काउंटरटाक टर्बाइन जेनरेटर के जल इनलेट प्रवाह के कार्य सिद्धांत और संरचनात्मक लक्षण

पलटवार टरबाइन एक प्रकार की हाइड्रोलिक मशीनरी है जो जल ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए जल प्रवाह के दबाव का उपयोग करती है।

(1) संरचना।काउंटरटैक टर्बाइन के मुख्य संरचनात्मक घटक रनर, वाटर डायवर्सन चैंबर, वाटर गाइडिंग मैकेनिज्म और ड्राफ्ट ट्यूब हैं।
1) धावक।धावक जल टरबाइन का एक हिस्सा है जो जल प्रवाह की ऊर्जा को घूर्णन यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।जल ऊर्जा रूपांतरण की दिशा के आधार पर, विभिन्न पलटवार टर्बाइनों की धावक संरचनाएं भी भिन्न होती हैं।फ्रांसिस टर्बाइन रनर सुव्यवस्थित ट्विस्टेड ब्लेड्स, क्राउन और लोअर रिंग और अन्य मुख्य ऊर्ध्वाधर घटकों से बना है;अक्षीय प्रवाह टरबाइन धावक ब्लेड, धावक शरीर और नाली शंकु और अन्य मुख्य घटकों से बना है: विकर्ण प्रवाह टरबाइन धावक संरचना अधिक जटिल है।ब्लेड प्लेसमेंट कोण को काम करने की स्थिति के साथ बदला जा सकता है और गाइड वेन खोलने के साथ मिलान किया जा सकता है।ब्लेड रोटेशन सेंटर लाइन टर्बाइन की धुरी पर एक तिरछे कोण (45°-60°) पर है।
2) जल मोड़ कक्ष।इसका कार्य जल प्रवाह को जल मार्गदर्शक तंत्र में समान रूप से बनाना, ऊर्जा हानि को कम करना और टरबाइन की दक्षता में सुधार करना है।बड़े और मध्यम आकार के टर्बाइन अक्सर 50 मीटर से ऊपर के सिर के साथ गोलाकार क्रॉस-सेक्शन धातु विलेय का उपयोग करते हैं, और 50 मीटर से नीचे वाले लोगों के लिए ट्रैपेज़ॉयडल क्रॉस-सेक्शन कंक्रीट वोल्ट का उपयोग करते हैं।
3) जल मार्गदर्शक तंत्र।यह आम तौर पर सुव्यवस्थित गाइड वैन की एक निश्चित संख्या से बना होता है और उनके घूर्णन तंत्र समान रूप से धावक की परिधि पर व्यवस्थित होते हैं।इसका कार्य रनर में पानी के प्रवाह को समान रूप से निर्देशित करना है, और गाइड वेन के उद्घाटन को समायोजित करके, जनरेटर सेट की लोड आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए टरबाइन की प्रवाह दर को बदलना है, और यह पानी को सील करने की भूमिका भी निभाता है। जब यह पूरी तरह से बंद हो जाता है।
4) ड्राफ्ट ट्यूब।रनर के आउटलेट पर पानी का प्रवाह अभी भी अधिशेष ऊर्जा का एक हिस्सा है जिसका उपयोग नहीं किया गया है।ड्राफ्ट ट्यूब की भूमिका ऊर्जा के इस हिस्से को पुनर्प्राप्त करना और पानी को नीचे की ओर छोड़ना है।ड्राफ्ट ट्यूब दो प्रकारों में विभाजित है, सीधे शंकु और घुमावदार।पूर्व में एक बड़ा ऊर्जा गुणांक होता है और यह आमतौर पर छोटे क्षैतिज और ट्यूबलर टर्बाइनों के लिए उपयुक्त होता है;उत्तरार्द्ध में सीधे शंकु की तुलना में कम हाइड्रोलिक प्रदर्शन होता है, लेकिन इसकी खुदाई की गहराई कम होती है, और इसका व्यापक और मध्यम आकार के पलटवार टर्बाइनों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

