S-տիպի Կապլան տուրբինային հիդրոէլեկտրակայան. ցածր գլխային հոսանքի արտադրման ժամանակակից լուծում

Հիդրոէլեկտրաէներգիան մնում է աշխարհում վերականգնվող էներգիայի ամենակայուն և լայնորեն օգտագործվող աղբյուրներից մեկը։ Տարբեր տուրբինային տեխնոլոգիաների շարքում Կապլան տուրբինը հատկապես հարմար է ցածր ճնշման, բարձր հոսքի կիրառությունների համար։ Այս դիզայնի մասնագիտացված տարբերակը՝ S-տիպի Կապլան տուրբինը, ուշադրություն է գրավել իր կոմպակտ կառուցվածքի և փոքր ու միջին հիդրոէլեկտրակայաններում բարձր արդյունավետության համար։

Ի՞նչ է S-տիպի Կապլան տուրբինը։
S-տիպի Կապլան տուրբինը ավանդական Կապլան տուրբինի հորիզոնական առանցքով տարբերակն է: Այն անվանվել է իր S-աձև ջրանցքի անունով, որը հոսքը հորիզոնական ուղղությունից ուղղորդում է դեպի տուրբինի վազորդը և վերջապես դուրս է մղում խողովակը: Այս S-ձևը թույլ է տալիս ունենալ կոմպակտ դիզայն, որը պահանջում է ավելի քիչ քաղաքացիական ինժեներական աշխատանքներ՝ համեմատած ուղղահայաց առանցքով տեղադրման հետ:
Կապլան տուրբինն ինքնին պտուտակավոր տիպի տուրբին է՝ կարգավորվող շեղբերով և դարպասներով։ Այս առանձնահատկությունը թույլ է տալիս պահպանել բարձր արդյունավետություն հոսքի պայմանների և ջրի մակարդակի լայն շրջանակում՝ այն դարձնելով իդեալական փոփոխական հոսքի արագություն ունեցող գետերի և ջրանցքների համար։

Դիզայն և շահագործում
S-տիպի Կապլան տուրբինային էլեկտրակայանում ջուրը տուրբին է մտնում հորիզոնական ուղղությամբ և անցնում կարգավորվող ուղղորդող թևերի (վիկետային դարպասների) միջով, որոնք հոսքն ուղղորդում են դեպի վազող մեխանիզմը: Վազող մեխանիզմի թևերը, որոնք նույնպես կարգավորվող են, օպտիմալացվում են իրական ժամանակում՝ արձագանքելու ջրի փոփոխվող պայմաններին: Այս կրկնակի կարգավորման հնարավորությունը հայտնի է որպես «կրկնակի կարգավորման» համակարգ, որը մեծացնում է արդյունավետությունը:
Գեներատորը սովորաբար տեղադրվում է լամպային կամ փոսային տիպի պատյանում, որը տեղակայված է տուրբինի հետ նույն հորիզոնական առանցքի երկայնքով: Այս ինտեգրված դիզայնը ամբողջ բլոկը դարձնում է կոմպակտ, ավելի հեշտ սպասարկելի և հարմար մակերեսային տեղադրման համար:

S-տիպի Կապլան տուրբինների առավելությունները
Բարձր արդյունավետություն ցածր ջրհավաք տեղամասերում. Իդեալական է 2-ից 20 մետր ջրհավաքների և բարձր հոսքի արագությունների համար, ինչը այն հարմար է դարձնում գետերի, ոռոգման ջրանցքների և գետի հոսանքով աշխատող կիրառությունների համար։
Կոմպակտ դիզայն. հորիզոնական կողմնորոշումը և նվազագույն շինարարական աշխատանքները նվազեցնում են տեղադրման ծախսերը և շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը։
Ճկուն շահագործում. Կարգավորելի վազող շեղբերի և ուղղորդող թևերի շնորհիվ կարող է արդյունավետորեն աշխատել փոփոխական հոսքի պայմաններում։
Ցածր սպասարկում. Հորիզոնական դասավորությունը թույլ է տալիս ավելի հեշտ մուտք գործել մեխանիկական մասեր, կրճատելով սպասարկման ժամանակը և ծախսերը։
Էկոլոգիապես մաքուր. Հաճախ օգտագործվում է ձկներին բարեկամական նախագծերում և հագեցած է էկոլոգիական խաթարումը նվազագույնի հասցնող հատկանիշներով:

Կիրառություններ և օրինակներ
S-տիպի Կապլան տուրբինները լայնորեն կիրառվում են փոքր և միջին հիդրոէլեկտրակայաններում, մասնավորապես Եվրոպայում և Ասիայում: Դրանք տարածված են հին ջրաղացների և ամբարտակների վերանորոգման կամ նոր գետային հոսանքի վրա աշխատող կայանների կառուցման մեջ: Շատ արտադրողներ, այդ թվում՝ Voith-ը, Andritz-ը և GE Renewable Energy-ն, արտադրում են մոդուլային S-տիպի Կապլան միավորներ, որոնք հարմարեցված են տարբեր տեղանքային պայմաններին:

Եզրակացություն
S-տիպի Կապլան տուրբինային հիդրոէլեկտրակայանը ներկայացնում է ցածր ճնշման էլեկտրաէներգիայի արտադրության նորարարական և արդյունավետ լուծում: Իր հարմարվողական դիզայնի, շրջակա միջավայրի հետ համատեղելիության և ծախսարդյունավետ տեղադրման շնորհիվ այն կարևոր դեր է խաղում մաքուր և վերականգնվող էներգիայի աղբյուրներին համաշխարհային անցման գործում: