फ्लो एक्शन सिद्धांत और रिएक्शन हाइड्रोजेनरेटर के संरचनात्मक लक्षण

रिएक्शन टर्बाइन एक प्रकार की हाइड्रोलिक मशीनरी है जो जल प्रवाह के दबाव का उपयोग करके हाइड्रोलिक ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है।

(1) संरचना।रिएक्शन टर्बाइन के मुख्य संरचनात्मक घटकों में रनर, हेडरेस चैंबर, वाटर गाइड मैकेनिज्म और ड्राफ्ट ट्यूब शामिल हैं।
1) धावक।रनर हाइड्रोलिक टर्बाइन का एक घटक है जो जल प्रवाह ऊर्जा को घूर्णन यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।विभिन्न जल ऊर्जा रूपांतरण दिशाओं के अनुसार, विभिन्न प्रतिक्रिया टर्बाइनों की धावक संरचनाएं भी भिन्न होती हैं।फ्रांसिस टर्बाइन रनर स्ट्रीमलाइन ट्विस्टेड ब्लेड्स, व्हील क्राउन और लोअर रिंग से बना है;अक्षीय प्रवाह टरबाइन का धावक ब्लेड, धावक शरीर, निर्वहन शंकु और अन्य मुख्य घटकों से बना होता है: इच्छुक प्रवाह टरबाइन धावक की संरचना जटिल होती है।ब्लेड प्लेसमेंट कोण काम करने की स्थिति के साथ बदल सकता है और गाइड वेन के उद्घाटन से मेल खा सकता है।ब्लेड रोटेशन सेंटर लाइन टरबाइन की धुरी के साथ एक तिरछा कोण (45 ° ~ 60 °) बनाती है।
2) हेड्रेस चैंबर।इसका कार्य जल प्रवाह को जल गाइड तंत्र में समान रूप से बनाना, ऊर्जा हानि को कम करना और हाइड्रोलिक टरबाइन की दक्षता में सुधार करना है।सर्कुलर सेक्शन के साथ मेटल स्पाइरल केस अक्सर 50 मीटर से ऊपर वॉटर हेड वाले बड़े और मध्यम आकार के हाइड्रोलिक टर्बाइनों के लिए उपयोग किया जाता है, और ट्रैपेज़ॉइडल सेक्शन के साथ कंक्रीट स्पाइरल केस अक्सर 50 मीटर से नीचे वॉटर हेड वाले टर्बाइन के लिए उपयोग किया जाता है।
3) जल गाइड 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 को पानी के प्रवाह को समान रूप से निर्देशित करना है, और गाइड वेन के उद्घाटन को समायोजित करके हाइड्रोलिक टरबाइन के प्रवाह को बदलना है, ताकि जनरेटर इकाई की लोड आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके।यह पूरी तरह से बंद होने पर वाटर सीलिंग की भूमिका भी निभाता है।
4) ड्राफ्ट ट्यूब।रनर आउटलेट पर जल प्रवाह में शेष ऊर्जा का एक हिस्सा उपयोग नहीं किया गया है।ड्राफ्ट ट्यूब का कार्य इस ऊर्जा को पुनः प्राप्त करना और पानी को नीचे की ओर प्रवाहित करना है।ड्राफ्ट ट्यूब को सीधे शंकु आकार और घुमावदार आकार में विभाजित किया जा सकता है।पूर्व में बड़ा ऊर्जा गुणांक होता है और यह आमतौर पर छोटे क्षैतिज और ट्यूबलर टर्बाइनों के लिए उपयुक्त होता है;हालांकि उत्तरार्द्ध का हाइड्रोलिक प्रदर्शन सीधे शंकु के जितना अच्छा नहीं है, खुदाई की गहराई छोटी है, और इसका व्यापक और मध्यम आकार की प्रतिक्रिया टरबाइन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

