Is cineál innealra hiodrálach é an tuirbín frithionsaí a úsáideann brú shreabhadh an uisce chun fuinneamh uisce a thiontú ina fhuinneamh meicniúil.
(1) Struchtúr. Is iad príomhchodanna struchtúracha an tuirbín frith-ionsaithe an rialtóir, an seomra atreoraithe uisce, an mheicníocht threoraithe uisce agus an feadán dréachta.
1) Rithire. Is cuid den tuirbín uisce é an rithire a thiontaíonn fuinneamh an tsreafa uisce ina fhuinneamh meicniúil rothlach. Ag brath ar threo tiontaithe fuinnimh an uisce, bíonn struchtúir rithire na dtuirbíní frith-ionsaithe éagsúla difriúil freisin. Tá rithire tuirbín Francis comhdhéanta de lanna casta sruthlínithe, coróin agus fáinne íochtarach agus príomhchodanna ingearacha eile; tá rithire tuirbín sreafa aiseach comhdhéanta de lanna, corp rithire agus cón draein agus príomhchodanna eile: tá struchtúr rithire tuirbín sreafa trasnánach níos casta. Is féidir uillinn shuíomh an lann a athrú de réir na gcoinníollacha oibre agus a mheaitseáil le hoscailt an eite treorach. Tá lárlíne rothlaithe an lann ag uillinn chlaonta (45°-60°) le hais an tuirbín.
2) Seomra atreoraithe uisce. Is é a fheidhm ná an t-uisce a shreabhadh go cothrom isteach sa mheicníocht threorach uisce, cailliúint fuinnimh a laghdú, agus éifeachtúlacht an tuirbín a fheabhsú. Is minic a úsáideann tuirbíní móra agus meánmhéide volúití miotail trasghearrtha ciorclach le cinn os cionn 50m, agus volúití coincréite trasghearrtha traipéisóideach dóibh siúd faoi bhun 50m.
3) Sásra treorach uisce. De ghnáth, bíonn sé comhdhéanta de líon áirithe eite treorach sruthlínithe agus a meicníochtaí rothlacha socraithe go cothrom ar imeall an ráithe. Is é a fheidhm sreabhadh an uisce a threorú go cothrom isteach sa ráithe, agus trí oscailt an eite treorach a choigeartú, ráta sreafa an tuirbín a athrú chun freastal ar riachtanais ualaigh an tacair gineadóra, agus tá ról aige freisin maidir le huisce a shéalú nuair a bhíonn sé dúnta go hiomlán.
4) Feadán dréachta. Tá cuid den fhuinneamh breise fós nár úsáideadh ag sreabhadh an uisce ag asraon an rianta. Is é ról an fheadáin dréachta an chuid seo den fhuinneamh a aisghabháil agus an t-uisce a scaoileadh síos an abhainn. Tá an feadán dréachta roinnte ina dhá chineál, cón díreach agus cuartha. Tá comhéifeacht fuinnimh mór ag an gcéad cheann agus is gnách go bhfuil sé oiriúnach do thuirbíní beaga cothrománacha agus feadánacha; tá feidhmíocht hiodrálach níos ísle ag an dara ceann ná cóin dhíreacha, ach tá doimhneacht tochailte níos lú aige, agus úsáidtear go forleathan é i dtuirbíní frith-ionsaithe móra agus meánmhéide.
(2) Aicmiú. De réir threo aiseach an tsreafa uisce tríd an rithóir, roinntear an tuirbín tionchair ina thuirbín Francis, tuirbín sreafa trasnánach, tuirbín sreafa aiseach agus tuirbín feadánach.
1) Tuirbín Francis. Is tuirbín frith-ionsaithe é tuirbín Francis (sreabhadh aiseach gathach nó Francis) ina sreabhann uisce go gathach ó imlíne an rianta go dtí an treo aiseach. Tá raon leathan cinn infheidhme (30-700m), struchtúr simplí, toirt bheag agus costas íseal ag an gcineál seo tuirbín. Is é Gléasra Hidrileictreach Ertan an tuirbín Francis is mó atá curtha i bhfeidhm sa tSín, le cumhacht aschuir rátáilte de 582 MW agus uaschumhacht aschuir de 621 MW.
