ප්‍රතිප්‍රහාරක ටර්බයින උත්පාදකයේ ජල ප්‍රවාහයේ ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය සහ ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ

ප්‍රතිප්‍රහාරක ටර්බයිනය යනු ජල ශක්තිය යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා ජල ප්‍රවාහයේ පීඩනය භාවිතා කරන හයිඩ්‍රොලික් යන්ත්‍ර වර්ගයකි.

(1) ව්යුහය.ප්‍රතිප්‍රහාරක ටර්බයිනයේ ප්‍රධාන ව්‍යුහාත්මක සංරචක වන්නේ ධාවකය, ජල හැරවුම් කුටිය, ජල මාර්ගෝපදේශ යාන්ත්‍රණය සහ කෙටුම්පත නළයයි.
1) ධාවකය.ධාවකය යනු ජල ප්‍රවාහයේ ශක්තිය භ්‍රමණය වන යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරන ජල ටර්බයිනයේ කොටසකි.ජල බලශක්ති පරිවර්තනයේ දිශාව අනුව, විවිධ ප්රතිප්රහාරක ටර්බයිනවල ධාවන ව්යුහයන් ද වෙනස් වේ.ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයින් ධාවකය සමන්විත වන්නේ ක්‍රමවත් ඇඹරුණු තල, ඔටුන්න සහ පහළ වළල්ල සහ අනෙකුත් ප්‍රධාන සිරස් සංරචක වලින් ය;අක්ෂීය ප්‍රවාහ ටර්බයින ධාවකය බ්ලේඩ්, ධාවන ශරීරය සහ කාණු කේතුව සහ අනෙකුත් ප්‍රධාන කොටස් වලින් සමන්විත වේ: විකර්ණ ප්‍රවාහ ටර්බයින් ධාවන ව්‍යුහය වඩාත් සංකීර්ණ වේ.බ්ලේඩ් තැබීමේ කෝණය වැඩ කොන්දේසි සමඟ වෙනස් කළ හැකි අතර මාර්ගෝපදේශක වෑන් විවෘත කිරීම සමඟ ගැලපේ.තල භ්‍රමණ මධ්‍ය රේඛාව ටර්බයිනයේ අක්ෂයට ආනත කෝණයක (45°-60°) ඇත.
2) ජල හැරවුම් කුටිය.එහි කාර්යය වන්නේ ජල මාර්ගෝපදේශ යාන්ත්‍රණයට ජලය ඒකාකාරව ගලා යාම, බලශක්ති අලාභය අවම කිරීම සහ ටර්බයිනයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමයි.විශාල සහ මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ ටර්බයින බොහෝ විට මීටර් 50 ට වැඩි හිස් සහිත වෘත්තාකාර හරස්කඩ ලෝහ පරිමාවන් සහ මීටර් 50 ට අඩු ඒවා සඳහා trapezoidal හරස්කඩ කොන්ක්‍රීට් පරිමා භාවිතා කරයි.
3) ජල මාර්ගෝපදේශ යාන්ත්රණය.එය සාමාන්‍යයෙන් සමන්විත වන්නේ නිශ්චිත ප්‍රවාහගත මාර්ගෝපදේශක වෑන් සංඛ්‍යාවකින් සහ ධාවකයාගේ පරිධියේ ඒකාකාරව සකස් කර ඇති ඒවායේ භ්‍රමණය වන යාන්ත්‍රණයෙනි.එහි කර්තව්‍යය වන්නේ ජල ප්‍රවාහය ධාවකය තුළට ඒකාකාරව මෙහෙයවීම සහ මාර්ගෝපදේශක වෑන් රථයේ විවරය සකස් කිරීමෙන් උත්පාදක කට්ටලයේ බර අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා ටර්බයිනයේ ප්‍රවාහ අනුපාතය වෙනස් කිරීම සහ එය ජලය මුද්‍රා තැබීමේ කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. එය සම්පූර්ණයෙන්ම වසා ඇති විට.
