Principiul de funcționare al turbinelor Kaplan

Turbina Kaplan este o turbina de apa cu roatatie axiala, cu un rotor cu pale reglabile, utilizat frecvent la hidrocentrale.

Aceasta turbina este inventia din anul 1913 a profesorului dr. inginer Viktor Kaplan. Aceasta inventie este de fapt perfectionarea turbinei Francis (inventata de inginerul American James B. Francis in 1849). La turbina Francis exista probelma formarii cavitatiei (bule de aer in curentul de apa din turbina) care produce scaderi de presiune cu scaderea randamentului turbinei. Aceasta deficienta este inlaturata la turbina Kaplan care foloseste palete reglabile; pentru o functionare optima turbina necesita un curent de apa cu debit constant. Turbina functioneaza prin efectul de suprapresiune, randamentul sau atingand 80-95 %.

Multe posibilitati de instalare a acestor masini fac ca ele sa fie sensibile la variatii de debite.

Un current cu debit mare si cu o cadere mica de apa sunt conditii optimale pentru turbinele Kaplan

In turbinele Kaplan se regasesc turbinele cu bulb si elicele (turbinele cu reactie).

Inaltimea: 0 - 30 metri; Debit 4 - 350 m3/s

Palele rotorului sunt dispuse astfel incat apa circula printre ele.

COMPONENTE CONSTRUCTIVE ALE UNEI TURBINE KAPLAN

- SPIRALA – este organul in care fluidul intra prima oara find prelevat din amonte. Rolul sau este acela de a conduce apa spre paletele predistribuitorului. Nu re o functionare deoarece prin functionarea sa trebuie sa mentina debitul la predistribuitor constant.

Camera spirala Proiect Marlengo, Italia

- PREDISTRIBUITORUL – acest organ este interconectat cu distribuitorul. Numarul sau de pale este de obicei egal cu jumatate din numarul de pale al distribuitorului. In general pentru o pala a predistribuitorului exista doua pale ale distribuitorului.

- DISTRIBUITORUL – are scopul de a forma un current de fluid, amonte de rotor. Este o importanta componenta verticala care transforma energia de presiune in energie cinetica. Palele sunt proiectate cu un profil aerodynamic care creaza o minima rezistenta pasiva.