2) Tuirbín sreafa aiseach. Is tuirbín frith-ionsaithe é an tuirbín sreafa aiseach ina sreabhann uisce isteach ón treo aiseach agus amach as an rithóir sa treo aiseach. Tá an cineál seo tuirbín roinnte ina dhá chineál: cineál lann sheasta (cineál scriú) agus cineál rothlach (cineál Kaplan). Tá lanna an chéad cheann seasta, agus is féidir lanna an dara ceann a rothlú. Tá cumas pasáiste uisce an tuirbín sreafa aiseach níos mó ná cumas pasáiste an tuirbín Francis. Toisc gur féidir le lanna an tuirbín paddle suíomh a athrú le hathruithe ar an ualach, tá éifeachtúlacht níos airde acu i raon leathan athruithe ualaigh. Tá feidhmíocht frith-chuasaithe agus neart meicniúil an tuirbín sreafa aiseach níos measa ná feidhmíocht an tuirbín Francis, agus tá an struchtúr níos casta freisin. Faoi láthair, tá ceann infheidhme an chineáil seo tuirbín sreafa 80m nó níos mó bainte amach.
3) Tuirbín feadánach. Sreabhann sreabhadh uisce an chineáil seo tuirbín uisce go haiseach amach as an reathaí, agus níl aon rothlú roimh ná tar éis an reathaí. Is é 3-20 an raon ceann úsáide. Tá na buntáistí a bhaineann leis an bhfiúsáiste ná airde bheag, dea-choinníollacha sreafa uisce, ardéifeachtúlacht, níos lú innealtóireachta sibhialta, costas íseal, gan aon ghá le volúití ná feadáin dréachta cuartha, agus dá ísle an ceann, is ea is soiléire na buntáistí.
Roinntear tuirbíní feadánacha ina dhá chineál: lán-sreabhadh agus leath-sreabhadh de réir nasc an ghineadóra agus an mhodha tarchuir. Roinntear tuirbíní leath-sreabhadh ina gcineál bolgáin, cineál seafta agus cineál síneadh seafta. Ina measc, roinntear an cineál síneadh seafta ina dhá chineál freisin. Tá ais chlaonta agus ais chothrománach ann. Faoi láthair, is iad an cineál feadánach bolgáin, an cineál síneadh seafta agus an cineál seafta ingearach is mó a úsáidtear in aonaid bheaga den chuid is mó. Le blianta beaga anuas, úsáidtear an cineál seafta in aonaid mhóra agus mheánmhéide freisin.
Tá gineadóir an aonaid fheadáin síneadh seafta suiteáilte lasmuigh den uiscebhealach, agus tá an gineadóir ceangailte leis an tuirbín le seafta claonta níos faide nó seafta cothrománach. Tá an struchtúr cineál síneadh seafta seo níos simplí ná an cineál bolgáin.
4) Tuirbín sreafa trasnánach. Tá struchtúr agus méid an tuirbín sreafa trasnánach (ar a dtugtar trasnánach freisin) idir an sreabhadh measctha agus an sreabhadh aiseach. Is é an príomhdhifríocht ná go bhfuil lárlíne na lanna reatha ag uillinn áirithe le lárlíne na tuirbíne. Mar gheall ar na tréithe struchtúracha, ní cheadaítear don aonad dul faoi le linn oibríochta, mar sin tá gléas cosanta comhartha díláithrithe aiseach suiteáilte sa dara struchtúr chun timpistí a chosc a d’fhéadfadh a bheith mar thoradh ar imbhualadh na lanna agus an seomra reatha. Is é 25 ~ 200m raon úsáide ceann an tuirbín sreafa trasnánach.
Am an phoist: 19 Deireadh Fómhair 2021
