फ्रांसिस टरबाइन का अनुप्रयोग क्षेत्र

जल टर्बाइन द्रव मशीनरी में एक प्रकार की टर्बाइन मशीनरी है। लगभग 100 ईसा पूर्व में, जल टर्बाइन का प्रोटोटाइप - जल टर्बाइन का जन्म हुआ था। उस समय, मुख्य कार्य अनाज प्रसंस्करण और सिंचाई के लिए मशीनरी चलाना था। जल टर्बाइन, जल प्रवाह द्वारा संचालित एक यांत्रिक उपकरण के रूप में, वर्तमान जल टर्बाइन के रूप में विकसित हुआ है, और इसके अनुप्रयोग का दायरा भी विस्तारित हुआ है। तो आधुनिक जल टर्बाइन का उपयोग मुख्य रूप से कहाँ किया जाता है?

जल टरबाइन का उपयोग मुख्य रूप से पंप स्टोरेज पावर स्टेशन के लिए किया जाता है। जब बिजली प्रणाली का भार मूल भार से कम होता है, तो इसे पानी के पंप के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है ताकि अतिरिक्त बिजली उत्पादन क्षमता का उपयोग डाउनस्ट्रीम जलाशय से अपस्ट्रीम जलाशय तक पानी पंप करने और संभावित ऊर्जा के रूप में ऊर्जा संग्रहीत करने के लिए किया जा सके; जब सिस्टम लोड बेस लोड से अधिक होता है, तो इसे पीक लोड को समायोजित करने के लिए बिजली उत्पन्न करने के लिए जल टरबाइन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इसलिए, शुद्ध पंप स्टोरेज पावर स्टेशन बिजली प्रणाली की शक्ति को नहीं बढ़ा सकता है, लेकिन थर्मल पावर जनरेशन इकाइयों की संचालन अर्थव्यवस्था में सुधार कर सकता है और बिजली प्रणाली की समग्र दक्षता में सुधार कर सकता है। 1950 के दशक से, पंप स्टोरेज इकाइयों को दुनिया भर में व्यापक रूप से महत्व दिया गया है और तेजी से विकसित किया गया है।

प्रारंभिक चरण में या उच्च जल शीर्ष के साथ विकसित पंप भंडारण इकाइयाँ ज्यादातर तीन मशीन प्रकार को अपनाती हैं, यानी वे श्रृंखला में जनरेटर मोटर, जल टरबाइन और जल पंप से बनी होती हैं। इसका लाभ यह है कि जल टरबाइन और जल पंप को अलग-अलग डिज़ाइन किया गया है, जिससे उच्च दक्षता हो सकती है, और उत्पादन और पंपिंग के दौरान इकाई की रोटेशन दिशा समान होती है, जिसे जल्दी से बिजली उत्पादन से पंपिंग में या पंपिंग से बिजली उत्पादन में परिवर्तित किया जा सकता है। साथ ही, इकाई को चालू करने के लिए टरबाइन का उपयोग किया जा सकता है। इसका नुकसान उच्च लागत और बिजली स्टेशन में बड़ा निवेश है।

झुके हुए प्रवाह पंप टरबाइन रनर के ब्लेड घूम सकते हैं और फिर भी पानी के दबाव और भार में परिवर्तन होने पर अच्छा संचालन प्रदर्शन कर सकते हैं। हालांकि, हाइड्रोलिक विशेषताओं और सामग्री की ताकत से सीमित, इसका अधिकतम जल सिर 1980 के दशक की शुरुआत में केवल 136.2 मीटर था (जापान में कोगेन नंबर 1 पावर स्टेशन)। उच्च जल सिर के लिए, फ्रांसिस पंप टर्बाइन की आवश्यकता होती है।

पंप स्टोरेज पावर स्टेशन ऊपरी और निचले जलाशयों से सुसज्जित है। एक ही ऊर्जा को संग्रहीत करने की स्थिति में, हेड बढ़ाने से भंडारण क्षमता कम हो सकती है, इकाई की गति बढ़ सकती है और परियोजना लागत कम हो सकती है। इसलिए, 300 मीटर से ऊपर उच्च हेड ऊर्जा भंडारण पावर स्टेशन तेजी से विकसित हो रहे हैं। दुनिया में सबसे ऊंचे वाटर हेड वाला फ्रांसिस पंप टरबाइन यूगोस्लाविया के बेइनाबाश्ता पावर स्टेशन में स्थापित है। इसकी एकल इकाई शक्ति 315 मेगावाट है और टरबाइन का वाटर हेड 600.3 मीटर है; पंप का हेड 623.1 मीटर और घूर्णन गति 428.6 आर/मिनट है। इसे 1977 में चालू किया गया था। 20वीं सदी से ही जलविद्युत इकाइयाँ उच्च मापदंडों और बड़ी क्षमता की ओर विकसित हो रही हैं। बिजली प्रणाली में अग्नि क्षमता में वृद्धि और परमाणु ऊर्जा के विकास के साथ इसलिए, पंप टर्बाइनों का तेजी से विकास हुआ है।

जल प्रवाह की ऊर्जा को घूर्णनशील यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने वाली एक विद्युत मशीन के रूप में, जल टरबाइन जल टरबाइन जनरेटर सेट में एक अपरिहार्य हिस्सा है। आजकल, पर्यावरण संरक्षण की समस्या अधिक से अधिक गंभीर होती जा रही है। स्वच्छ ऊर्जा का उपयोग करके बिजली उत्पादन की एक विधि, हाइड्रोपावर, अपने अनुप्रयोग और प्रचार को बढ़ा रही है। विभिन्न हाइड्रोलिक संसाधनों का पूरा उपयोग करने के लिए, ज्वार, कम गिरावट वाली समतल नदियाँ और समान लहरें भी व्यापक रूप से ध्यान आकर्षित करती हैं, जिसके कारण ट्यूबलर टर्बाइन और अन्य छोटी इकाइयों का तेजी से विकास हुआ है।