Salyangoz ve Türbinler

Cebri boru sonuna monte edilen, salyangoz biçimindeki basınçlı su haznesi, suyun türbine çevresel olarak ve her bir noktadan eşit debide girmesini sağlamak için suya belli bir moment kazandırır. Salyangozlar genellikle Francis ve Kaplan türbinli santrallerde kullanılsa da pelton türbinli santrallerde de kullanılabiliyor.

Salyangoz ismini yapı olarak salyangoz kabuğuna benzemesinden alır.

Salyangoz

Salyangoz içerisinde bulunan Klavuz Kanatlar sayesinde türbine uygulanan su debisi ayarlanır. Böylelikle alternatörün devir sayısı, şebeke ile paralel çalışmayan sistemde üretilen enerjinin frekansı ve şebeke ile paralel çalışan sistemlerde aktif güç ayarlanır. Aşağıdaki görselde salyangoz içerisinde bulunan kılavuz kanatlar kırmızı alan içerisinde gösterilmiştir.

Salyangoz Kılavuz (Ayar) Kanatları

Türbinler

Türbinler, klavuz kanatlardan geçen suyun öteleme kinetik enerjisini, dönme kinetik enerjisine dönüştürürler. Kılavuz kanatlar (Ayar Kanatları) suyu türbin çarkına teğetsel olarak yönlendirir. Çark kanatlarında radyal akış tesiri oluşur ve rotor miline sabitlenen çarkın dönmesine neden olur. Yatay ya da dikey olarak iki farklı kullanım şekli vardır.

Temelde 3 çeşit türbin bulunmaktadır. Bunlar;

  1. Kaplan türbin
  2. Francis türbin
  3. Pelton türbin

1- Kaplan Türbin:

Kaplan tipi türbinler genellikle küçük düşülü santrallerde kullanılır. Türbin şekli gemi pervanelerine benzer. Türbin dönüş hızı salyangoz içerisinde bulunan klavuz kanatların açılıp kapanması ile değiştirilir. Ayrıca kaplan tipi türbinlerde, türbin kanatları suyun akış yönüne dikey ya da yatay olarak ayarlanarak türbin dönüş hızı daha hassas olarak ayarlanabilir.

 

Kaplan Türbin

Kaplan Türbin Salyangoz İle

Kaplan türbinlerde kılavuz kanatların ayar pistonuna bağlı olduğu noktalarda pimler bulunur. Bu pimler sırayla bir zayıf bir kuvvetli olacak şekilde sıralanmıştır. Kılavuz kanatları arasına set bir cisim sıkıştığında zayıf pimler kırılır ve cismin kılavuz kanatlara zarar vermesini engeller. Her bir zayıf pimin içerisinde pim sigortası vardır ve bu sigortalar pimin kırıldığına dair operatöre sinyal gönderir.

2- Francis Türbin:

Francis türbinler genellikle küçük ve orta düşülü santrallerde kullanılır. Francis türbinler kaplan türbinlere göre daha yüksek düşülü ve daha yüksek güçlü santrallerde kullanılırlar. Francis türbinlerde dönüş hızı yalnızca salyangoz içerisindeki kılavuz kanatlar yardımıyla sağlanır. Kaplan türbinler aksine türbin kanatları sabittir.

Aşağıda örnek bir francis türbin görülmektedir.

Francis Türbin

Francis Türbin Salyangoza Montajlı

Kaplan türbinlerin kılavuz kanatlarında bahsettiğimiz, pimler francis türbinlerin kılavuz kanatlarında da bulunur. Bu pimler sırayla bir zayıf bir kuvvetli olacak şekilde sıralanmıştır. Kılavuz kanatları arasına set bir cisim sıkıştığında zayıf pimler kırılır ve cismin kılavuz kanatlara zarar vermesini engeller. Her bir zayıf pimin içerisinde pim sigortası vardır ve bu sigortalar pimin kırıldığına dair operatöre sinyal gönderir.

Ayrıca hem kaplan, hem de francis türbinlerde kılavuz kanat açıklıkları hidrolik pistonlar ile ayarlanır. Daha sonra bahsedeceğimiz governor ile ayarlanan kılavuz kanat açıklığı bilgisi göndermek amacıyla pistonlar üzerinde pozisyon sensörleri kullanılır.

3- Pelton Türbin:

Pelton türbinler genellikle yüksek düşülü santrallerde kullanılırlar. Pelton türbinler kaplan ve francis türbinler aksine suyun doğal akışıyla değil, suyun türbine çarpma basıncı ile hareket ederler. Bu türbinlerde salyangoz yerine su jeti sistemi kullanılmaktadır.

Örnek bir Pelton türbin sistemi;

Pelton türbin sisteminin yapısı kaplan ve francis türbinlere nazaran daha karmaşıktır ve bakımı zordur. Suyun akış hızını ayarlamak için kılavuz kanatlar yerine nozul bulunur.

Örnek bir pelton türbin yapısı aşağıdaki görseldeki gibidir;

Pelton Türbin

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir