अक्षीय प्रवाह टरबाइन का संक्षिप्त परिचय और इसके लाभ

कई प्रकार के जल विद्युत जनरेटर होते हैं। आज हम अक्षीय प्रवाह वाले जल विद्युत जनरेटर का विस्तार से परिचय करेंगे। हाल के वर्षों में अक्षीय प्रवाह वाले जल विद्युत जनरेटर का उपयोग मुख्य रूप से उच्च जल स्तर और बड़े आकार के विकास में हुआ है। घरेलू अक्षीय प्रवाह वाले टर्बाइनों का विकास भी तेजी से हो रहा है। निर्मित गेझोबा जलविद्युत संयंत्र में दो प्रकार के अक्षीय प्रवाह वाले पैडल टर्बाइन स्थापित हैं, जिनमें से एक का रनर व्यास 11.3 मीटर है, जो विश्व में समान टर्बाइनों के रनर व्यास के बराबर है। आइए, मध्यम अक्षीय प्रवाह वाले टर्बाइन के लाभ और हानियों पर चर्चा करें।

अक्षीय प्रवाह टरबाइन के लाभ
फ्रांसिस टरबाइन की तुलना में, अक्षीय प्रवाह टरबाइन के निम्नलिखित मुख्य लाभ हैं:
1. उच्च विशिष्ट गति और बेहतर ऊर्जा गुणधर्म। अतः, इसकी इकाई गति और इकाई प्रवाह फ्रांसिस टरबाइन की तुलना में अधिक है। समान हेड और आउटपुट स्थितियों में, यह हाइड्रोलिक टरबाइन जनरेटर इकाई के आकार को काफी कम कर सकता है, इकाई का वजन घटा सकता है और सामग्री की खपत को कम कर सकता है, जिससे इसके आर्थिक लाभ बहुत अधिक हैं।
2. अक्षीय प्रवाह टरबाइन के रनर ब्लेड की सतह का आकार और सतह की खुरदरापन निर्माण संबंधी आवश्यकताओं को आसानी से पूरा कर देती है। चूंकि अक्षीय प्रवाह प्रोपेलर टरबाइन के ब्लेड घूम सकते हैं, इसलिए इसकी औसत दक्षता फ्रांसिस टरबाइन की तुलना में अधिक होती है। भार और शीर्ष में परिवर्तन होने पर दक्षता में मामूली बदलाव होता है।
3. अक्षीय प्रवाह पैडल टरबाइन के रनर ब्लेड को निर्माण और परिवहन को सुविधाजनक बनाने के लिए अलग किया जा सकता है।

इसलिए, अक्षीय प्रवाह टरबाइन एक विस्तृत परिचालन सीमा में स्थिर रहता है, इसमें कंपन कम होता है और इसकी दक्षता और उत्पादन क्षमता उच्च होती है। कम जलस्तर की सीमा में, यह लगभग फ्रांसिस टरबाइन का स्थान ले लेता है। हाल के दशकों में, इकाई क्षमता और जलस्तर के संदर्भ में इसका काफी विकास हुआ है और इसका व्यापक अनुप्रयोग हुआ है।

3. अक्षीय प्रवाह टरबाइन के नुकसान
हालांकि, अक्षीय प्रवाह टरबाइन की कुछ कमियां भी हैं और इसके अनुप्रयोग का दायरा सीमित है। इसकी मुख्य कमियां इस प्रकार हैं:
1. ब्लेडों की संख्या कम है और यह कैंटिलीवर है, इसलिए इसकी मजबूती कम है और इसे मध्यम और उच्च हेड वाले जलविद्युत स्टेशनों में लागू नहीं किया जा सकता है।
2. इकाई के बड़े प्रवाह और उच्च गति के कारण, समान जल शीर्ष के तहत फ्रांसिस टरबाइन की तुलना में इसकी चूषण ऊंचाई कम होती है, जिसके परिणामस्वरूप बिजली स्टेशन की नींव के लिए अधिक खुदाई की गहराई और अपेक्षाकृत अधिक निवेश की आवश्यकता होती है।

उपरोक्त अक्षीय प्रवाह टरबाइन की कमियों को देखते हुए, टरबाइन निर्माण में उच्च शक्ति और कैविटेशन प्रतिरोध वाले नए पदार्थों को अपनाकर और डिज़ाइन में ब्लेड की तनाव स्थिति में सुधार करके अक्षीय प्रवाह टरबाइन के अनुप्रयोग शीर्ष में लगातार सुधार किया जा रहा है। वर्तमान में, अक्षीय प्रवाह प्रणोदक टरबाइन का अनुप्रयोग शीर्ष 3-90 मीटर तक है, जो फ्रांसिस टरबाइन के क्षेत्र में प्रवेश कर चुका है। उदाहरण के लिए, विदेशी अक्षीय प्रवाह प्रणोदक टरबाइन की एक मशीन की उत्पादन क्षमता 181700 किलोवाट है, शीर्ष 88 मीटर है और रनर का व्यास 10.3 मीटर है। चीन में निर्मित अक्षीय प्रवाह प्रणोदक टरबाइन की एक मशीन की उत्पादन क्षमता 175000 किलोवाट है, शीर्ष 78 मीटर है और रनर का व्यास 11.3 मीटर है। अक्षीय प्रवाह स्थिर प्रणोदक टरबाइन में स्थिर ब्लेड और सरल संरचना होती है, लेकिन यह जल शीर्ष और भार में बड़े बदलाव वाले जलविद्युत स्टेशनों के लिए उपयुक्त नहीं है। स्थिर जलस्तर वाले बड़े जलविद्युत संयंत्रों के लिए, जो आधार भार या बहु-इकाइयों के रूप में कार्य करते हैं, मौसमी विद्युत ऊर्जा की प्रचुरता होने पर आर्थिक तुलना के बाद भी इस पर विचार किया जा सकता है। इसकी उपयुक्त जलस्तर सीमा 3-50 मीटर है। अक्षीय प्रवाह प्रणोदक टरबाइन आमतौर पर ऊर्ध्वाधर संरचना का उपयोग करती है, और इसकी कार्य प्रक्रिया मूल रूप से फ्रांसिस टरबाइन के समान ही होती है। अंतर यह है कि भार परिवर्तन होने पर, यह न केवल गाइड वेन के घूर्णन को नियंत्रित करती है, बल्कि उच्च दक्षता बनाए रखने के लिए रनर ब्लेड के घूर्णन को भी नियंत्रित करती है।

हमने पहले फ्रांसिस टरबाइन के बारे में भी बताया था। जल विद्युत जनरेटरों में, फ्रांसिस टरबाइन अक्षीय प्रवाह टरबाइन से काफी अलग है। उदाहरण के लिए, उनके रनर की संरचनात्मक बनावट अलग-अलग होती है। फ्रांसिस टरबाइन के ब्लेड मुख्य शाफ्ट के लगभग समानांतर होते हैं, जबकि अक्षीय प्रवाह टरबाइन के ब्लेड मुख्य शाफ्ट के लगभग लंबवत होते हैं।