WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-09-28T21:51:23Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[Datoteka:Banki.svg|mini|desno|300px| Turbina s križnim protokom]]
[[Datoteka:Ossberger turbine.jpg|mini|desno|300px|Ossberger turbina]]
[[Datoteka:Ossberger turbine runner.jpg|mini|desno|300px|Strojna obrada rotora Ossberger turbine ]]
'''Turbina s križnim protokom''' (engl. ''cross-flow turbine''). '''Banki-Michellova turbina''' ili '''Ossbergerova turbina''' je turbina koju je razvio [[Australija|australski]] [[inženjer]] [[Anthony Michell]] 1903., '''[[Bankijeva turbina|Banki turbinu]]''' razvio je [[Mađarska|mađarski]] inženjer [[Donat Banki]] i '''[[Ossbergerova turbina|Ossbergerovu turbinu]]''' razvio je [[Njemačka|njemački]] inženjer [[Fritz Ossberger]] 1933. (danas je to vodeći model te vrste [[vodna turbina|vodne turbina]]).

Za razliku od drugih vodnih turbina, koje imaju aksijalni ili radijalni protok vode, kod turbina s križnim protokom mlaz vode pada popriječno i prolazi kroz lopatice turbine. Slično kao [[vodeničko kolo]], voda pada na kraj radnog kola ili rotora. Budući da mlaz vode prolazi dva puta kroz lopatice turbine, to je povoljno za [[stupanj iskorištenja]]. Kada voda napušta rotor, ona pomaže pranju rotora od nečistoća i manjih krhotina. Turbine s križnim protokom se koriste za male brzine, za male padove vode i velike protoke.

Turbine s križnim protokom se često konstruiraju s dvjema turbinama različitog kapacitata na istom vratilu. Rototi su istog promjera, ali različitih dužina lopatica, tako da primaju različiti obujam ili protok vode. Taj odnos protoka je obično 1:2. Konstrukcija za dovod vode ima mogućnost da se mijenja dovod vode za 33 %, 66 % i 100 % [[snaga|snage]] turbine, a to ovisi o raspoloživom protoku vode. Najveća prednost ovih turbina je jednostavna konstrukcija i manji troškovi ugradnje. <ref> [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zav_meh_flu_rac_inz/nas/rez_flu/Vodne_turbine.pdf] "Vodne turbine" dr.sc. Zoran Čarija, Tehnički fakultet Rijeka, 2010.</ref> <ref> [http://www.fer.hr/_download/repository/Elektrane_03.pdf] "Vrste hidrauličkih turbina" prof.dr.sc. Sejid Tešnjak, prof.dr.sc. Davor Grgić, prof.dr.sc. Igor Kuzle, Fakultet elektrotehnike i računarstva Zagreb, 2010.</ref>

==Način rada Ossbergerove turbine==
Protočna Ossberger turbina se koristi za padove vode od 3 do 200 m. Protok vode za njih može biti od 0,03 do 13 m<sup>3</sup>/s. Snaga turbine može biti od 5 do 3 000 [[vat|kW]].

Protočna Ossbergerova turbina radijalna je, blago [[Newtonovi zakoni gibanja|reakcijska]] [[turbina]], s tangencijalnim rasporedom lopatica radnog kola (rotor), s vodoravnim vratilom. Prema radnim okretajima spada među [[Hodnost|sporohodne]] turbine. Razvodni sustav usmjerava vodni mlaz tako, da kroz vijenac lopatica ulazi u unutrašnji prostor rotora i dalje nastavlja kroz drugi protok s unutrašnje strane rotora vani do kućišta turbine. Iz kućišta turbine voda otiče ili slobodno, ili sifonom u odvod ispod turbine.

U praksi ovakav tok vode u rotoru omogućuje samočišćenje. Nečistoće koje pri ulasku vode u rotor upadnu među lopatice, pod djelovanjem centrifugalne sile i protoka vode izbacuju se nakon polovine svakog okreta ponovo vani prostora rotora i odlaze u odvod. <ref> [http://www.cink-hydro-energy.com/sr/turbina-ossberger] "Protočna turbina sistema Ossberger" tvrtka CINK Hydro-Energy, 2011.</ref>

===Razvodni sustav===
Ukoliko je količina vode u vodnom toku promjenjiva, protočna turbina se konstruira kao dvokomorna ('''razvodni sustav'''). Standardna raspodjela dovodnih komora je u odnosu 1:2. Uža komora prima mali protok vode, a šira komora srednji protok. Obje komore zajedno primaju pun protok. Takvom raspodjelom količina vode iskorištena je u rasponu punog protoka s optimalnim učinkom sve do njegove 1/6. Protočne turbine su na ovaj način veoma učinkovite, s učinkom preko 80 % iskorištavaju i veoma promjenjive protoke rijeka. Veće turbine na višim padovima dostižu učinak i do 88 %.

Riječni tokovi često imaju po nekoliko mjeseci godišnje veoma male protoke. Mogućnost proizvodnje [[električna energija|električne energije]] u tim mjesecima zavisi od stupnja učinka određene turbine. Turbine s visokim vršnim stupnjem učinka, ali manjom iskoristivosti pri nižim protocima vode, dostižu na mjestima s promjenjivim protokom vode manju godišnju proizvodnju nego turbine s pravolinijskom krivuljom učinka. Kućište protočne turbine proizvedeno je od konstrukcijskog [[čelik]]a, veoma je robusno, otporno na udare i mraz.

