റിയാക്ഷൻ ഹൈഡ്രോജനറേറ്ററിന്റെ ഒഴുക്ക് പ്രവർത്തന തത്വവും ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകളും

ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ മർദ്ദം ഉപയോഗിച്ച് ഹൈഡ്രോളിക് ഊർജ്ജത്തെ മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന ഒരു തരം ഹൈഡ്രോളിക് യന്ത്രമാണ് റിയാക്ഷൻ ടർബൈൻ.

(1) ഘടന. റിയാക്ഷൻ ടർബൈനിന്റെ പ്രധാന ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങളിൽ റണ്ണർ, ഹെഡ്‌റേസ് ചേമ്പർ, വാട്ടർ ഗൈഡ് മെക്കാനിസം, ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
1) റണ്ണർ. ജലപ്രവാഹ ഊർജ്ജത്തെ ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന ഹൈഡ്രോളിക് ടർബൈനിന്റെ ഒരു ഘടകമാണ് റണ്ണർ. വ്യത്യസ്ത ജലശക്തി പരിവർത്തന ദിശകൾ അനുസരിച്ച്, വിവിധ പ്രതിപ്രവർത്തന ടർബൈനുകളുടെ റണ്ണർ ഘടനകളും വ്യത്യസ്തമാണ്. ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈൻ റണ്ണറിൽ സ്ട്രീംലൈൻ ട്വിസ്റ്റഡ് ബ്ലേഡുകൾ, വീൽ ക്രൗൺ, ലോവർ റിംഗ് എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു; ആക്സിയൽ-ഫ്ലോ ടർബൈനിന്റെ റണ്ണറിൽ ബ്ലേഡുകൾ, റണ്ണർ ബോഡി, ഡിസ്ചാർജ് കോൺ, മറ്റ് പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: ഇൻക്ലൈൻഡ് ഫ്ലോ ടർബൈൻ റണ്ണറിന്റെ ഘടന സങ്കീർണ്ണമാണ്. ബ്ലേഡ് പ്ലേസ്മെന്റ് ആംഗിൾ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് മാറുകയും ഗൈഡ് വെയ്നിന്റെ തുറക്കലുമായി പൊരുത്തപ്പെടുകയും ചെയ്യാം. ബ്ലേഡ് റൊട്ടേഷൻ സെന്റർ ലൈൻ ടർബൈനിന്റെ അച്ചുതണ്ടുമായി ഒരു ചരിഞ്ഞ കോൺ (45 ° ~ 60 °) രൂപപ്പെടുത്തുന്നു.
2) ഹെഡ്‌റേസ് ചേമ്പർ. വാട്ടർ ഗൈഡ് മെക്കാനിസത്തിലേക്ക് വെള്ളം തുല്യമായി ഒഴുകുക, ഊർജ്ജ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുക, ഹൈഡ്രോളിക് ടർബൈനിന്റെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുക എന്നിവയാണ് ഇതിന്റെ ധർമ്മം. 50 മീറ്ററിൽ കൂടുതൽ വാട്ടർ ഹെഡുള്ള വലുതും ഇടത്തരവുമായ ഹൈഡ്രോളിക് ടർബൈനുകൾക്ക് വൃത്താകൃതിയിലുള്ള സെക്ഷൻ ഉള്ള മെറ്റൽ സ്പൈറൽ കേസ് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ 50 മീറ്ററിൽ താഴെയുള്ള വാട്ടർ ഹെഡുള്ള ടർബൈനുകൾക്ക് ട്രപസോയിഡൽ സെക്ഷൻ ഉള്ള കോൺക്രീറ്റ് സ്പൈറൽ കേസ് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
3) വാട്ടർ ഗൈഡ് മെക്കാനിസം. ഇത് സാധാരണയായി ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം സ്ട്രീംലൈൻഡ് ഗൈഡ് വാനുകളും അവയുടെ ഭ്രമണ സംവിധാനങ്ങളും റണ്ണറിന്റെ ചുറ്റളവിൽ ഏകതാനമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ജനറേറ്റർ യൂണിറ്റിന്റെ ലോഡ് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി ഗൈഡ് വെയ്നിന്റെ ഓപ്പണിംഗ് ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ട് റണ്ണറിലേക്കുള്ള ജലപ്രവാഹം തുല്യമായി നയിക്കുകയും ഹൈഡ്രോളിക് ടർബൈനിന്റെ ത്രൂ ഫ്ലോ മാറ്റുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനം. പൂർണ്ണമായും അടച്ചിരിക്കുമ്പോൾ വാട്ടർ സീലിംഗിന്റെ പങ്കും ഇത് വഹിക്കുന്നു.
4) ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബ്. റണ്ണർ ഔട്ട്‌ലെറ്റിലെ ജലപ്രവാഹത്തിൽ ശേഷിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം ഉപയോഗിച്ചിട്ടില്ല. ഈ ഊർജ്ജം വീണ്ടെടുക്കുകയും വെള്ളം താഴേക്ക് പുറന്തള്ളുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിന്റെ പ്രവർത്തനം. ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിനെ നേരായ കോൺ ആകൃതിയിലും വളഞ്ഞ ആകൃതിയിലും വിഭജിക്കാം. ആദ്യത്തേതിന് വലിയ ഊർജ്ജ ഗുണകം ഉണ്ട്, സാധാരണയായി ചെറിയ തിരശ്ചീന, ട്യൂബുലാർ ടർബൈനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്; രണ്ടാമത്തേതിന്റെ ഹൈഡ്രോളിക് പ്രകടനം നേരായ കോണിന്റെ അത്ര മികച്ചതല്ലെങ്കിലും, ഖനന ആഴം ചെറുതാണ്, കൂടാതെ ഇത് വലുതും ഇടത്തരവുമായ പ്രതികരണ ടർബൈനുകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

