga i se taimi umi e masani ona aoga ai le tupe teufaafaigaluega.
I le iuga, o le filifilia o turbine mo le eletise mai le vai e le o se auala e tasi e fetaui mo tagata uma; e tatau ona mafaufau i le ulu o le vai, le fa'asa'olotoina o le vai, suiga o vaitau, ma mana'oga o le eletise. Peita'i, pe a maua se tafega lelei ae tele o le vai, e toetoe lava o taimi uma e tula'i mai ai le Kaplan Turbine o le fofo sili ona talafeagai ma aoga.
