Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

5. szám - Tanulmányok, cikkek: - Matkovics Lívia: A bigárti vízerőmű energetikai szerepe és hatása a Hernád vízgyűjtőjére

MATK.OVICS L.: A gibárti vízerőmű energetikai szerepe és hatása a Hernád vízgyűjtőjén 37 2.2. Turbinák kialakulása A kanalas malmok működési elvén alapuló turbinát a pozsonyi Segner János András találta fel, a Segner-kerék leírása 1750-ben került nyilvánosságra. 1833-ban Benőit Fourneyron megalkotta a reakciós turbinák elődjét, mely az alvíz-szint alá süllyesztett radiális kiömlésü függőleges tengelyű szerkezet volt. Zuppinger (1846) és Schwammkrug (1850) elkészítették a szabadsugaras turbinák elődjét. Girard 1863-ban épített szerkezete a réstúlnyomásos és a szabadsugaras turbina közötti átmenetnek tekinthető. [8] A ma használatos korszerű turbinák elődei 1849. után jelentek meg. James B. Francis mérnök 1849-ben kifejlesztette a 90 %-os hatásfokú turbináját. A Francis turbina radiális réstúlnyomásos turbina, rögzített lapátozású járókerékkel és állítható vezetőlapáttal. Ezt a turbina-típust kis és közepes esésű és hozamú vízfolyások esetén alkalmazzák. Ez a világon leginkább elterjedt turbina-típus. A megfelelő hatásfok elérése érdekében különböző lapátállású turbinákat építenek, így lassan, közepesen, gyorsan és expressz futó turbinákat különböztetünk meg. nw ^ — 8. ábra: A turbina járókerék alakja különböző fajlagos fordulatszámnál [4.3J Lester A. Pelton amerikai feltaláló 1880-ban feltalálta az impulzus-turbinát. Az első Pelton-turbina 1887-ben kezdte meg a villamos áram termelését. Az egymáshoz képest 90°-os szögben elforgatott nyomócsövekből a U- ábra: Kaplan-turbina szárnylapátja [*] „kanalakra" érkező víz forgatja a turbinát. A Pelton-féle vízturbinát kis vízhozamok, de nagy esési magasságok e9. ábra. Pelton-turbina 10. ábra: Pelton-turbina [*] 1913-ban Viktor Kaplan szabadalmaztatta a propeller-turbinát, majd az állítható járólapátos Kaplan-turbinát. Ezt a turbina-típust kis esésmagasságok és nagy vízmennyiségek energiájának hasznosítására alkalmazzák. A Kaplan-turbinákban jellemzően mind a járókerék, mind a vezetőkerék lapátjai állíthatók. Összehangolt állításukkal elérhető, hogy a turbina nagy esés-tartományokban is jó hatásfokkal tudjon dolgozni.