,

(2) വർഗ്ഗീകരണം. റണ്ണറിന്റെ ഷാഫ്റ്റ് പ്രതലത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ അനുസരിച്ച് റിയാക്ഷൻ ടർബൈനിനെ ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈൻ, ഡയഗണൽ ടർബൈൻ, ആക്സിയൽ ടർബൈൻ, ട്യൂബുലാർ ടർബൈൻ എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
1) ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈൻ. ഫ്രാൻസിസ് (റേഡിയൽ ആക്സിയൽ ഫ്ലോ അല്ലെങ്കിൽ ഫ്രാൻസിസ്) ടർബൈൻ എന്നത് ഒരു തരം റിയാക്ഷൻ ടർബൈനാണ്, അതിൽ വെള്ളം റണ്ണറിന് ചുറ്റും റേഡിയലായി ഒഴുകുകയും അക്ഷീയമായി ഒഴുകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ടർബൈനിന് വിശാലമായ ഹെഡ് ശ്രേണി (30 ~ 700 മീ), ലളിതമായ ഘടന, ചെറിയ വോളിയം, കുറഞ്ഞ ചെലവ് എന്നിവയുണ്ട്. ചൈനയിൽ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കിയ ഏറ്റവും വലിയ ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈൻ എർട്ടാൻ ജലവൈദ്യുത നിലയത്തിന്റെ ടർബൈനാണ്, റേറ്റുചെയ്ത ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ 582mw ഉം പരമാവധി ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ 621 MW ഉം ആണ്.
2) ആക്സിയൽ ഫ്ലോ ടർബൈൻ. ആക്സിയൽ ഫ്ലോ ടർബൈൻ എന്നത് ഒരു തരം റിയാക്ഷൻ ടർബൈനാണ്, അതിൽ വെള്ളം റണ്ണറിലേക്കും പുറത്തേക്കും അച്ചുതണ്ടായി ഒഴുകുന്നു. ഈ തരം ടർബൈനിനെ ഫിക്സഡ് പ്രൊപ്പല്ലർ തരം (സ്ക്രൂ പ്രൊപ്പല്ലർ തരം), റോട്ടറി പ്രൊപ്പല്ലർ തരം (കപ്ലാൻ തരം) എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ആദ്യത്തേതിന്റെ ബ്ലേഡുകൾ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തേതിന്റെ ബ്ലേഡുകൾക്ക് ഭ്രമണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. ആക്സിയൽ-ഫ്ലോ ടർബൈനിന്റെ ഡിസ്ചാർജ് ശേഷി ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈനിനേക്കാൾ വലുതാണ്. ലോഡ് മാറ്റത്തിനനുസരിച്ച് റോട്ടർ ടർബൈനിന്റെ ബ്ലേഡ് സ്ഥാനം മാറാൻ സാധ്യതയുള്ളതിനാൽ, വലിയ ശ്രേണിയിലുള്ള ലോഡ് മാറ്റത്തിൽ ഇതിന് ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുണ്ട്. ആക്സിയൽ-ഫ്ലോ ടർബൈനിന്റെ കാവിറ്റേഷൻ പ്രതിരോധവും മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയും ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈനിനേക്കാൾ മോശമാണ്, കൂടാതെ ഘടനയും കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്. നിലവിൽ, ഇത്തരത്തിലുള്ള ടർബൈനിന്റെ ബാധകമായ തല 80 മീറ്ററിൽ കൂടുതൽ എത്തിയിരിക്കുന്നു.
