পাল্টা আক্রমণ টারবাইন জেনারেটরের জল প্রবেশ প্রবাহের কর্ম নীতি এবং কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য

কাউন্টারঅ্যাটাক টারবাইন হল এক ধরণের হাইড্রোলিক যন্ত্রপাতি যা জল প্রবাহের চাপ ব্যবহার করে জল শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে।

(১) কাঠামো। কাউন্টারঅ্যাটাক টারবাইনের প্রধান কাঠামোগত উপাদানগুলি হল রানার, ওয়াটার ডাইভারশন চেম্বার, ওয়াটার গাইডিং মেকানিজম এবং ড্রাফ্ট টিউব।
১) রানার। রানার হলো জলীয় টারবাইনের একটি অংশ যা জলপ্রবাহের শক্তিকে ঘূর্ণায়মান যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে। জলশক্তি রূপান্তরের দিকের উপর নির্ভর করে, বিভিন্ন পাল্টা আক্রমণকারী টারবাইনের রানার কাঠামোও ভিন্ন। ফ্রান্সিস টারবাইন রানার স্ট্রিমলাইনড টুইস্টেড ব্লেড, ক্রাউন এবং লোয়ার রিং এবং অন্যান্য প্রধান উল্লম্ব উপাদান দিয়ে গঠিত; অক্ষীয় প্রবাহ টারবাইন রানার ব্লেড, রানার বডি এবং ড্রেন শঙ্কু এবং অন্যান্য প্রধান উপাদান দিয়ে গঠিত: তির্যক প্রবাহ টারবাইন রানার কাঠামো আরও জটিল। ব্লেডের স্থান নির্ধারণের কোণটি কাজের অবস্থার সাথে পরিবর্তন করা যেতে পারে এবং গাইড ভেন খোলার সাথে মিলিত করা যেতে পারে। ব্লেড ঘূর্ণন কেন্দ্র রেখাটি টারবাইনের অক্ষের সাথে একটি তির্যক কোণে (45°-60°) থাকে।
২) জল ডাইভারশন চেম্বার। এর কাজ হল জল নির্দেশক ব্যবস্থায় সমানভাবে জল প্রবাহিত করা, শক্তির ক্ষতি কমানো এবং টারবাইনের দক্ষতা উন্নত করা। বড় এবং মাঝারি আকারের টারবাইনগুলি প্রায়শই ৫০ মিটারের উপরে মাথা সহ বৃত্তাকার ক্রস-সেকশন ধাতব ভলিউম এবং ৫০ মিটারের নীচেরগুলির জন্য ট্র্যাপিজয়েডাল ক্রস-সেকশন কংক্রিট ভলিউম ব্যবহার করে।
৩) জল নির্দেশক ব্যবস্থা। এটি সাধারণত নির্দিষ্ট সংখ্যক সুবিন্যস্ত গাইড ভ্যান এবং রানারের পরিধিতে সমানভাবে সাজানো তাদের ঘূর্ণায়মান প্রক্রিয়া দ্বারা গঠিত। এর কাজ হল রানারে সমানভাবে জল প্রবাহকে নির্দেশ করা এবং গাইড ভ্যানের খোলার সমন্বয় করে, জেনারেটর সেটের লোড প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য টারবাইনের প্রবাহ হার পরিবর্তন করা এবং এটি সম্পূর্ণরূপে বন্ধ হয়ে গেলে জল সিল করার ভূমিকাও পালন করে।
৪) ড্রাফ্ট টিউব। রানারের আউটলেটে জলপ্রবাহে এখনও উদ্বৃত্ত শক্তির একটি অংশ রয়েছে যা ব্যবহার করা হয়নি। ড্রাফ্ট টিউবের ভূমিকা হল শক্তির এই অংশটি পুনরুদ্ধার করা এবং জলকে নীচের দিকে ছেড়ে দেওয়া। ড্রাফ্ট টিউব দুটি প্রকারে বিভক্ত, সোজা শঙ্কু এবং বাঁকা। প্রথমটির একটি বৃহৎ শক্তি সহগ রয়েছে এবং এটি সাধারণত ছোট অনুভূমিক এবং নলাকার টারবাইনের জন্য উপযুক্ত; দ্বিতীয়টির সোজা শঙ্কুগুলির তুলনায় কম জলবাহী কর্মক্ষমতা রয়েছে, তবে খননের গভীরতা কম এবং বৃহৎ এবং মাঝারি আকারের পাল্টা আক্রমণ টারবাইনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

