478 2

12. ELEKTROWNIE WODNE

nym wirnika, uzyskuje odpowiedni kierunek napływu do wirnika. Wirnik turbiny Francisa składa się z dwóch wieńców 3 i 4 oraz łączących je łopatek 2, które tworzą kanały 5 o przekroju zmiennym w kierunku przepływu wody - turbina reakcyjna (rys. 12.3b). Wirniki turbiny Francisa mają nieprzestawialne łopatki. Kierownice 1 regulują wartość strumienia wody do wirnika, czyli regulują turbiny.

Konstrukcją pośrednią pomiędzy turbiną Francisa a turbiną Kapłana jest turbina Deriaza, w której łopatki wirnika zamocowane w piaście mogą być przestawialne. Dzięki możliwości dostosowania położenia łopatek kierowniczych i łopatek wirnika (podwójna regulacja) do wartości przepływu uzyskuje się maksymalne sprawności. Turbiny Deriaza są stosowane rzadko, jedynie w elektrowniach, w których występują duże wahania spadku i przepływu wody (patrz podrozdz. 12.7 — Elektrownia Niedzica).

Rozwój elektrowni pompowych spowodował powstanie pompoturbiny (maszyny rewersyjnej), która przy jednym kierunku wirowania pracuje jako turbina, a przy przeciwnym jako pompa. Wirnik pompoturbiny jest podobny częściowo do wirnika turbiny Francisa, a częściowo do wirnika pompy wodnej. Z wykresu na rysunku 12.3b wynika, że prędkość względna w zwiększa się przy przepływie wody przez wirnik turbiny reakcyjnej, czyli woda między łopatkami jest przyspieszana. W pompie występuje zjawisko przeciwne - zmniejszenie prędkości w przy przepływie przez wirnik. Straty przy przyspieszaniu wody są znacznie mniejsze niż przy opóźnianiu. W związku z tym łopatki wirnika turbiny są krótkie, natomiast w pompie, celem uzyskania powolnego rozszerzania kanału międzyłopatkowego, muszą być wydłużone łopatki. Na rysunku 12.9 porównano konstrukcje wirnika

478