===Radno kolo ili rotor===
Najvažniji deo turbine je radno kolo ili rotor. Ono se sastoji od lopatica koje su proizvedene prema provjerenom postupku od vučenog, profiliranog čelika. Obostrano su smještene u krajnje diskove i [[zavarivanje|zavarene]], po specijalnom postupku, s unutrašnjim diskovima obrtnog kola. Prema veličini obrtno kolo može imati do 37 lopatica. Linearno postavljene lopatice stvaraju samo neznatnu osovinsku silu, tako da nije potrebno ugrađivati ojačane aksijalne [[Hidraulički ležaj|hidrauličke ležajeve]] koji zahtijevaju složeno pričvršćivanje i podmazivanje. Kod rotora veće širine lopatice su višestruko poduprte umetnutim diskovima. Rotori se prije konačne montaže turbine pažljivo balansiraju i prolaze kroz defektoskopsku kontrolu.

===Ležajevi===
Protočne Ossberger turbine opremljene su standardiziranim, sferičnim valjkastim '''ležajevima''', koji imaju značajne prednosti, kao što je mala sila [[Trenje|trenja]] i lako održavanje. Konstrukcija kućišta ležajeva spriječava da voda procuri do ležajeva i svaki kontakt maziva s radnom vodom. To je ključna osobina patentirane konstrukcije kućišta ležajeva protočne turbine. Radno kolo ujedno je, zahvaljujući poziciji ležajeva, centrirano u kućištu turbine. To praktično tehničko rješenje dopunjuju zaptivni elementi koji ne zahtijevaju nikakvo drugo održavanje osim jednogodišnje zamjene maziva. Primijenjeno tehničko rješenje omogućava jednostavnu zamjenu rotora bez potrebe demontaže cijele turbine.

===Odvodni cjevovod===
Prema svom načinu rada protočna turbina radi sa slobodnim vodnim padom. U području srednjih i nižih padova ipak je potreban sifon. On služi da strojni dio bude zaštićen od [[poplava]] i istovremeno da se bez gubitaka iskoristi čitava visina pada. Kod turbine sa slobodnim oticanjem vode vodeni vrtlog mora biti u sifonu pod kontrolom. To osigurava ventil za podešavanje koji utiče na podtlak u kućištu turbine. Na taj način turbine s usisnom visinom 1 – 3 m optimalno su iskorištene, a da ne postoji opasnost od nastanka [[kavitacija|kavitacije]]. Osim toga, korištenje usisnog cjevovoda kao čeličnog kolektorskog cjevovoda bitno smanjuje troškove za donju izgradnju kod niskih padova, čime mnogi problematični projekti postaju povoljni s obzirom na troškove.

===Radne osobine===
Kod protočnih Ossberger turbina ne dolazi do [[kavitacija|kavitacije]], na osnovu čega otpada potreba da rotor bude smješten ispod razine donje vode i s tim povezana skupa izgradnja i mogući problemi u radu turbine.

Za padove do 90 m u proizvodnji se koristi standardni, konstrukcijski [[čelik]]. Za padove od 90 do 120 m rotor se izrađuje od legiranog [[Nehrđajući čelik|nerđajućeg čelika]]. Kod padova preko 120 m cijela turbina, zajedno s kućištem i cjevovodom, je od nehrđajućeg materijala.

Okretaji protočnih turbina pri radu izvan električne mreže uglavnom su 2 do 3 puta veći od nominalnih okretaja. To omogućuje korištenje serijski proizvedenih [[električni generator|električnih generatora]].

==Prednosti==
Sve je veći zahtjev u društvu za korištenje iz [[Obnovljivi izvori energije|obnovljivih izvora energije]], bez ugrožavanja životne okoline. Izgradnja [[hidroelektrane|hidroelektrana]] ograničena je, međutim, sljedećim bitnim faktorima: visokim investicijskim troškovima povezanim s projektiranjem i planiranjem, konstruiranjem, kao i ugradnjom strojarskog postrojenja.

Inženjeri i konstruktori turbina stoga su pokušavali da snize ukupne troškove standardiziranjem hidro turbina. To je moguće za velike turbine, ali kod malih hidro turbina dovodi do problema u vezi s projektiranim padom i rasponom promjenjivosti godišnjeg protoka vode.

Protočne Ossberger turbine sastoje se od standardiziranih pojedinačnih dijelova, koje su prema količini vode i visini pada svakog lokaliteta, mogu iskombinirati. Taj sistem slagalice omogućuje troškovno povoljno rješenje uz istovremeno osiguranje svih radnih osobina utvrđenih projektom.

Protočne Ossberger turbine ističu se dugogodišnjim vijekom trajanja, pri čemu nije potrebno nikakvo posebno održavanje. Tokom rada nije potrebno osigurati skupe i složene rezervne dijelove. Popravak je uglavnom moguć na mjestu ugradnje turbine. Prednost protočnih turbina predstavlja mogućnost njihovog korištenja u gravitacijskim sustavima s [[Pitka voda|pitkom vodom]], i to kod veoma dugih cjevovoda, pri čemu u radu ne izazivaju nepoželjne hidrauličke udare i na taj način ne ugrožavaju kvalitetu pitke vode.

== Izvori ==
{{izvori}}

[[Kategorija:Vodene turbine]]

Turbina s križnim protokom - Povijest promjena

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica