Turbina Kapłana to wodna turbina reakcyjna przeznaczona głównie do pracy przy małych wysokościach spadku i dużych przepływach wody. Jest odmianą turbiny śmigłowej, ale ma regulowane łopatki wirnika, co pozwala lepiej dopasować pracę turbiny do zmiennych warunków przepływu.
Zastosowanie
Turbiny Kapłana stosuje się najczęściej w elektrowniach wodnych:
- niskospadowych,
- przepływowych,
- zlokalizowanych na rzekach o dużym natężeniu przepływu.
Typowe warunki pracy to niewielki spad, np. kilka lub kilkanaście metrów, oraz duży przepływ wody.
Cechy charakterystyczne
Turbina Kapłana ma:
- wirnik podobny do śruby okrętowej,
- regulowane łopatki wirnika,
- często także regulowane łopatki kierownicy,
- wysoką sprawność przy zmiennym przepływie.
Dzięki regulacji łopatek turbina może utrzymywać dobrą sprawność nawet wtedy, gdy ilość przepływającej wody nie jest stała.
Moc turbiny Kapłana
Moc mechaniczną na wale można obliczyć ze wzoru:
P = ρ · g · Q · H · η
Dla turbiny pracującej przy spadzie H = 10 m, przepływie Q = 3 m³/s i sprawności η = 0,9 moc wynosi:
P = 1000 · 10 · 3 · 10 · 0,9 = 270 000 W = 270 kW
Zapamiętaj
Turbina Kapłana jest najlepsza dla małych spadów i dużych przepływów, w odróżnieniu od turbin przeznaczonych do większych wysokości spadku.