پیلٹن ٹربائن کا جائزہ اور ڈیزائن کے اصول

پیلٹن ٹربائن (بھی ترجمہ: پیلٹن واٹر وہیل یا بورڈین ٹربائن، انگریزی: Pelton wheel or Pelton Turbine) ایک قسم کی امپیکٹ ٹربائن ہے، جسے امریکی موجد لیسٹر ڈبلیو نے تیار کیا تھا جسے ایلن پیلٹن نے تیار کیا تھا۔پیلٹن ٹربائنیں پانی کو بہنے کے لیے استعمال کرتی ہیں اور توانائی حاصل کرنے کے لیے واٹر وہیل کو ٹکراتی ہیں، جو کہ پانی کے وزن سے چلنے والے روایتی اوپر کی طرف انجیکشن والے واٹر وہیل سے مختلف ہے۔پیلٹن کے ڈیزائن کے شائع ہونے سے پہلے، امپنگمنٹ ٹربائن کے کئی مختلف ورژن موجود تھے، لیکن وہ پیلٹن کے ڈیزائن سے کم موثر تھے۔پانی کے واٹر وہیل سے نکلنے کے بعد، پانی کی رفتار عام طور پر برقرار رہتی ہے، جس سے واٹر وہیل کی زیادہ تر حرکی توانائی ضائع ہو جاتی ہے۔پیلٹن کی پیڈل جیومیٹری ایسی ہے کہ امپیلر واٹر جیٹ کی نصف رفتار سے چلنے کے بعد امپیلر کو بہت کم رفتار پر چھوڑ دیتا ہے۔لہذا، پیلٹن کا ڈیزائن تقریباً مکمل طور پر پانی کی اثر انگیز توانائی کو اپنی لپیٹ میں لے لیتا ہے، تاکہ پانی کی اعلیٰ کارکردگی والی ٹربائن ہو۔

تیز رفتار پانی کے بہاؤ کے پائپ لائن میں داخل ہونے کے بعد، پانی کے مضبوط کالم کو بالٹی کے سائز کے پنکھے کے بلیڈ کی طرف ہدایت کی جاتی ہے جو چلتے ہوئے پہیے کو چلانے کے لیے سوئی والو کے ذریعے چلتی ہے۔اسے امپنگمنٹ فین بلیڈ کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، یہ ڈرائیونگ وہیل کے چاروں طرف ہوتے ہیں، اور اجتماعی طور پر ڈرائیونگ وہیل کہلاتے ہیں۔(تفصیلات کے لیے تصویر دیکھیں، ونٹیج پیلٹن ٹربائن)۔جیسے ہی واٹر جیٹ پنکھے کے بلیڈ پر ٹکرائے گا، بالٹی کی شکل کی وجہ سے پانی کے بہاؤ کی سمت بدل جائے گی۔پانی کے اثر کی قوت پانی کی بالٹی اور چلتے پہیے کے نظام پر ایک لمحے کا اثر ڈالے گی، اور اسے حرکت پذیر پہیے کو گھمانے کے لیے استعمال کرے گی۔پانی کے بہاؤ کی سمت خود "ناقابل واپسی" ہے، اور پانی کے بہاؤ کا آؤٹ لیٹ پانی کی بالٹی کے باہر مقرر کیا گیا ہے، اور پانی کے بہاؤ کی شرح بہت کم رفتار پر گر جائے گی۔اس عمل کے دوران، سیال جیٹ کی رفتار حرکت پذیر پہیے اور وہاں سے پانی کی ٹربائن میں منتقل ہو جائے گی۔تو "جھٹکا" واقعی ٹربائن کے لیے کام کر سکتا ہے۔ٹربائن کے کام کی طاقت اور کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے، روٹر اور ٹربائن سسٹم کو بالٹی پر فلوڈ جیٹ کی رفتار کو دوگنا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔اور سیال جیٹ کی اصل حرکی توانائی کا بہت کم حصہ پانی میں رہے گا، جس سے بالٹی خالی ہو جاتی ہے اور اسی رفتار سے بھر جاتی ہے (دیکھیں بڑے پیمانے پر تحفظ)، تاکہ ہائی پریشر ان پٹ سیال کو انجیکشن لگانا جاری رکھ سکے۔ بغیر کسی رکاوٹ کے.توانائی کو ضائع کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔عام طور پر، روٹر پر دو بالٹیاں ساتھ ساتھ لگائی جائیں گی، جس سے پانی کے بہاؤ کو جیٹنگ کے لیے دو برابر پائپوں میں تقسیم کیا جائے گا (تصویر دیکھیں)۔یہ کنفیگریشن روٹر پر سائیڈ لوڈ فورسز کو متوازن کرتی ہے اور ہمواری کو یقینی بنانے میں مدد کرتی ہے، جب کہ فلوڈ جیٹس سے حرکی توانائی بھی ہائیڈرو ٹربائن روٹر میں منتقل ہوتی ہے۔

