Una turbina del cruce de corrientes del, la turbina de Banki-Michell del, o la turbina de Ossberger del es una turbina del agua desarrollada por el australiano Anthony Michell, el húngaro Donát Bánki y el alemán Fritz Ossberger .
Michell obtuvo las patentes para su diseño de la turbina en 1903, y la compañía de fabricación Weymouth lo hizo durante muchos años. La primera patente de Ossberger fue concedida en el 1922, y él fabricó esta turbina como producto estándar. Hoy, la compañía fundada por Ossberger es el fabricante principal de este tipo de turbina.
Desemejante de la mayoría de las turbinas del agua con un flujo axial o radial, en una turbina del cruce de corrientes el agua pasa a través del tipo de la turbina transversal, a través de la turbina. Como un waterwheel, el agua se admite en su borde. Después de pasar el corredor, se va en el lado opuesto. El pasar a través del corredor proporciona dos veces la eficacia adicional . Cuando el agua sale del corredor, también ayuda limpio al corredor de la pequeña ruina y de la contaminación. La turbina del cruce de corrientes es una máquina de poca velocidad.
Aunque la ilustración demuestre un inyector para la simplicidad, la mayoría de las turbinas prácticas del cruce de corrientes tienen dos, arreglado de modo que no interfieran las corrientes.
Las turbinas del cruce de corrientes se construyen a menudo como dos turbinas de diversa capacidad que compartan el mismo eje. Las ruedas de turbina son el mismo diámetro, pero diversas longitudes para manejar diversos volúmenes en la misma presión. Las ruedas subdivididas se construyen generalmente con los volúmenes en cocientes de 1: 2. La unidad de regulación subdividida (el sistema de la paleta de guía en la sección por aguas arriba de la turbina) proporciona la operación flexible, con el ⅓, el ⅔ o el 100% hechos salir, dependiendo del flujo. Los gastos de explotación bajos se obtienen con la construcción relativamente simple de la turbina.
Detalles del diseño
La turbina consiste en una rueda o un corredor cilíndrica de agua con un eje horizontal, integrado por las láminas numerosas (hasta 37), arreglado radialmente y tangencial. Se afilan los bordes de láminas reducen resistencia al flujo de agua. Una lámina se hace en una sección representativa parte-circular (pipa cortada sobre su longitud entera). Los extremos de las láminas son soldados con autógena a los discos para formar una jaula como una jaula del hámster; en vez de las barras, la turbina tiene láminas de acero canal-shaped.
Las corrientes primero del exterior de la turbina a su interior. La unidad de regulación, formada como una paleta o una lengüeta, varía la sección representativa del flujo. El jet de agua es dirigido hacia el corredor cilíndrico por un inyector fijo . El agua entra en el corredor en ángulo de cerca de 45 grados, transmitiendo algo de la energía cinética del agua a las láminas cilíndricas activas.
Los controles de dispositivo de regulación que el flujo basó en la energía necesitaron, y el agua disponible. El cociente es que (0-100%) del agua está admitido a 0-100%× 30/4 de las láminas. La admisión del agua está a los dos inyectores es estrangulada por dos paletas de guía formadas. Éstos dividen y dirigen el flujo de modo que el agua entre en el corredor suavemente para cualquier anchura de la abertura. Las paletas de guía deben sellar a los bordes del armazón de turbina de modo que cuando el agua es baja, puedan apagar el abastecimiento de agua. Las paletas de guía por lo tanto actúan como las válvulas entre la compuerta y la turbina. Ambas paletas de guía se pueden fijar por las palancas de mando, con las cuales un control automático o manual puede ser conectado.
La geometría de la turbina (inyector-corredor-eje) asegura que el jet de agua es eficaz. El agua actúa en el corredor dos veces, pero la mayor parte de la energía se transfiere en el primer paso, cuando el agua entra en el corredor. Solamente el ⅓ de la energía se transfiere al corredor cuando el agua está saliendo de la turbina.
Las corrientes a través de los canales de la lámina en dos direcciones: exterior a adentro, e interior al exterior. La mayoría de las turbinas se funcionan con con dos jets, dispuestos así que dos jets de agua en el corredor no se afectarán. Es, sin embargo, esencial que la velocidad de la turbina, de la cabeza y de la turbina está armonizada.
La turbina del cruce de corrientes es del tipo del impulso, así que la presión sigue siendo constante en el corredor.
Para mejorar su comportamiento bajo carga parcial, una turbina del cruce de corrientes se construye generalmente con dos compartimientos. Cada compartimiento tiene su propio corredor, pero los corredores comparten el mismo árbol. Los compartimientos se subdividen en Q× ⅔ y Q× ⅓. El compartimiento más pequeño se utiliza con los pequeños flujos, el más grande con flujos medios, y ambos compartimientos se utilizan con flujos grandes como sigue: Q× ⅓ + Q× ⅔ = Q.
Ventajas
La eficacia máxima de una turbina del cruce de corrientes es algo menos que un Kaplan, el Francisco o la turbina de Pelton . Sin embargo, la turbina del cruce de corrientes tiene una curva plana de la eficacia bajo carga diversa. Con un compartimiento del corredor y de la turbina de la fractura, la turbina mantiene su eficacia mientras que el flujo y la carga varían a partir de la 1/6 al máximo.Puesto que tiene un precio bajo, y buena regulación, las turbinas del cruce de corrientes se utilizan sobre todo en unidades micro mini y de la hidroelectricidad menos de dos mil kilovatios y con las cabezas menos de 200 M.
Particularmente con las pequeñas plantas del funcionar-de--río, la curva plana de la eficacia rinde un mejor funcionamiento anual que otros sistemas de la turbina, pues la pequeña agua de ríos es generalmente más baja en algunos meses. La eficacia de una turbina determina si la electricidad está producida durante los períodos en que los ríos tienen cabezas bajas. Si las turbinas usadas tienen eficacias del alto pico, pero se comportan mal en la carga parcial, el funcionamiento menos anual se obtiene que con las turbinas que tienen una curva plana de la eficacia.
Debido a su comportamiento excelente con las cargas parciales, la turbina del cruce de corrientes está bien adaptada a la producción de electricidad desatendida. Su construcción simple hace más fácil mantener que otros tipos de la turbina; solamente dos cojinetes deben ser mantenidos, y hay solamente tres elementos giratorios. El sistema mecánico es simple, así que las reparaciones se pueden realizar por los mecánicos locales.
Otra ventaja es que puede limpiarse a menudo. Pues el agua se va el corredor, las hojas, la hierba etc. no permanecerán en el corredor, previniendo pérdidas. Tan aunque la eficacia de la turbina sea algo más baja, es más confiable que otros tipos. No hay limpieza del corredor normalmente necesaria, e. por la inversión del flujo o las variaciones de la velocidad. Otros tipos de la turbina se estorban fácilmente, y por lo tanto los apagones de la cara a pesar de eficacias nominales más altas.
Ver también
Turbinas del agua.
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