Hydrauliska Strömningsmaskiner

Långsamlöpare Normallöpare Snabblöpare
nq = 16 – 40 nq = 40 – 70 nq = 70 – 120
Figur 5.3.2 Francislöphjul vid olika specifika varvtal
Turbinhjulets absoluta storlek bestäms vanligen av det värde på absoluthastigheten cs som ur
kavitationssynpunkt kan tillåtas vid löphjulets utlopp. Som material i turbinhjulet används
rostfritt eller vanligt stålgjutgods. I det senare fallet förekommer att de ställen på hjulet som är
särskilt utsatta för kavitation förses med en påsvetsad beläggning av rostfritt material. Mest
kritiska i detta avseende är sugsidan på skovlarna i närheten av utloppskanten samt insidan av
bandet.
Styrningen av volymströmmen och
därmed effekten sker vid francisturbiner
med ledskovelkransens hjälp. En av
turbinregulatorn via en servomotor styrd
pådragsring vrids en viss vinkel. Rörelsen
överförs av en länksystem till ledskenorna.
Vid ledskenornas vridning ändras genomströmningsarean
för vattnet och därmed
volymströmmen. Ändrad ledskenevinkel
innebär även att infallsvinkeln mot turbin-
Figur 5.3.3
70
skovlarna ändras.
För francisturbiner som arbetar med
konstant varvtal varierar verkningsgraden
med belastningen (uttagen effekt) på ett sätt som beror av turbinens typ, dvs turbinens
specifika varvtal. Verkningsgradskurvan är spetsigare vid högre specifika varvtal samtidigt
som toppverkningsgraden förskjuts i riktning mot fullast. Ju mer man närmar sig det axiella
byggnadssättet, desto sämre blir således dellastverkningsgraden. Toppverkningsgradens
storlek ändras obetydligt med specifika varvtalet och man kan vid hjuldiametern 1 m uppnå en
toppverkningsgrad av ca 90 %, motsvarande en hydraulisk verkningsgrad av 93 %.