জল টারবাইন, যার মধ্যে কাপলান, পেলটন এবং ফ্রান্সিস টারবাইন সবচেয়ে প্রচলিত, হলো একটি বৃহৎ ঘূর্ণনশীল যন্ত্র যা গতিশক্তি এবং স্থিতিশক্তিকে জলবিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে। জলচক্রের এই আধুনিক সংস্করণগুলো ১৩৫ বছরেরও বেশি সময় ধরে শিল্পক্ষেত্রে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য এবং অতি সম্প্রতি জলবিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়ে আসছে।
বর্তমানে জল টারবাইন কী কাজে ব্যবহৃত হয়?
বর্তমানে, বিশ্বের মোট বিদ্যুৎ উৎপাদনে জলবিদ্যুৎ ১৬% অবদান রাখে। ঊনবিংশ শতাব্দীতে, বৈদ্যুতিক গ্রিড ব্যাপকভাবে প্রচলিত হওয়ার আগে, জল টারবাইনগুলো প্রধানত শিল্পকারখানার বিদ্যুতের জন্য ব্যবহৃত হতো। বর্তমানে, এগুলো বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং বাঁধ বা যেখানে জলের প্রবল প্রবাহ রয়েছে, সেইসব এলাকায় এগুলো পাওয়া যায়।
বিশ্বব্যাপী শক্তির চাহিদা দ্রুত বৃদ্ধি এবং জলবায়ু পরিবর্তন ও জীবাশ্ম জ্বালানির হ্রাস পাওয়ার মতো কারণগুলোর পরিপ্রেক্ষিতে, জলবিদ্যুৎ বিশ্বব্যাপী সবুজ শক্তির একটি রূপ হিসেবে ব্যাপক প্রভাব ফেলার সম্ভাবনা রাখে। পরিবেশবান্ধব ও পরিচ্ছন্ন শক্তির উৎসের অনুসন্ধান অব্যাহত থাকায়, আগামী বছরগুলোতে ফ্রান্সিস টারবাইন একটি অত্যন্ত জনপ্রিয় এবং ক্রমবর্ধমানভাবে গৃহীত সমাধান হিসেবে প্রমাণিত হতে পারে।
জল টারবাইন কীভাবে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে?
প্রাকৃতিক বা কৃত্রিমভাবে প্রবাহিত জল থেকে সৃষ্ট চাপই ওয়াটার টারবাইনের শক্তির উৎস হিসেবে কাজ করে। এই শক্তিকে কাজে লাগিয়ে জলবিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়। একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র সাধারণত কোনো সক্রিয় নদীর উপর বাঁধ দিয়ে জল সংরক্ষণ করে। এরপর সেই জল অল্প অল্প করে ছাড়া হয়, যা টারবাইনের মধ্যে দিয়ে প্রবাহিত হয়ে সেটিকে ঘোরায় এবং একটি জেনারেটরকে সক্রিয় করে, যা থেকে বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়।
পানির টারবাইনগুলো কত বড় হয়?
যে হেডে (জলচাপ) এগুলো কাজ করে, তার উপর ভিত্তি করে ওয়াটার টারবাইনকে উচ্চ, মাঝারি এবং নিম্ন হেডে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়। নিম্ন-হেড জলবিদ্যুৎ ব্যবস্থাগুলো আকারে বড় হয়, কারণ ব্লেডগুলোতে কম জলচাপ প্রয়োগ করে উচ্চ প্রবাহ হার অর্জনের জন্য ওয়াটার টারবাইনটিকে বড় হতে হয়। অন্যদিকে, উচ্চ-হেড জলবিদ্যুৎ ব্যবস্থাগুলোর জন্য এত বড় পৃষ্ঠতলের পরিধির প্রয়োজন হয় না, কারণ এগুলো দ্রুত-প্রবাহিত জলের উৎস থেকে শক্তি আহরণ করতে ব্যবহৃত হয়।
ওয়াটার টারবাইন সহ জলবিদ্যুৎ ব্যবস্থার বিভিন্ন অংশের আকার ব্যাখ্যা করে এমন একটি চার্ট।
ওয়াটার টারবাইন সহ জলবিদ্যুৎ ব্যবস্থার বিভিন্ন অংশের আকার ব্যাখ্যা করে এমন একটি চার্ট।
