ღერძული ნაკადის ტურბინის მოკლე შესავალი და უპირატესობები

ჰიდროგენერატორების მრავალი სახეობა არსებობს. დღეს, მოდით, დეტალურად განვიხილოთ ღერძული ნაკადის ჰიდროგენერატორი. ღერძული ნაკადის ჰიდროგენერატორის გამოყენება ბოლო წლებში ძირითადად მაღალი წყლის დაწნევისა და დიდი ზომის განვითარებაა. ასევე სწრაფია შიდა ღერძული ნაკადის ტურბინების განვითარება. გეჟუბას ჰიდროელექტროსადგურში დამონტაჟებულია ღერძული ნაკადის ორი სახის ნიჩბიანი ტურბინა, რომელთაგან ერთ-ერთის 11.3 მეტრიანი ლიანდაგის დიამეტრია, რაც მსოფლიოში მსგავსი ტურბინების ლიანდაგის დიამეტრია. აქ მოცემულია საშუალო ღერძული ნაკადის ტურბინის უპირატესობები და ნაკლოვანებები.

ღერძული ნაკადის ტურბინის უპირატესობები
ფრენსისის ტურბინასთან შედარებით, ღერძული ნაკადის ტურბინას შემდეგი ძირითადი უპირატესობები აქვს:
1. მაღალი სპეციფიკური სიჩქარე და კარგი ენერგეტიკული მახასიათებლები. შესაბამისად, მისი აგრეგატის სიჩქარე და აგრეგატის ნაკადი უფრო მაღალია, ვიდრე ფრენსისის ტურბინის. იგივე წნევის და გამომავალი სიმძლავრის პირობებში, მას შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს ჰიდრავლიკური ტურბინის გენერატორის აგრეგატის ზომა, შეამციროს აგრეგატის წონა და დაზოგოს მასალის მოხმარება, ამიტომ მას აქვს მაღალი ეკონომიკური სარგებელი.
2. ღერძული ნაკადის ტურბინის მოძრავი პირების ზედაპირის ფორმა და ზედაპირის უხეშობა ადვილად აკმაყოფილებს წარმოების მოთხოვნებს. რადგან ღერძული ნაკადის პროპელერიანი ტურბინის პირებს შეუძლიათ ბრუნვა, საშუალო ეფექტურობა უფრო მაღალია, ვიდრე ფრენსისის ტურბინის. როდესაც დატვირთვა და წნევა იცვლება, ეფექტურობა ოდნავ იცვლება.
3. ღერძული ნაკადის ნიჩბიანი ტურბინის მოძრავი პირების დაშლა შესაძლებელია წარმოებისა და ტრანსპორტირების გასაადვილებლად.

ამგვარად, ღერძული ნაკადის ტურბინა სტაბილურად მუშაობს ფართო სამუშაო დიაპაზონში, აქვს ნაკლები ვიბრაცია და მაღალი ეფექტურობა და გამომავალი სიმძლავრე. დაბალი წყლის დაწნევის დიაპაზონში ის თითქმის ცვლის ფრენსისის ტურბინას. ბოლო ათწლეულების განმავლობაში მან დიდი განვითარება და ფართო გამოყენება განიცადა ერთი ერთეულის სიმძლავრისა და წყლის დაწნევის თვალსაზრისით.

3. ღერძული ნაკადის ტურბინის ნაკლოვანებები
თუმცა, ღერძული ნაკადის ტურბინას ასევე აქვს უარყოფითი მხარეები და ზღუდავს მის გამოყენების ფარგლებს. მისი ძირითადი უარყოფითი მხარეებია:
1. პირების რაოდენობა მცირეა და კონსოლური, ამიტომ სიმტკიცე დაბალია და არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას საშუალო და მაღალი წნევის ჰიდროელექტროსადგურებზე.
2. დიდი ნაკადისა და მაღალი სიჩქარის გამო, იმავე წყლის წნევის პირობებში მას უფრო მცირე შეწოვის სიმაღლე აქვს, ვიდრე ფრენსისის ტურბინას, რაც იწვევს დიდ გათხრების სიღრმეს და ელექტროსადგურის საძირკვლის შედარებით მაღალ ინვესტიციას.

ღერძული ნაკადის ტურბინის ზემოთ ჩამოთვლილი ნაკლოვანებების გათვალისწინებით, ღერძული ნაკადის ტურბინის გამოყენების სიმაღლე მუდმივად იხვეწება ტურბინების წარმოებაში მაღალი სიმტკიცისა და კავიტაციისადმი მდგრადობის მქონე ახალი მასალების გამოყენებით და დიზაინში ფრთების დაძაბულობის მდგომარეობის გაუმჯობესებით. ამჟამად, ღერძული ნაკადის პროპელერის ტურბინის გამოყენების სიმაღლე 3-90 მ-ია, რაც ფრენსისის ტურბინის არეალში შევიდა. მაგალითად, უცხოური ღერძული ნაკადის პროპელერის ტურბინის ერთი მანქანის სიმძლავრეა 181700 კვტ, სიმაღლე 88 მ, ხოლო გორგოლაჭის დიამეტრი 10.3 მ. ჩინეთში წარმოებული ღერძული ნაკადის პროპელერის ტურბინის ერთი მანქანის სიმძლავრეა 175000 კვტ, სიმაღლე 78 მ, ხოლო გორგოლაჭის დიამეტრი 11.3 მ. ღერძული ნაკადის ფიქსირებულ პროპელერის ტურბინას აქვს ფიქსირებული ფრთები და მარტივი სტრუქტურა, მაგრამ მას არ შეუძლია ადაპტირება ჰიდროელექტროსადგურებთან, სადაც წყლის წნევა და დატვირთვა დიდი ცვლილებებია. სტაბილური წყლის დაწნევის მქონე დიდი ჰიდროელექტროსადგურებისთვის, რომლებიც საბაზისო დატვირთვას ან მრავალ აგრეგატად მუშაობენ, ეკონომიკური შედარების შემდეგაც შეიძლება მისი განხილვა, როდესაც სეზონური ელექტროენერგია უხვადაა. მისი გამოსაყენებელი წყლის დაწნევის დიაპაზონია 3-50 მ. ღერძული ნაკადის პროპელერისებრი ტურბინა, როგორც წესი, ვერტიკალურ მოწყობილობას იყენებს და მისი მუშაობის პროცესი ძირითადად ფრენსისის ტურბინის იდენტურია. განსხვავება ისაა, რომ როდესაც დატვირთვა იცვლება, ის არა მხოლოდ მიმმართველი ფრთის ბრუნვას არეგულირებს, არამედ მაღალი ეფექტურობის შესანარჩუნებლად არეგულირებს ძრავის ფრთის ბრუნვასაც.

ჩვენ ასევე წარვადგინეთ ფრენსისის ტურბინა. ჰიდროგენერატორებს შორის ფრენსისის ტურბინა ძალიან განსხვავდება ღერძული ნაკადის ტურბინისგან. მაგალითად, მათი ლილვის სტრუქტურული ფორმები განსხვავებულია. ფრენსისის ტურბინის პირები თითქმის პარალელურია მთავარი ლილვისა, ხოლო ღერძული ნაკადის ტურბინის პირები თითქმის პერპენდიკულარულია მთავარი ლილვისა.