Kaplanova turbína

Kaplanova turbína je přetlaková axiální turbína s velmi dobrou možností regulace. Toho se využívá především v místech, kde není možné zajistit stálý průtok, nebo spád. Kaplanovy turbíny dominují v instalacích s vysokým průtokem a malým výškovým spádem (např. dolní toky velkých řek).

Řez Kaplanovou turbínou

Turbínu vynalezl profesor brněnské techniky Viktor Kaplan. Od svého předchůdce, Francisovy turbíny, se liší především menším počtem lopatek, tvarem oběžného kola a především možností regulace náklonu lopatek u oběžného i rozváděcího kola.

Charakteristika

Má vyšší účinnost než Francisova turbína, ale je výrazně složitější a dražší. Používá se pro spády od 1 do 70,5 m (což je spád na vodní elektrárně na Orlíku) a průtoky 0,15 až několik stovek m3/s. Největší hltnost na světě mají Kaplanovy turbíny na Saratovské vodní elektrárně na Volze, a to 806 m3/s na spádu 10–11,5 m. Obecně se dá říct, že se používá především na malých spádech při velkých průtocích, které nejsou konstantní. V závislosti na rozdílu hladin může být instalována buď se svislou, nebo s vodorovnou osou otáčení.

Historie vývoje Kaplanovy turbíny
Kaplanova turbína, výrobek ČKD Blansko
Horní kryt Kaplanovy turbíny

Kaplan jako první vzal při teoretickém návrhu turbíny v úvahu vazkost vody. V letech 1910-1912 proto navrhl na základě svých úvah nový tvar oběžného kola. První prototyp Kaplanovy turbíny byl vyroben brněnskou firmou Ignác Storek vlastněnou Heinrichem Storkem v roce 1919. Po zkouškách se ukázalo, že turbína dosahuje vynikající mechanické účinnosti až 86 %. Další prototyp byl úspěšně vyzkoušen v poděbradské elektrárně. Výsledky zkoušek vedly v roce 1920 k rozhodnutí použit Kaplanovy turbíny v trvalém provozu v nově budované vodní elektrárně na Strži nedaleko Kroměříže. V Ústředním seznamu kulturních památek České republiky je vodní elektrárna na Strži vedena pod číslem 101819.[1]

Později, když se Kaplanovým žákům podařilo vyřešit i problémy s kavitací, se tato turbína stala nejvýznamnějším typem turbíny užívaným ve velkých vodních elektrárnách se spádem do 50 m po celém světě. Začátkem jejího úspěchu byla úspěšná montáž tehdy největší turbíny světa ve švédském Jlla Edet v roce 1925.

Kaplanovy turbíny byly velice úspěšným vývozním artiklem československého strojírenství.

Propelerová turbína

Velmi zjednodušenou a zmenšenou variantou Kaplanovy turbíny je tzv. propelerová turbína („vrtulová turbína“), u níž jsou rozváděcí a většinou i oběžné lopatky pevné. Využívá se spolu s Bánkiho turbínou u malých vodních elektráren, kde nahrazuje složitější malé Francisovy turbíny.

Reference
  1. Ústřední seznam kulturních památek České republiky [online]. Praha: Národní památkový ústav [cit. 2016-05-25]. Identifikátor záznamu 358588196 : vodní elektrárna. Památkový katalog. Hledat dokumenty v Metainformačním systému NPÚ .

Související články

Externí odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.