• Čeština
  • English
  • Română
  • Српски језик
  • Srbski
  • Русский
  • Español
  • Türkçe
  • Bahasa Indonesia
  • Bosanski
  • Hrvatski
  • македонски јазик
  • Slovenščina
  • Ελληνικά

Dvoukomorová průtoková turbína

Naše průtokové turbíny jsou navrženy podle technické koncepce firmy Ossberger. Jsou vyráběny ze standardizovaných dílů kombinovaných na základě údajů od zákazníka, tj. podle průtoku vody a podle spádu na dané lokalitě. Takovýto stavebnicový systém umožňuje krátké dodací lhůty a zároveň příznivé ceny.

Průtokové turbíny se vyznačují dlouhou životností a jsou téměř bezúdržbové. Během provozu nevyžadují žádné nákladné nebo komplexní výměny náhradních dílů a většinu oprav je možné provádět přímo na lokalitě. Charakteristickou výhodou průtokových turbín je možnost jejich využití v systémech pitné vody, a to dokonce i ve velmi dlouhých potrubích, neboť během provozu nezpůsobují nežádoucí hydraulický ráz a neovlivňují kvalitu pitné vody. Tyto vlastnosti byly naší firmou prověřeny v řadě zemí po celém světě.

Oblast použití turbíny

  • Výška spádu: H = 5… 200 m
  • Průtok: Q = 0,03… 13 m³/s
  • Výkony: N = 10… 3 500 kW

Princip dvoukomorové průtokové vodní turbíny

Průtokové turbíny jsou radiální, mírně přetlakové turbíny s tangenciálním ostřikem lopatek oběžného kola a s horizontální osou. Patří mezi pomaloběžné turbíny. Proud vody prochází nátokovým potrubím přes regulační klapky a nakonec se dostává na oběžné kolo turbíny. Po průchodu oběžným kolem vystupuje voda na jeho opačné straně a zvyšuje tak celkovou účinnost turbíny. Ze skříně turbíny voda odtéká buď volně, nebo savkou do vývaru pod turbínou.

obr.1: Horizontální nátok
obr.2: Vertikální nátok

V praxi zajišťuje proud vody, přicházející na oběžné kolo, samočisticí funkci turbíny. Jakékoliv nečistoty, které projdou přes lopatky, když voda vstupuje do prostoru oběžného kola, jsou vytlačovány odstředivou silou. Po otočení oběžného kola jsou nečistoty vytaženy odstředivou silou a protékající vodou ven z prostoru oběžného kola a odplaveny do vývaru.

Pokud je průtok vody kolísavý, je průtoková turbína navržena jako dvoukomorová. Standardní rozdělení nátokových komor je v poměru 1:2. Užší komora zpracovává malý průtok vody, zatímco širší komora pracuje se středním průtokem. Obě komory společně zpracovávají plný průtok. Díky tomu lze s maximální účinností využívat průtoky v rozsahu od 12 % do 100 % a turbína začíná pracovat, už když je k dispozici pouhých 6% návrhového průtoku.

Stupeň účinnosti vodní turbíny

obr.3: Průběh účinnosti průtokové turbiny, složený ze 3 křivek účinnosti při regulaci dělenou regulační klapkou v poměru 1:2 ve srovnání s Francisovou turbínou.

Celková účinnost průtokových turbín na nízkém spádu se pohybuje v rozmezí od 80 do 84% v celém rozsahu průtoku. Maximální účinnost středně velkých a velkých turbín na vyšším spádu dosahuje 87%. 

Výhody průtokové turbíny v oblasti částečného zatížení jsou názorně ilustrovány grafem č.3. Průtoky v řekách bývají často několik měsíců v roce velmi malé v porovnání s návrhovým průtokem turbíny. Výroba elektrické energie v těchto měsících pak záleží čistě na schopnosti turbíny efektivně využívat tyto snížené průtoky.

Naše dvoukomorové průtokové turbíny s plochou křivkou účinnosti dosahují celkově vyšší roční výroby energie než turbíny dosahující vysoké účinnosti při plném průtoku, ale poměrně nízké účinnosti při sníženém průtoku.