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(2) वर्गीकरण।रनर की शाफ्ट सतह से गुजरने वाले जल प्रवाह की दिशा के अनुसार प्रतिक्रिया टरबाइन को फ्रांसिस टर्बाइन, विकर्ण टर्बाइन, अक्षीय टर्बाइन और ट्यूबलर टर्बाइन में बांटा गया है।
1) फ्रांसिस टर्बाइन।फ्रांसिस (रेडियल अक्षीय प्रवाह या फ्रांसिस) टरबाइन एक प्रकार की प्रतिक्रिया टरबाइन है जिसमें पानी धावक के चारों ओर रेडियल रूप से बहता है और अक्षीय रूप से बहता है।इस तरह के टरबाइन में लागू सिर (30 ~ 700m), सरल संरचना, छोटी मात्रा और कम लागत की एक विस्तृत श्रृंखला होती है।सबसे बड़ी फ्रांसिस टरबाइन जिसे चीन में परिचालन में लाया गया है, वह एर्टन हाइड्रोपावर प्लांट की टरबाइन है, जिसकी रेटेड आउटपुट पावर 582mw और अधिकतम आउटपुट पावर 621 MW है।
2) अक्षीय प्रवाह टरबाइन।अक्षीय प्रवाह टरबाइन एक प्रकार की प्रतिक्रिया टरबाइन है जिसमें पानी रनर के अंदर और बाहर अक्षीय रूप से बहता है।इस प्रकार के टरबाइन को फिक्स्ड प्रोपेलर टाइप (स्क्रू प्रोपेलर टाइप) और रोटरी प्रोपेलर टाइप (कपलान टाइप) में बांटा गया है।पहले वाले के ब्लेड स्थिर होते हैं और बाद वाले के ब्लेड घूम सकते हैं।अक्षीय प्रवाह टरबाइन की निर्वहन क्षमता फ्रांसिस टरबाइन की तुलना में बड़ी है।चूंकि रोटर टर्बाइन की ब्लेड स्थिति लोड परिवर्तन के साथ बदल सकती है, इसमें लोड परिवर्तन की एक बड़ी श्रृंखला में उच्च दक्षता होती है।अक्षीय प्रवाह टरबाइन की गुहिकायन प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति फ्रांसिस टरबाइन की तुलना में खराब है, और संरचना भी अधिक जटिल है।वर्तमान में, इस तरह के टर्बाइन का लागू सिर 80 मीटर से अधिक तक पहुंच गया है।
3) ट्यूबलर टरबाइन।इस प्रकार के टरबाइन का जल प्रवाह अक्षीय प्रवाह से धावक की ओर बहता है, और धावक के पहले और बाद में कोई घुमाव नहीं होता है।उपयोग सिर की सीमा 3 ~ 20 है .. इसमें छोटे धड़ की ऊंचाई, अच्छी जल प्रवाह की स्थिति, उच्च दक्षता, कम सिविल इंजीनियरिंग मात्रा, कम लागत, कोई विलेय और घुमावदार ड्राफ्ट ट्यूब, और कम पानी के सिर के फायदे हैं। अधिक स्पष्ट इसके फायदे।
जनरेटर के कनेक्शन और ट्रांसमिशन मोड के अनुसार, ट्यूबलर टर्बाइन को पूर्ण ट्यूबलर प्रकार और अर्ध ट्यूबलर प्रकार में विभाजित किया जाता है।सेमी ट्यूबलर प्रकार को आगे बल्ब प्रकार, शाफ्ट प्रकार और शाफ्ट विस्तार प्रकार में विभाजित किया जाता है, जिसके बीच शाफ्ट विस्तार प्रकार को इच्छुक शाफ्ट और क्षैतिज शाफ्ट में विभाजित किया जाता है।वर्तमान में, सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले बल्ब ट्यूबलर प्रकार, शाफ्ट विस्तार प्रकार और शाफ्ट प्रकार हैं, जो ज्यादातर छोटी इकाइयों के लिए उपयोग किए जाते हैं।हाल के वर्षों में, बड़े और मध्यम आकार की इकाइयों के लिए शाफ्ट प्रकार का भी उपयोग किया जाता है।
अक्षीय विस्तार ट्यूबलर इकाई का जनरेटर जल चैनल के बाहर स्थापित किया गया है, और जनरेटर एक लंबे झुकाव वाले शाफ्ट या क्षैतिज शाफ्ट के साथ पानी के टरबाइन से जुड़ा हुआ है।इस शाफ्ट विस्तार प्रकार की संरचना बल्ब प्रकार की तुलना में सरल है।
4) विकर्ण प्रवाह टरबाइन।विकर्ण प्रवाह की संरचना और आकार (विकर्ण के रूप में भी जाना जाता है) टरबाइन फ्रांसिस और अक्षीय प्रवाह के बीच है।मुख्य अंतर यह है कि रनर ब्लेड की केंद्र रेखा टरबाइन की केंद्र रेखा के साथ एक निश्चित कोण पर होती है।संरचनात्मक विशेषताओं के कारण, यूनिट को ऑपरेशन के दौरान डूबने की अनुमति नहीं है, इसलिए ब्लेड और रनर चैंबर के बीच टकराव को रोकने के लिए दूसरी संरचना में अक्षीय विस्थापन संकेत सुरक्षा उपकरण स्थापित किया गया है।विकर्ण प्रवाह टर्बाइन का उपयोग शीर्ष सीमा 25 ~ 200 मीटर है।

वर्तमान में, दुनिया में इच्छुक ड्रॉप टर्बाइन की सबसे बड़ी एकल इकाई रेटेड उत्पादन शक्ति 215MW (पूर्व सोवियत संघ) है, और उच्चतम उपयोग शीर्ष 136m (जापान) है।