काउंटरटॅक टर्बाइन जनरेटरच्या पाण्याच्या इनलेट फ्लोची कृती तत्त्व आणि संरचनात्मक वैशिष्ट्ये

काउंटरटॅक टर्बाइन ही एक प्रकारची हायड्रॉलिक यंत्रसामग्री आहे जी पाण्याच्या ऊर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी पाण्याच्या प्रवाहाच्या दाबाचा वापर करते.

(1) रचना.काउंटरटॅक टर्बाइनचे मुख्य संरचनात्मक घटक म्हणजे धावणारा, पाणी वळवण्याचे कक्ष, पाणी मार्गदर्शक यंत्रणा आणि ड्राफ्ट ट्यूब.
1) धावपटू.धावणारा हा वॉटर टर्बाइनचा एक भाग आहे जो पाण्याच्या प्रवाहाच्या उर्जेला फिरत्या यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित करतो.जलऊर्जेच्या रूपांतरणाच्या दिशेनुसार, विविध काउंटरटॅक टर्बाइनची धावपटू रचना देखील भिन्न आहेत.फ्रान्सिस टर्बाइन धावणारा सुव्यवस्थित ट्विस्टेड ब्लेड, मुकुट आणि खालच्या अंगठी आणि इतर मुख्य उभ्या घटकांनी बनलेला असतो;अक्षीय प्रवाह टर्बाइन धावणारा ब्लेड, रनर बॉडी आणि ड्रेन कोन आणि इतर मुख्य घटकांनी बनलेला असतो: कर्ण प्रवाह टर्बाइन रनरची रचना अधिक जटिल असते.ब्लेड प्लेसमेंट कोन कामकाजाच्या परिस्थितीनुसार बदलला जाऊ शकतो आणि मार्गदर्शक वेन उघडण्याशी जुळतो.ब्लेड रोटेशन सेंटर लाइन टर्बाइनच्या अक्षाच्या तिरकस कोनात (45°-60°) असते.
2) पाणी वळवण्याचे कक्ष.जलमार्गदर्शक यंत्रणेमध्ये पाणी समान रीतीने प्रवाहित करणे, उर्जेची हानी कमी करणे आणि टर्बाइनची कार्यक्षमता सुधारणे हे त्याचे कार्य आहे.मोठ्या आणि मध्यम आकाराच्या टर्बाइनमध्ये 50m पेक्षा जास्त डोके असलेले वर्तुळाकार क्रॉस-सेक्शन मेटल व्हॉल्यूट्स आणि 50m पेक्षा कमी असलेल्यांसाठी ट्रॅपेझॉइडल क्रॉस-सेक्शन कॉंक्रीट व्हॉल्यूट्स वापरतात.
3) पाणी मार्गदर्शक यंत्रणा.हे सामान्यतः सुव्यवस्थित मार्गदर्शक व्हॅन्सच्या विशिष्ट संख्येने बनलेले असते आणि त्यांची फिरणारी यंत्रणा धावपटूच्या परिघावर समान रीतीने व्यवस्था केलेली असते.त्याचे कार्य म्हणजे रनरमध्ये पाण्याचा प्रवाह समान रीतीने मार्गदर्शित करणे, आणि मार्गदर्शक व्हेन उघडणे समायोजित करून, जनरेटर सेटच्या लोड आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी टर्बाइनचा प्रवाह दर बदलणे आणि ते पाणी सील करण्याची देखील भूमिका बजावते. जेव्हा ते पूर्णपणे बंद होते.
4) मसुदा ट्यूब.धावपटूच्या आउटलेटवरील पाण्याच्या प्रवाहात अजूनही अतिरिक्त उर्जेचा एक भाग आहे जो वापरला गेला नाही.ड्राफ्ट ट्यूबची भूमिका उर्जेचा हा भाग पुनर्प्राप्त करणे आणि पाण्याचा प्रवाह खाली सोडणे आहे.ड्राफ्ट ट्यूब दोन प्रकारांमध्ये विभागली जाते, सरळ शंकू आणि वक्र.पूर्वीचे मोठे ऊर्जा गुणांक आहे आणि सामान्यत: लहान क्षैतिज आणि ट्यूबलर टर्बाइनसाठी योग्य आहे;नंतरचे हायड्रॉलिक कार्यप्रदर्शन सरळ शंकूच्या तुलनेत कमी आहे, परंतु खोदण्याची खोली कमी आहे आणि मोठ्या आणि मध्यम आकाराच्या काउंटरटॅक टर्बाइनमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते.