3) ട്യൂബുലാർ ടർബൈൻ. ഇത്തരത്തിലുള്ള ടർബൈനിന്റെ ജലപ്രവാഹം അച്ചുതണ്ടിൽ നിന്ന് റണ്ണറിലേക്ക് അച്ചുതണ്ടായി ഒഴുകുന്നു, കൂടാതെ റണ്ണറിന് മുമ്പും ശേഷവും ഒരു ഭ്രമണവുമില്ല. ഉപയോഗ തല ശ്രേണി 3 ~ 20 ആണ്.. ചെറിയ ഫ്യൂസ്ലേജ് ഉയരം, നല്ല ജലപ്രവാഹ സാഹചര്യങ്ങൾ, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത, കുറഞ്ഞ സിവിൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് അളവ്, കുറഞ്ഞ ചെലവ്, വോള്യൂട്ട്, വളഞ്ഞ ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബ് ഇല്ല, വാട്ടർ ഹെഡ് കുറയുന്തോറും അതിന്റെ ഗുണങ്ങൾ കൂടുതൽ വ്യക്തമാകും.
ജനറേറ്ററിന്റെ കണക്ഷൻ, ട്രാൻസ്മിഷൻ മോഡ് അനുസരിച്ച്, ട്യൂബുലാർ ടർബൈനുകളെ ഫുൾ ട്യൂബുലാർ തരം, സെമി ട്യൂബുലാർ തരം എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. സെമി ട്യൂബുലാർ തരം, ബൾബ് തരം, ഷാഫ്റ്റ് തരം, ഷാഫ്റ്റ് എക്സ്റ്റൻഷൻ തരം എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, അവയിൽ ഷാഫ്റ്റ് എക്സ്റ്റൻഷൻ തരം ഇൻക്ലൈൻഡ് ഷാഫ്റ്റ്, ഹോറിസോണ്ടൽ ഷാഫ്റ്റ് എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. നിലവിൽ, ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് ബൾബ് ട്യൂബുലാർ തരം, ഷാഫ്റ്റ് എക്സ്റ്റൻഷൻ തരം, ഷാഫ്റ്റ് തരം എന്നിവയാണ്, ഇവ പ്രധാനമായും ചെറിയ യൂണിറ്റുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, വലുതും ഇടത്തരവുമായ യൂണിറ്റുകൾക്കും ഷാഫ്റ്റ് തരം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
അച്ചുതണ്ട് എക്സ്റ്റൻഷൻ ട്യൂബുലാർ യൂണിറ്റിന്റെ ജനറേറ്റർ ജല ചാലിനു പുറത്ത് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ജനറേറ്റർ ഒരു നീണ്ട ചരിഞ്ഞ ഷാഫ്റ്റ് അല്ലെങ്കിൽ തിരശ്ചീന ഷാഫ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ജല ടർബൈനുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ ഷാഫ്റ്റ് എക്സ്റ്റൻഷൻ തരത്തിന്റെ ഘടന ബൾബ് തരത്തേക്കാൾ ലളിതമാണ്.
4) ഡയഗണൽ ഫ്ലോ ടർബൈൻ. ഡയഗണൽ ഫ്ലോ ടർബൈനിന്റെ ഘടനയും വലുപ്പവും (ഡയഗണൽ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) ഫ്രാൻസിസിനും അക്ഷീയ ഫ്ലോ ടർബൈനും ഇടയിലാണ്. പ്രധാന വ്യത്യാസം റണ്ണർ ബ്ലേഡിന്റെ മധ്യരേഖ ടർബൈനിന്റെ മധ്യരേഖയുമായി ഒരു നിശ്ചിത കോണിലാണ് എന്നതാണ്. ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകൾ കാരണം, പ്രവർത്തന സമയത്ത് യൂണിറ്റ് മുങ്ങാൻ അനുവദിക്കില്ല, അതിനാൽ ബ്ലേഡും റണ്ണർ ചേമ്പറും തമ്മിലുള്ള കൂട്ടിയിടി തടയുന്നതിന് അക്ഷീയ സ്ഥാനചലന സിഗ്നൽ സംരക്ഷണ ഉപകരണം രണ്ടാമത്തെ ഘടനയിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. ഡയഗണൽ ഫ്ലോ ടർബൈനിന്റെ ഉപയോഗ തല ശ്രേണി 25 ~ 200 മീ ആണ്.

നിലവിൽ, ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ സിംഗിൾ യൂണിറ്റ് റേറ്റഡ് ഇൻക്ലൈൻഡ് ഡ്രോപ്പ് ടർബൈൻ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ 215MW (മുൻ സോവിയറ്റ് യൂണിയൻ) ആണ്, ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഉപയോഗ തല 136MW (ജപ്പാൻ) ആണ്.