(২) শ্রেণীবিভাগ। রানারের মধ্য দিয়ে জল প্রবাহের অক্ষীয় দিক অনুসারে, ইমপ্যাক্ট টারবাইনটি একটি ফ্রান্সিস টারবাইন, একটি তির্যক প্রবাহ টারবাইন, একটি অক্ষীয় প্রবাহ টারবাইন এবং একটি নলাকার টারবাইনে বিভক্ত।
১) ফ্রান্সিস টারবাইন। ফ্রান্সিস (রেডিয়াল অ্যাক্সিয়াল ফ্লো বা ফ্রান্সিস) টারবাইন হল একটি পাল্টা আক্রমণকারী টারবাইন যেখানে জল রানারের পরিধি থেকে অক্ষীয় দিকে রেডিয়ালি প্রবাহিত হয়। এই ধরণের টারবাইনের বিস্তৃত পরিসরের প্রযোজ্য হেড (৩০-৭০০ মিটার), সরল গঠন, ছোট আয়তন এবং কম খরচ রয়েছে। চীনে চালু করা বৃহত্তম ফ্রান্সিস টারবাইন হল এরতান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র, যার রেটেড আউটপুট পাওয়ার ৫৮২ মেগাওয়াট এবং সর্বোচ্চ আউটপুট পাওয়ার ৬২১ মেগাওয়াট।
২) অক্ষীয় প্রবাহ টারবাইন। অক্ষীয় প্রবাহ টারবাইন হল একটি পাল্টা আক্রমণকারী টারবাইন যেখানে জল অক্ষীয় দিক থেকে প্রবাহিত হয় এবং রানার থেকে অক্ষীয় দিকে প্রবাহিত হয়। এই ধরণের টারবাইন দুটি প্রকারে বিভক্ত: স্থির-ব্লেড টাইপ (স্ক্রু টাইপ) এবং ঘূর্ণমান টাইপ (কাপলান টাইপ)। প্রথমটির ব্লেডগুলি স্থির থাকে এবং দ্বিতীয়টির ব্লেডগুলি ঘোরানো যায়। অক্ষীয় প্রবাহ টারবাইনের জল প্রবাহ ক্ষমতা ফ্রান্সিস টারবাইনের চেয়ে বেশি। যেহেতু প্যাডেল টারবাইনের ব্লেডগুলি লোডের পরিবর্তনের সাথে অবস্থান পরিবর্তন করতে পারে, তাই বিস্তৃত লোড পরিবর্তনে তাদের দক্ষতা বেশি। অক্ষীয় প্রবাহ টারবাইনের ক্যাভিটেশন-বিরোধী কর্মক্ষমতা এবং যান্ত্রিক শক্তি ফ্রান্সিস টারবাইনের তুলনায় খারাপ এবং কাঠামোটিও আরও জটিল। বর্তমানে, এই ধরণের টারবাইনের প্রযোজ্য মাথা 80 মিটার বা তার বেশি পৌঁছেছে।
৩) টিউবুলার টারবাইন। এই ধরণের ওয়াটার টারবাইনের জলপ্রবাহ রানার থেকে অক্ষীয়ভাবে প্রবাহিত হয় এবং রানারের আগে এবং পরে কোনও ঘূর্ণন হয় না। ব্যবহারের মাথার পরিসর 3-20। ফিউজলেজের সুবিধাগুলি হল ছোট উচ্চতা, ভাল জল প্রবাহের অবস্থা, উচ্চ দক্ষতা, কম সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং, কম খরচ, ভলিউট এবং বাঁকা ড্রাফ্ট টিউবের প্রয়োজন নেই এবং মাথা যত কম হবে, সুবিধাগুলি তত স্পষ্ট হবে।
জেনারেটর সংযোগ এবং ট্রান্সমিশন মোড অনুসারে টিউবুলার টারবাইনগুলিকে দুটি প্রকারে ভাগ করা হয়: পূর্ণ-মাধ্যমে-প্রবাহ এবং আধা-মাধ্যমে-প্রবাহ। আধা-মাধ্যমে-প্রবাহ টারবাইনগুলিকে আরও বাল্ব টাইপ, শ্যাফ্ট টাইপ এবং শ্যাফ্ট এক্সটেনশন টাইপে ভাগ করা হয়। এর মধ্যে, শ্যাফ্ট এক্সটেনশন টাইপটিও দুটি প্রকারে বিভক্ত। তির্যক অক্ষ এবং অনুভূমিক অক্ষ রয়েছে। বর্তমানে, সর্বাধিক ব্যবহৃত বাল্ব টিউবুলার টাইপ, শ্যাফ্ট এক্সটেনশন টাইপ এবং উল্লম্ব শ্যাফ্ট টাইপ বেশিরভাগই ছোট ইউনিটে ব্যবহৃত হয়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, শ্যাফ্ট টাইপটি বৃহৎ এবং মাঝারি আকারের ইউনিটগুলিতেও ব্যবহৃত হয়েছে।
শ্যাফ্ট এক্সটেনশন টিউবুলার ইউনিটের জেনারেটরটি জলপথের বাইরে ইনস্টল করা থাকে এবং জেনারেটরটি টারবাইনের সাথে একটি দীর্ঘতর ঝুঁকে থাকা শ্যাফ্ট বা অনুভূমিক শ্যাফ্টের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই শ্যাফ্ট এক্সটেনশন ধরণের কাঠামো বাল্ব ধরণের তুলনায় সহজ।
৪) ডায়াগোনাল ফ্লো টারবাইন। ডায়াগোনাল ফ্লো (যাকে ডায়াগোনালও বলা হয়) টারবাইনের গঠন এবং আকার মিশ্র প্রবাহ এবং অক্ষীয় প্রবাহের মধ্যে অবস্থিত। প্রধান পার্থক্য হল রানার ব্লেডের কেন্দ্ররেখা টারবাইনের কেন্দ্ররেখার একটি নির্দিষ্ট কোণে অবস্থিত। কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যের কারণে, ইউনিটটি অপারেশনের সময় ডুবতে দেওয়া হয় না, তাই ব্লেড এবং রানার চেম্বারের সংঘর্ষের দুর্ঘটনা রোধ করার জন্য দ্বিতীয় কাঠামোতে একটি অক্ষীয় স্থানচ্যুতি সংকেত সুরক্ষা ডিভাইস ইনস্টল করা হয়। ডায়াগোনাল ফ্লো টারবাইনের ব্যবহার মাথার পরিসর 25~200 মি।