নিম্নে, বিভিন্ন প্রয়োগক্ষেত্র এবং জলের চাপের জন্য ব্যবহৃত নানা ধরনের ওয়াটার টারবাইনের কয়েকটি উদাহরণ ব্যাখ্যা করা হলো।
ক্যাপলান টারবাইন (০-৬০ মিটার চাপ শীর্ষ)
এই টারবাইনগুলো অ্যাক্সিয়াল ফ্লো রিঅ্যাকশন টারবাইন নামে পরিচিত, কারণ এগুলো এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার সময় পানির চাপ পরিবর্তন করে। কাপলান টারবাইন দেখতে একটি প্রপেলারের মতো এবং এতে সামঞ্জস্যযোগ্য ব্লেড থাকে, যা বিভিন্ন পানি ও চাপের স্তরে কার্যকারিতা সর্বোচ্চ করতে সাহায্য করে।
একটি কাপলান টারবাইন ডায়াগ্রাম
পেলটন টারবাইন (৩০০মি-১৬০০মি চাপ শীর্ষ)
পেলটন টারবাইন—বা পেলটন হুইল—একটি ইমপালস টারবাইন হিসেবে পরিচিত, কারণ এটি চলমান জল থেকে শক্তি আহরণ করে। এই টারবাইনটি উচ্চ হেডের প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত, কারণ এর চামচ-আকৃতির বাকেটগুলিতে বল প্রয়োগ করতে এবং ডিস্কটিকে ঘুরিয়ে শক্তি উৎপন্ন করতে উচ্চ পরিমাণ জলের চাপের প্রয়োজন হয়।
পেলটন টারবাইন
ফ্রান্সিস টারবাইন (৬০মি-৩০০মি চাপ শীর্ষ)
সর্বশেষ এবং সবচেয়ে বিখ্যাত ওয়াটার টারবাইন, ফ্রান্সিস টারবাইন, বিশ্বের মোট জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের ৬০% সরবরাহ করে। এটি একটি ইমপ্যাক্ট ও রিঅ্যাকশন টারবাইন হিসেবে কাজ করে যা মাঝারি হেডে পরিচালিত হয় এবং ফ্রান্সিস টারবাইন অ্যাক্সিয়াল ও রেডিয়াল প্রবাহের ধারণাকে একত্রিত করে। এর মাধ্যমে, এই টারবাইনটি উচ্চ ও নিম্ন-হেডের টারবাইনগুলোর মধ্যবর্তী শূন্যস্থান পূরণ করে, একটি অধিকতর কার্যকর নকশা তৈরি করে এবং আজকের প্রকৌশলীদের জন্য এটিকে আরও উন্নত করার একটি চ্যালেঞ্জ হয়ে দাঁড়িয়েছে।
আরও নির্দিষ্টভাবে বললে, একটি ফ্রান্সিস টারবাইন কাজ করে যখন জল একটি সর্পিল আবরণের মধ্য দিয়ে (স্থির) গাইড ভেনগুলিতে প্রবাহিত হয়, যা জলের প্রবাহকে (চলমান) রানার ব্লেডগুলির দিকে নিয়ন্ত্রণ করে। জলের সম্মিলিত অভিঘাত ও প্রতিক্রিয়া বলের মাধ্যমে এটি রানারকে ঘোরাতে বাধ্য করে এবং অবশেষে একটি ড্রাফট টিউবের মাধ্যমে রানার থেকে বেরিয়ে যায়, যা জলের প্রবাহকে বাইরের পরিবেশে নিষ্কাশন করে।
আমি কীভাবে একটি ওয়াটার টারবাইন ডিজাইন নির্বাচন করব?
সর্বোত্তম টারবাইন ডিজাইন বেছে নেওয়ার বিষয়টি প্রায়শই একটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে; আর তা হলো আপনার জন্য উপলব্ধ হেড এবং ফ্লো রেটের পরিমাণ। আপনি কী ধরনের জলচাপ কাজে লাগাতে পারবেন তা একবার নির্ধারণ করে ফেললে, আপনি সিদ্ধান্ত নিতে পারবেন যে ফ্রান্সিস টারবাইনের মতো একটি আবদ্ধ “রিঅ্যাকশন টারবাইন ডিজাইন” নাকি পেলটন টারবাইনের মতো একটি খোলা “ইম্পালস টারবাইন ডিজাইন” বেশি উপযুক্ত হবে।
জল টারবাইন ডায়াগ্রাম
অবশেষে, আপনি আপনার প্রস্তাবিত বৈদ্যুতিক জেনারেটরের প্রয়োজনীয় ঘূর্ণন গতি নির্ধারণ করতে পারবেন।
পোস্ট করার সময়: ১৫ জুলাই, ২০২২