4) කෙටුම්පත නල.ධාවකයාගේ පිටවන ස්ථානයේ ජල ප්රවාහය තවමත් භාවිතා නොකළ අතිරික්ත ශක්තියෙන් කොටසක් ඇත.කෙටුම්පත් නළයේ කාර්යභාරය වන්නේ මෙම ශක්තියේ කොටස නැවත ලබා ගැනීම සහ ජලය පහළට මුදා හැරීමයි.කෙටුම්පත නල වර්ග දෙකකට බෙදා ඇත, සෘජු කේතුවක් සහ වක්ර.කලින් විශාල බලශක්ති සංගුණකයක් ඇති අතර කුඩා තිරස් සහ නල ටර්බයින සඳහා සාමාන්යයෙන් සුදුසු වේ;දෙවැන්න සෘජු කේතු වලට වඩා අඩු හයිඩ්‍රොලික් ක්‍රියාකාරිත්වයක් ඇත, නමුත් කුඩා කැණීම් ගැඹුරක් ඇති අතර විශාල හා මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ ප්‍රතිප්‍රහාර ටර්බයිනවල බහුලව භාවිතා වේ.

(2) වර්ගීකරණය.ධාවකය හරහා ගලා යන ජල ප්‍රවාහයේ අක්ෂීය දිශාවට අනුව, බලපෑම් ටර්බයිනය ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයිනය, විකර්ණ ප්‍රවාහ ටර්බයිනය, අක්ෂීය ප්‍රවාහ ටර්බයිනය සහ නල ටර්බයිනය ලෙස බෙදා ඇත.
1) ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයින්.ෆ්‍රැන්සිස් (රේඩියල් අක්ෂීය ප්‍රවාහය හෝ ෆ්‍රැන්සිස්) ටර්බයිනය යනු ප්‍රති-ප්‍රහාරක ටර්බයිනයකි, එහි ජලය ධාවකයාගේ පරිධියේ සිට අක්ෂීය දිශාවට විකිරණශීලීව ගලා යයි.මෙම ආකාරයේ ටර්බයිනය පුළුල් පරාසයක අදාළ වන හිස් (30-700m), සරල ව්යුහය, කුඩා පරිමාව සහ අඩු පිරිවැය ඇත.චීනයේ ක්‍රියාත්මක කර ඇති විශාලතම ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයිනය වන්නේ එර්ටන් ජල විදුලි බලාගාරය වන අතර එහි ශ්‍රේණිගත නිමැවුම් බලය 582 MW සහ උපරිම නිමැවුම් බලය 621 MW වේ.
2) අක්ෂීය ප්රවාහ ටර්බයිනය.අක්ෂීය ප්‍රවාහ ටර්බයිනය යනු ප්‍රතිප්‍රහාරක ටර්බයිනයකි, එහි අක්ෂීය දිශාවෙන් ජලය ගලා යන අතර අක්ෂීය දිශාවට ධාවකයෙන් පිටතට ගලා යයි.මෙම වර්ගයේ ටර්බයින වර්ග දෙකකට බෙදා ඇත: ස්ථාවර තල වර්ගය (ඉස්කුරුප්පු වර්ගය) සහ භ්රමක වර්ගය (කැප්ලාන් වර්ගය).කලින් ඇති බ්ලේඩ් සවි කර ඇති අතර, පසුකාලීනව බ්ලේඩ් කරකැවිය හැක.අක්ෂීය ප්‍රවාහ ටර්බයිනයේ ජලය ගමන් කිරීමේ ධාරිතාව ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයිනයට වඩා වැඩිය.පැඩල් ටර්බයිනයේ බ්ලේඩ් බරෙහි වෙනස්වීම් සමඟ පිහිටීම වෙනස් කළ හැකි නිසා, ඒවා පුළුල් පරාසයක බර වෙනස්වීම් වලදී ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත.අක්ෂීය ප්‍රවාහ ටර්බයිනයේ ප්‍රති-කැවිටේෂන් ක්‍රියාකාරිත්වය සහ යාන්ත්‍රික ශක්තිය ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයිනයට වඩා නරක වන අතර ව්‍යුහය ද වඩාත් සංකීර්ණ වේ.වර්තමානයේ, මෙම වර්ගයේ ටර්බයිනයක අදාළ හිස මීටර් 80 ක් හෝ ඊට වඩා වැඩි වී ඇත.