(२) वर्गीकरण.धावणा-या पाण्याच्या प्रवाहाच्या अक्षीय दिशेनुसार, प्रभाव टर्बाइन फ्रान्सिस टर्बाइन, एक कर्ण प्रवाह टर्बाइन, एक अक्षीय प्रवाह टर्बाइन आणि एक ट्यूबलर टर्बाइनमध्ये विभागला जातो.
1) फ्रान्सिस टर्बाइन.फ्रान्सिस (रेडियल अक्षीय प्रवाह किंवा फ्रान्सिस) टर्बाइन एक काउंटर-अटॅक टर्बाइन आहे ज्यामध्ये पाणी धावणाऱ्याच्या परिघापासून अक्षीय दिशेकडे त्रिज्यपणे वाहते.या प्रकारच्या टर्बाइनमध्ये लागू हेड (30-700 मी), साधी रचना, लहान आकारमान आणि कमी किमतीची विस्तृत श्रेणी असते.चीनमध्ये कार्यान्वित करण्यात आलेली सर्वात मोठी फ्रान्सिस टर्बाइन म्हणजे एर्टन हायड्रोपॉवर प्लांट, रेट आउटपुट पॉवर 582 मेगावॅट आणि कमाल आउटपुट पॉवर 621 मेगावॅट आहे.
2) अक्षीय प्रवाह टर्बाइन.अक्षीय प्रवाह टर्बाइन ही प्रतिअ‍ॅटॅक टर्बाइन आहे ज्यामध्ये अक्षीय दिशेने पाणी वाहते आणि धावपटूच्या बाहेर अक्षीय दिशेने वाहते.या प्रकारच्या टर्बाइनची दोन प्रकारांमध्ये विभागणी केली जाते: फिक्स्ड-ब्लेड प्रकार (स्क्रू प्रकार) आणि रोटरी प्रकार (कॅपलन प्रकार).पूर्वीचे ब्लेड निश्चित केले जातात आणि नंतरचे ब्लेड फिरवले जाऊ शकतात.अक्षीय प्रवाह टर्बाइनची पाणी पासिंग क्षमता फ्रान्सिस टर्बाइनपेक्षा जास्त आहे.कारण पॅडल टर्बाइनचे ब्लेड लोडमधील बदलांसह स्थिती बदलू शकतात, त्यांच्याकडे लोड बदलांच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये उच्च कार्यक्षमता असते.अक्षीय प्रवाह टर्बाइनची पोकळ्या निर्माणविरोधी कामगिरी आणि यांत्रिक शक्ती फ्रान्सिस टर्बाइनपेक्षा वाईट आहे आणि रचना देखील अधिक क्लिष्ट आहे.सध्या, या प्रकारच्या टर्बाइनचे लागू हेड 80m किंवा त्याहून अधिक पोहोचले आहे.
3) ट्यूबलर टर्बाइन.या प्रकारच्या वॉटर टर्बाइनचा पाण्याचा प्रवाह रनरमधून अक्षीयपणे वाहतो आणि धावपटूच्या आधी आणि नंतर कोणतेही रोटेशन नसते.युटिलायझेशन हेड रेंज 3-20 आहे..फ्युसेलेजमध्ये लहान उंची, पाण्याच्या प्रवाहाची चांगली परिस्थिती, उच्च कार्यक्षमता, कमी सिव्हिल इंजिनीअरिंग, कमी खर्च, व्हॉल्युट्स आणि वक्र ड्राफ्ट ट्यूब्सची आवश्यकता नाही आणि डोके जितके कमी असेल तितके फायदे अधिक स्पष्ट आहेत.
ट्यूबलर टर्बाइन्स दोन प्रकारांमध्ये विभागल्या जातात: जनरेटर कनेक्शन आणि ट्रान्समिशन मोडनुसार पूर्ण-थ्रू-फ्लो आणि सेमी-थ्रू-फ्लो.सेमी-थ्रू-फ्लो टर्बाइन्स पुढे बल्ब प्रकार, शाफ्ट प्रकार आणि शाफ्ट विस्तार प्रकारात विभागल्या जातात.त्यापैकी, शाफ्ट विस्तार प्रकार देखील दोन प्रकारांमध्ये विभागलेला आहे.तिरकस अक्ष आणि क्षैतिज अक्ष आहेत.सध्या, मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे बल्ब ट्यूबलर प्रकार, शाफ्ट विस्तार प्रकार आणि उभ्या शाफ्ट प्रकार बहुतेक लहान युनिट्समध्ये वापरले जातात.अलिकडच्या वर्षांत, शाफ्ट प्रकार मोठ्या आणि मध्यम आकाराच्या युनिट्समध्ये देखील वापरला जातो.
शाफ्ट एक्स्टेंशन ट्यूबलर युनिटचा जनरेटर जलमार्गाच्या बाहेर स्थापित केला जातो आणि जनरेटर टर्बाइनला लांब झुकलेल्या शाफ्ट किंवा क्षैतिज शाफ्टसह जोडलेला असतो.या शाफ्ट एक्स्टेंशन प्रकाराची रचना बल्ब प्रकारापेक्षा सोपी आहे.
4) कर्णप्रवाह टर्बाइन.मिश्रित प्रवाह आणि अक्षीय प्रवाह यांच्यामध्ये कर्ण प्रवाह (याला कर्णरेषा देखील म्हणतात) टर्बाइनची रचना आणि आकार आहे.मुख्य फरक असा आहे की रनर ब्लेडची मध्यरेषा टर्बाइनच्या मध्यरेषेच्या एका विशिष्ट कोनात असते.स्ट्रक्चरल वैशिष्ट्यांमुळे, ऑपरेशन दरम्यान युनिटला बुडण्याची परवानगी नाही, म्हणून ब्लेड आणि रनर चेंबरची टक्कर होणारी दुर्घटना टाळण्यासाठी दुसऱ्या संरचनेमध्ये अक्षीय विस्थापन सिग्नल संरक्षण उपकरण स्थापित केले आहे.कर्ण प्रवाह टर्बाइनची उपयोगिता हेड श्रेणी 25～200m आहे.