উজবেকিস্তানে বিকল্প শক্তি জলবিদ্যুৎ জেনারেটর 500KW ফ্রান্সিস হাইড্রো টারবাইন জেনারেটর

ফ্রান্সিস টারবাইন সংজ্ঞা হল আবেগ এবং প্রতিক্রিয়া উভয় টারবাইনের সংমিশ্রণ, যেখানে ব্লেডগুলি তাদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত জলের প্রতিক্রিয়া এবং আবেগ বল উভয় ব্যবহার করে ঘোরে এবং আরও দক্ষতার সাথে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। ফ্রান্সিস টারবাইন মাঝারি বা বৃহৎ আকারের জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে প্রায়শই বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়।
এই টারবাইনগুলি ২ মিটার পর্যন্ত নিচু এবং ৩০০ মিটার পর্যন্ত উঁচু হেডের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, এই টারবাইনগুলি উপকারী কারণ এগুলি অনুভূমিকভাবে স্থাপন করলেও সমানভাবে ভালভাবে কাজ করে এবং উল্লম্বভাবে স্থাপন করলেও সমানভাবে কাজ করে। ফ্রান্সিস টারবাইনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত জলের চাপ হ্রাস পায়, তবে কমবেশি একই গতিতে থাকে, তাই এটিকে একটি প্রতিক্রিয়াশীল টারবাইন হিসাবে বিবেচনা করা হবে।

প্রতিটি ফ্রান্সিস টারবাইনের প্রধান উপাদান চিত্রের বর্ণনা নিম্নরূপ।

সর্পিল আবরণ
সর্পিল আবরণ হল টারবাইনে জল প্রবেশের মাধ্যম। জলাধার বা বাঁধ থেকে প্রবাহিত জল এই পাইপের মধ্য দিয়ে উচ্চ চাপে প্রবাহিত হয়। টারবাইনের ব্লেডগুলি বৃত্তাকারভাবে স্থাপন করা হয়, যার অর্থ টারবাইনের ব্লেডগুলিতে আঘাতকারী জল কার্যকরভাবে আঘাত করার জন্য বৃত্তাকার অক্ষে প্রবাহিত হওয়া উচিত। তাই সর্পিল আবরণ ব্যবহার করা হয়, তবে জলের বৃত্তাকার গতির কারণে এটি তার চাপ হারায়।
একই চাপ বজায় রাখার জন্য কেসিংয়ের ব্যাস ধীরে ধীরে হ্রাস করা হয়, ফলে রানার ব্লেডগুলিতে অভিন্ন ভরবেগ বা বেগ আঘাত করে।

স্টে ভ্যানস
স্টে অ্যান্ড গাইড ভ্যানগুলি রানার ব্লেডের দিকে পানি নিয়ে যায়। স্টে ভ্যানগুলি তাদের অবস্থানে স্থির থাকে এবং রেডিয়াল প্রবাহের কারণে পানির ঘূর্ণন কমায়, কারণ এটি রানার ব্লেডে প্রবেশ করে, ফলে টারবাইনটি আরও দক্ষ হয়।

গাইড ভ্যানস
গাইড ভ্যানগুলি স্থির নয়, তারা দক্ষতা বৃদ্ধির জন্য টারবাইন ব্লেডের সাথে পানির আঘাতের কোণ নিয়ন্ত্রণ করার জন্য প্রয়োজন অনুসারে তাদের কোণ পরিবর্তন করে। তারা রানার ব্লেডে পানির প্রবাহের হারও নিয়ন্ত্রণ করে যার ফলে টারবাইনের উপর লোড অনুসারে টারবাইনের পাওয়ার আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

রানার ব্লেডস
রানার ব্লেড হল যেকোনো ফ্রান্সিস টারবাইনের হৃদয়। এই কেন্দ্রগুলিতে তরল আঘাত করে এবং আঘাতের স্পর্শক বলের ফলে টারবাইনের শ্যাফ্ট ঘুরতে থাকে, যার ফলে টর্ক তৈরি হয়। ইনলেট এবং আউটলেটে ব্লেডের কোণগুলির নকশার প্রতি গভীর মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন, কারণ এগুলি বিদ্যুৎ উৎপাদনকে প্রভাবিত করে এমন প্রধান পরামিতি।
রানার ব্লেডের দুটি অংশ থাকে। নীচের অর্ধেকটি একটি ছোট বালতির আকারে তৈরি করা হয় যাতে পানির আবেগ ক্রিয়া ব্যবহার করে টারবাইনটি ঘোরানো হয়। অন্যদিকে ব্লেডের উপরের অংশটি এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত পানির প্রতিক্রিয়া বল ব্যবহার করে। রানার এই দুটি বলের মধ্য দিয়ে ঘোরে।

ড্রাফ্ট টিউব
বিক্রিয়া টারবাইনের রানারের প্রস্থানের চাপ সাধারণত বায়ুমণ্ডলীয় চাপের চেয়ে কম থাকে। প্রস্থানের পানি সরাসরি টেইলরেসে নির্গত হতে পারে না। টারবাইনের প্রস্থান থেকে টেইলরেসে পানি নির্গত করার জন্য ধীরে ধীরে ক্রমবর্ধমান এলাকার একটি নল বা পাইপ ব্যবহার করা হয়।
ক্রমবর্ধমান এলাকার এই টিউবটিকে ড্রাফ্ট টিউব বলা হয়। টিউবের এক প্রান্ত রানারের আউটলেটের সাথে সংযুক্ত থাকে। তবে, অন্য প্রান্তটি টেল-রেসে জলের স্তরের নীচে ডুবে থাকে।