3) නල ටර්බයිනය.මේ ආකාරයේ ජල ටර්බයිනවල ජල ප්‍රවාහය ධාවකයෙන් අක්ෂීයව ගලා යන අතර, ධාවකයට පෙර සහ පසු භ්‍රමණයක් නොමැත.උපයෝගිතා හිස පරාසය 3-20 කි..බඳට කුඩා උස, හොඳ ජල ප්‍රවාහ තත්ත්ව, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව, අඩු සිවිල් ඉංජිනේරු විද්‍යාව, අඩු පිරිවැය, volutes සහ curved draft tubes අවශ්‍ය නොවන අතර හිස පහත් වන තරමට වාසි වඩාත් පැහැදිලිව පෙනේ.
ටියුබල් ටර්බයින වර්ග දෙකකට බෙදා ඇත: උත්පාදක සම්බන්ධතාවය සහ සම්ප්රේෂණ මාදිලිය අනුව සම්පූර්ණ-හරහා-ප්රවාහ සහ අර්ධ-හරහා-ප්රවාහය.අර්ධ-හරහා-ප්‍රවාහ ටර්බයින තවදුරටත් බල්බ වර්ගය, පතුවළ වර්ගය සහ පතුවළ දිගු වර්ගය ලෙස බෙදා ඇත.ඒවා අතර, පතුවළ දිගු කිරීමේ වර්ගය ද වර්ග දෙකකට බෙදා ඇත.ආනත අක්ෂය සහ තිරස් අක්ෂය ඇත.වර්තමානයේ බහුලව භාවිතා වන බල්බ නල වර්ගය, පතුවළ දිගු කිරීමේ වර්ගය සහ සිරස් පතුවළ වර්ගය කුඩා ඒකකවල බහුලව භාවිතා වේ.මෑත වසරවලදී, පතුවළ වර්ගය විශාල හා මධ්යම ප්රමාණයේ ඒකකවල ද භාවිතා කර ඇත.
පතුවළ දිගු කිරීමේ නල ඒකකයේ උත්පාදක යන්ත්රය ජල මාර්ගයෙන් පිටත ස්ථාපනය කර ඇති අතර, උත්පාදක යන්ත්රය දිගු නැඹුරු පතුවළක් හෝ තිරස් පතුවළක් සමඟ ටර්බයිනයට සම්බන්ධ කර ඇත.මෙම පතුවළ දිගු ආකාරයේ ව්‍යුහය බල්බ වර්ගයට වඩා සරල ය.
4) විකර්ණ ප්රවාහ ටර්බයිනය.විකර්ණ ප්‍රවාහයේ ව්‍යුහය සහ ප්‍රමාණය (විකර්ණ ලෙසද හැඳින්වේ) ටර්බයිනය මිශ්‍ර ප්‍රවාහය සහ අක්ෂීය ප්‍රවාහය අතර වේ.ප්‍රධාන වෙනස වන්නේ ධාවන තලවල මධ්‍ය රේඛාව ටර්බයිනයේ මධ්‍ය රේඛාවට යම් කෝණයක තිබීමයි.ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ නිසා, ක්‍රියාත්මක වන විට ඒකකය ගිලී යාමට ඉඩ නොදේ, එබැවින් බ්ලේඩ් සහ ධාවන කුටිය ගැටෙන අනතුරු වළක්වා ගැනීම සඳහා දෙවන ව්‍යුහයේ අක්ෂීය විස්ථාපන සංඥා ආරක්ෂණ උපාංගයක් ස්ථාපනය කර ඇත.විකර්ණ ප්‍රවාහ ටර්බයිනයේ භාවිත ශීර්ෂ පරාසය මීටර් 25-200 කි.