Perbedaan Antara Kaplan dan Francis Turbine

Kaplan vs Francis Turbine
 

Air, selalu bergerak, membawa energi bersamanya. Manusia selalu bertanya-tanya pada kekuatan luar biasa itu dan sering memanfaatkan kekuatan itu. Tetapi, hanya setelah abad ke-19, para insinyur mengembangkan mesin untuk memanfaatkan energi ini dengan efisiensi. Turbin adalah mesin yang dirancang untuk menangkap energi dari aliran fluida dan mengubahnya menjadi energi mekanik.

Turbin Francis dan turbin Kaplan adalah dua jenis turbin reaksi yang digunakan dalam pembangkit listrik tenaga air untuk menggerakkan generator. Mereka adalah jenis turbin paling umum yang digunakan di pembangkit listrik modern.

Turbin Francis

Turbin Francis dikembangkan oleh orang Inggris James B. Francis pada tahun 1849 ketika bekerja sebagai kepala insinyur dari Locks and Canals Company. Turbin dirancang untuk memberi daya pada mesin pabrik tekstil menggunakan sungai di dekatnya. Menggunakan metode ilmiah dan eksperimen, ia dapat mengembangkan desain untuk mencapai efisiensi hingga 90%. Saat ini turbin Francis adalah turbin yang paling banyak digunakan di dunia.

Turbin Francis tertutup dalam casing, dan blade memiliki fitur lengkung khusus yang dirancang untuk mendapatkan kinerja optimal dari turbin. Turbin Francis beroperasi di bawah kepala air 10-650 meter dan generator yang digerakkan oleh turbin dapat menghasilkan daya hingga 750 MW. Turbin memiliki kisaran kecepatan 80 hingga 100 putaran per menit.

Turbin Francis memiliki rakitan poros vertikal, dan rotor yang berorientasi horizontal, disebut runner, yang beroperasi di bawah air. Saluran air juga vertikal dan diarahkan ke pelari dengan baling-baling panduan yang dapat dikontrol. Pelari berputar terutama karena berat / tekanan air.

Turbin Kaplan

Turbin Kaplan dikembangkan pada tahun 1913 oleh profesor Austria Viktor Kaplan. Ia juga dikenal sebagai turbin baling-baling karena pelari menyerupai baling-baling kapal. Ini memiliki bilah dan gerbang gawang yang dapat disetel untuk mendapatkan efisiensi optimal dalam berbagai kondisi tekanan / head. Oleh karena itu, turbin Kaplan dapat memperoleh efisiensi hingga 95% dan beroperasi di bawah kondisi head rendah yang tidak memungkinkan pada turbin Francis.

Dalam turbin Kaplan juga pelari didorong oleh tekanan dan tingkat input air dikendalikan oleh baling-baling panduan. Kepala air turbin Kaplan berkisar antara 10-70 meter dan output daya generator bisa dari 5-120 MW. Diameter pelari sekitar 2-8 meter dan menghasilkan 80-430 putaran per menit. Karena turbin Kaplan dapat beroperasi di bawah kondisi head rendah, turbin ini digunakan dalam produksi daya aliran tinggi dan head rendah di seluruh dunia.. 

Apa perbedaan antara Turbin Kaplan dan Francis?

• Dalam turbin Kaplan air masuk secara aksial dan meninggalkan secara aksial, sedangkan dalam air turbin Francis masuk pelari secara radial dan keluar secara aksial.

• Pelari turbin Kaplan memiliki 3-8 bilah sedangkan pelari turbin Francis memiliki 15-25 bilah pada umumnya.

• Turbin Kaplan memiliki efisiensi yang lebih tinggi daripada turbin Francis.

• Turbin Kaplan lebih kecil dan kompak dibandingkan dengan turbin Francis.

• Kecepatan putaran (RPM) lebih tinggi dari turbin Francis.

• Turbin Kaplan memiliki kerugian gesekan yang lebih rendah dan efisiensi yang lebih tinggi.

• Turbin Kaplan dapat beroperasi dalam berbagai kondisi head, tetapi turbin Francis membutuhkan kondisi head yang relatif lebih tinggi.

• Turbin Kaplan digunakan di pembangkit listrik tenaga air kecil.