(2) वर्गीकरण।धावक के माध्यम से पानी के प्रवाह की अक्षीय दिशा के अनुसार, प्रभाव टरबाइन को फ्रांसिस टर्बाइन, एक विकर्ण प्रवाह टरबाइन, एक अक्षीय प्रवाह टरबाइन और एक ट्यूबलर टरबाइन में विभाजित किया जाता है।
1) फ्रांसिस टर्बाइन।फ्रांसिस (रेडियल एक्सियल फ्लो या फ्रांसिस) टर्बाइन एक काउंटर-अटैक टर्बाइन है जिसमें रनर की परिधि से अक्षीय दिशा में पानी रेडियल रूप से बहता है।इस तरह के टर्बाइन में लागू हेड्स (30-700m), सरल संरचना, छोटी मात्रा और कम लागत की एक विस्तृत श्रृंखला होती है।सबसे बड़ा फ्रांसिस टर्बाइन जिसे चीन में परिचालन में लाया गया है, वह एर्टन हाइड्रोपावर प्लांट है, जिसकी रेटेड आउटपुट पावर 582 मेगावाट और अधिकतम आउटपुट पावर 621 मेगावाट है।
2) अक्षीय प्रवाह टरबाइन।अक्षीय प्रवाह टरबाइन एक पलटवार टरबाइन है जिसमें पानी अक्षीय दिशा से बहता है और अक्षीय दिशा में धावक से बाहर बहता है।इस प्रकार के टरबाइन को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: फिक्स्ड-ब्लेड टाइप (स्क्रू टाइप) और रोटरी टाइप (कपलान टाइप)।पहले के ब्लेड स्थिर होते हैं, और बाद वाले के ब्लेड को घुमाया जा सकता है।अक्षीय प्रवाह टरबाइन की जल प्रवाह क्षमता फ्रांसिस टरबाइन की तुलना में अधिक है।चूंकि पैडल टर्बाइन के ब्लेड लोड में परिवर्तन के साथ स्थिति बदल सकते हैं, इसलिए लोड परिवर्तनों की एक विस्तृत श्रृंखला में उनकी उच्च दक्षता होती है।अक्षीय प्रवाह टर्बाइन का एंटी-कैविटेशन प्रदर्शन और यांत्रिक शक्ति फ्रांसिस टर्बाइन की तुलना में खराब है, और संरचना भी अधिक जटिल है।वर्तमान में, इस तरह के टर्बाइन का लागू सिर 80 मीटर या उससे अधिक तक पहुंच गया है।
3) ट्यूबलर टरबाइन।इस प्रकार के जल टरबाइन का जल प्रवाह धावक से अक्षीय रूप से बहता है, और धावक के पहले और बाद में कोई घुमाव नहीं होता है।उपयोग शीर्ष सीमा 3-20 है।.धड़ में छोटी ऊंचाई, अच्छी जल प्रवाह की स्थिति, उच्च दक्षता, कम सिविल इंजीनियरिंग, कम लागत, विलेय और घुमावदार ड्राफ्ट ट्यूबों की कोई आवश्यकता नहीं है, और कम सिर, अधिक स्पष्ट फायदे के फायदे हैं।
ट्यूबलर टर्बाइनों को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: जनरेटर कनेक्शन और ट्रांसमिशन मोड के अनुसार फुल-थ्रू-फ्लो और सेमी-थ्रू-फ्लो।सेमी-थ्रू-फ्लो टर्बाइन को आगे बल्ब प्रकार, शाफ्ट प्रकार और शाफ्ट विस्तार प्रकार में विभाजित किया गया है।उनमें से, शाफ्ट विस्तार प्रकार को भी दो प्रकारों में विभाजित किया गया है।तिरछी धुरी और क्षैतिज अक्ष हैं।वर्तमान में, सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले बल्ब ट्यूबलर प्रकार, शाफ्ट विस्तार प्रकार और ऊर्ध्वाधर शाफ्ट प्रकार ज्यादातर छोटी इकाइयों में उपयोग किए जाते हैं।हाल के वर्षों में, बड़े और मध्यम आकार की इकाइयों में शाफ्ट प्रकार का भी उपयोग किया गया है।
शाफ्ट एक्सटेंशन ट्यूबलर यूनिट का जनरेटर जलमार्ग के बाहर स्थापित किया गया है, और जनरेटर टर्बाइन से लंबे झुकाव वाले शाफ्ट या क्षैतिज शाफ्ट से जुड़ा हुआ है।यह शाफ्ट विस्तार प्रकार की संरचना बल्ब प्रकार की तुलना में सरल है।
4) विकर्ण प्रवाह टरबाइन।विकर्ण प्रवाह (जिसे विकर्ण भी कहा जाता है) की संरचना और आकार मिश्रित प्रवाह और अक्षीय प्रवाह के बीच होते हैं।मुख्य अंतर यह है कि रनर ब्लेड की केंद्र रेखा टरबाइन की केंद्र रेखा के एक निश्चित कोण पर होती है।संरचनात्मक विशेषताओं के कारण, इकाई को ऑपरेशन के दौरान डूबने की अनुमति नहीं है, इसलिए ब्लेड और रनर चैंबर के टकराने से होने वाली दुर्घटनाओं को रोकने के लिए दूसरी संरचना में एक अक्षीय विस्थापन संकेत सुरक्षा उपकरण स्थापित किया गया है।विकर्ण प्रवाह टर्बाइन का उपयोग शीर्ष सीमा 25～200m है।