ما هو التوربين المائي؟ وما هو تركيب التوربين؟

التوربين هو جهاز لنقل الطاقة الكهرومائية يحول التأثير الحراري لتدفق المياه إلى طاقة حركية ميكانيكية دورانية. يُستخدم التوربين في محطات الطاقة الكهرومائية لتشغيل توربينات الرياح لتوليد الطاقة الكهرومغناطيسية، وهو من المعدات الكهروميكانيكية المهمة لهذه المحطات. ويمكن تقسيمه، وفقًا لمبدأ عمله، إلى نوعين: التوربين التصادمي والتوربين الصدمي. دعونا نتعرف على التوربين المائي، وما هي بنيته.

ما هو التوربين المائي؟
تطورت التوربينات المائية من دولاب الماء أو عربة التهريب في العصور القديمة. في عام 1827، صنع المهندس الفرنسي ب. فورنيرون توربينًا تصادميًا بقوة 6 أحصنة. وفي عام 1849، طُوّر هذا التوربين بتصميم من المهندس الأمريكي ج. ب. فرانسيس، ليُنتج توربين فرانسيس المعاصر، ومن هنا جاءت تسميته. ظهر التوربين التصادمي في عام 1850. وبحلول عام 1880، حصل المهندس الأمريكي ل. أ. بيلتون على براءة اختراع التوربين التصادمي ذي الدلو، والذي عُرف باسم توربين بيلتون. ومع تطور مشاريع الطاقة الكهرومائية، أصبحت أنواع التوربينات المائية وخصائصها وهياكلها أكثر دقة وتطورًا. وفي عام 1912، صمم المهندس النمساوي ف. كابلان أول توربين بمروحة محورية دوارة، ومن هنا جاءت تسميته توربين كابلان. في أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين، ظهرت التوربينات المحورية والتوربينات المائلة تباعًا. وفي الوقت نفسه، اتجه تطوير التوربينات المائية نحو توربينات الضخ الطاردة المركزية، والتي استُخدمت في محطات الطاقة الكهرومائية ذات التخزين بالضخ. ويمكن دمج أنواع التوربينات المختلفة لتلبية الأهداف واللوائح المتعلقة بمستويات المياه المختلفة في تطوير وتصميم مشاريع الطاقة الكهرومائية. بعد تأسيس جمهورية الصين الشعبية، اكتمل الإنتاج الصناعي للتوربينات في الصين بسرعة. يوجد حاليًا أكثر من 20 مصنعًا لإنتاج التوربينات، أنتجت ما يزيد عن 20 مليون كيلوواط من معدات التوربينات لمحطات الطاقة الكهرومائية في جميع أنحاء البلاد، كما صُدّرت إلى الخارج.
بحسب خصائص انتقال الحرارة، تُقسم التوربينات المائية إلى فئتين رئيسيتين: التوربينات ذات الدفع العكسي والتوربينات ذات الدفع الارتطامي. وينقسم كل نوع من التوربينات إلى أشكال مختلفة وفقًا لخصائص تدفق المياه في منطقة العمود الدوار ونوع هيكل العمود الدوار.

ما هو تركيب التوربين؟
التوربين الهيدروليكي هو التوربين الهيدروليكي للمعدات الميكانيكية لتوليد الطاقة الكهرومائية. ويُستخدم التوربين الهيدروليكي وتوربين الرياح، بالإضافة إلى محرك تنظيم السرعة ونظام تنظيم الإثارة ونظام التحكم في محطة الطاقة، في المرافق الداعمة التي تُشكل الهيكل الرئيسي لمحطة الطاقة الكهرومائية.
تُصمَّم وتُنتَج توربينات المياه وفقًا لبيانات تدفق المياه وارتفاعها. وتتمثل وظيفتها في تحويل المياه إلى طاقة ميكانيكية، مما يُسهم في توليد الطاقة من توربينات الرياح. تتكون التوربينة من عمود التوربينة، وحلقة تثبيت التوربينة، وغلاف التوربينة، ومحمل عمود التوربينة الرئيسي. بالإضافة إلى ذلك، تُركَّب معدات ومكونات إضافية حسب المواصفات. وتختلف أنواع التوربينات في بنيتها واستخداماتها.