چونکہ پانی اور زیادہ تر مائعات تقریباً ناقابل تسخیر ہوتے ہیں، اس لیے ٹربائن میں سیال کے بہنے کے بعد تقریباً تمام دستیاب توانائی پہلے مرحلے میں پکڑ لی جاتی ہے۔دوسری طرف، پیلٹن ٹربائنز میں صرف ایک حرکت پذیر وہیل سیکشن ہوتا ہے، گیس ٹربائنوں کے برعکس جو کمپریس ایبل سیالوں پر کام کرتی ہیں۔

عملی ایپلی کیشنز پیلٹن ٹربائن ہائیڈرو الیکٹرک پاور جنریشن کے لیے بہترین قسم کی ٹربائنز میں سے ایک ہیں اور یہ ماحول کے لیے سب سے موزوں قسم کی ٹربائن ہیں جب دستیاب پانی کے منبع میں سر کی اونچائی اور کم بہاؤ کی شرح ہوتی ہے۔مؤثرلہذا، اعلی سر اور کم بہاؤ کے ماحول میں، پیلٹن ٹربائن سب سے زیادہ مؤثر ہے، یہاں تک کہ اگر اسے دو اسٹریمز میں تقسیم کیا جائے، تب بھی نظریہ میں وہی توانائی موجود ہے۔اس کے علاوہ، دو انجیکشن اسٹریمز کے لیے استعمال ہونے والے نالیوں کا موازنہ معیار کا ہونا چاہیے، جن میں سے ایک کو لمبی پتلی ٹیوب اور دوسری کو ایک چھوٹی چوڑی ٹیوب کی ضرورت ہوتی ہے۔پیلٹن ٹربائنز ہر سائز کی جگہوں پر لگائی جا سکتی ہیں۔ٹن کلاس میں ہائیڈرولک عمودی شافٹ پیلٹن ٹربائنز کے ساتھ ہائیڈرو الیکٹرک پاور پلانٹس پہلے ہی موجود ہیں۔اس کا سب سے بڑا انسٹالیشن یونٹ 200 میگاواٹ تک ہو سکتا ہے۔دوسری طرف، سب سے چھوٹی پیلٹن ٹربائنز صرف چند انچ چوڑی ہیں اور ان کا استعمال ان ندیوں سے توانائی نکالنے کے لیے کیا جا سکتا ہے جو صرف چند گیلن فی منٹ بہتی ہیں۔کچھ گھریلو پلمبنگ سسٹم پانی کی ترسیل کے لیے پیلٹن قسم کے واٹر وہیلز کا استعمال کرتے ہیں۔ان چھوٹی پیلٹن ٹربائنوں کو اہم طاقت پیدا کرنے کے لیے 30 فٹ (9.1 میٹر) یا اس سے زیادہ سر کی اونچائی پر استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔فی الحال، پانی کے بہاؤ اور ڈیزائن کے مطابق، پیلٹن ٹربائن کی تنصیب کی جگہ کے سر کی اونچائی ترجیحاً 49 سے 5,905 فٹ (14.9 سے 1,799.8 میٹر) کی حد میں ہے، لیکن فی الحال کوئی نظریاتی حد نہیں ہے۔