Regulační klapky

V dělené průtokové turbíně je voda směrována dvěma silově vyváženými profilovými regulačními klapkami. Ty rozdělují vodní paprsek, vyrovnávají ho a nechávají ho plynule vstoupit do prostoru oběžného kola – nezávisle na šířce komor. Obě otočné regulační klapky jsou přesně vsazeny do skříně turbíny a při menších spádech mohou sloužit i jako uzavírací armatura turbíny. Pak není nutné použít uzavírací ventil mezi tlakovým potrubím a turbínou. Obě regulační klapky jsou nezávisle na sobě osazeny prodlouženými rameny, ke kterým je připojena automatická nebo ruční regulace. Regulační klapky jsou uloženy ve vysoce odolných kluzných ložiscích a nevyžadují žádnou údržbu. Připojením závaží na konce ramen dosáhneme schopnosti gravitačního, nouzového uzavření turbíny v případě jejího odpojení od sítě.

Skříň turbíny

Skříň průtokové turbíny je vyrobena z konstrukční oceli, je velmi robustní, odolná proti nárazu a mrazu. V případě vysokého obsahu abrasivních látek ve vodě (např. písek, jíl), nebo v případě, že je složení vody považováno za agresivní (např. mořská voda, kyselá voda), jsou všechny části turbíny, které přicházejí do kontaktu s vodou, vyrobeny z nerezové oceli.

obr.4: Konstrukce dvoukomorové průtokové turbíny

Oběžné kolo

Nejdůležitější částí turbíny je oběžné kolo. To je osazeno lopatkami, které jsou vyrobeny dle prověřeného postupu z hlazené, tažené, profilové oceli. Podle skutečných hydraulických poměrů je pro jejich výrobu použita buď konstrukční ocel, nebo nerezová ocel. Oba konce lopatek jsou vsazeny do postranních disků oběžného kola a svařeny speciálním způsobem s vnitřními disky oběžného kola. Podle velikosti může mít oběžné kolo až 37 lopatek. Lineárně sešikmené lopatky vytváří jen nepatrné osové zatížení, takže nejsou nutná zesílená axiální ložiska s jejich složitým upevněním a mazáním. U oběžných kol s větší šířkou jsou lopatky mnohonásobně podepřeny vnitřními disky. Oběžná kola jsou před konečnou montáží turbíny pečlivě vyvážena a prochází defektoskopickou kontrolou.

Ložiska

Průtokové turbíny jsou vybaveny samovyrovnávacími, válečkovými ložisky, která mají nesporné výhody, jako malý valivý odpor a snadnou údržbu. Konstrukce ložiskového domku zabraňuje prosakování vody do ložisek a kontaktu maziv s vodou, což je velice důležitá vlastnost našich průtokových turbín. Současně je oběžné kolo pomocí ložiskového uložení vystředěno v rámci skříně turbíny. Toto důmyslné technické řešení doplňují bezúdržbové těsnící prvky. Kromě každoroční výměny maziva nevyžadují ložiska žádnou údržbu. Navíc použité technické řešení umožňuje jednoduchou výměnu oběžného kola bez demontáže celé turbíny z místa instalace.

Savka

Průtoková turbína je turbína s volným proudem vody, stejně jako Peltonova turbína. Avšak v oblasti středních a nižších spádů se může použít i savka. Tím se dosáhne využití celého spádu. Vodní sloupec v savce však musí být ovladatelný. To zajišťuje nastavitelný zavzdušňovací ventil, který ovlivňuje podtlak ve skříni turbíny. Takto mohou být optimálně využity turbíny se sací výškou od 1 do 3 m, aniž by hrozilo nebezpečí kavitace.

Použití

  • 10 kW-3500 kW/jednotku
  • Rozsah spádu: 5-200 m
  • Říční MVE
  • Přehradní MVE
  • MVE v systémech pitné vody
  • MVE v čistírnách odpadních vod
  • MVE pro elektrifikace odlehlých oblastí

Výhody

  • Zvýšená roční výroba umožněná vysokou účinností zařízení při 12% až 100% průtoku
  • Spuštění turbíny při pouhých 6% průtoku
  • Individuální konstrukce pro každou instalaci
  • Oběžné kolo bez nebezpečí ucpání
  • Možnost provozu při proměnlivému spádu
  • Jednoduchá instalace a minimální stavební náročnost
  • Téměř bezúdržbový provoz
  • Vysoká odolnost vůči přítomnosti cizích předmětů ve vodě
  • Kvalita ověřená na více jak 10 000 lokalitách po celém světě