Су турбинасы - сұйық машиналардағы турбомашиналар. Біздің заманымызға дейінгі 100 жыл шамасында су турбинасының прототипі - су дөңгелегі пайда болды. Сол кезде негізгі функциясы астық өңдеу және суаруға арналған машиналарды басқару болды. Су дөңгелегі, су ағынын қуат ретінде пайдаланатын механикалық құрылғы ретінде, қазіргі су турбинасында дамыды және оның қолданылу аясы да кеңейді. Сонымен, қазіргі заманғы су турбиналары негізінен қайда қолданылады?
Турбиналар негізінен сорғылы сақтау электр станцияларында қолданылады. Энергетикалық жүйенің жүктемесі негізгі жүктемеден төмен болған кезде, оны артық қуат өндіру қуатын пайдалану үшін су сорғысы ретінде пайдалануға болады, ол суды төменгі ағыстағы су қоймасынан жоғарғы ағыстағы су қоймасына айдап, энергияны потенциалды энергия түрінде сақтауға мүмкіндік береді; жүйенің жүктемесі негізгі жүктемеден жоғары болған кезде, оны гидравликалық турбина ретінде пайдалануға болады, шың жүктемелерін реттеу үшін электр энергиясын өндіреді. Сондықтан таза сорғылы сақтау электр станциясы электр жүйесінің қуатын арттыра алмайды, бірақ жылу энергиясын өндіретін қондырғылардың жұмыс экономикасын жақсартып, электр жүйесінің жалпы тиімділігін арттыра алады. 1950 жылдардан бастап сорғылы сақтау қондырғылары әлем елдерінде кеңінен бағаланып, тез дамыды.
Бастапқы кезеңде немесе жоғары су қысымымен жасалған сорғымен жұмыс істейтін сақтау қондырғыларының көпшілігі үш машиналық типті қабылдайды, яғни олар генератор қозғалтқышынан, су турбинасынан және тізбектей қосылған су сорғысынан тұрады. Оның артықшылығы - турбина мен су сорғысы бөлек жасалған, олардың әрқайсысының тиімділігі жоғары болуы мүмкін, ал қондырғы электр энергиясын өндіргенде және суды айдағанда бір бағытта айналады және электр энергиясын өндіруден сорғыға немесе сорғыдан электр энергиясын өндіруге тез ауыса алады. Сонымен қатар, турбинаны қондырғыны іске қосу үшін пайдалануға болады. Оның кемшілігі - құны жоғары және электр станциясына инвестиция көп.
Қиғаш ағынды сорғы турбинасының жүгірткі қалақтарын айналдыруға болады және су қысымы мен жүктеме өзгерген кезде де жақсы жұмыс өнімділігін сақтайды. Дегенмен, гидравликалық сипаттамалары мен материал беріктігінің шектеулілігіне байланысты 1980 жылдардың басында оның таза қысымы небәрі 136,2 метрді құрады (Жапонияның Такаген бірінші электр станциясы). Жоғары қысымдар үшін Фрэнсис сорғы турбиналары қажет.
Сорғымен жұмыс істейтін электр станциясының жоғарғы және төменгі резервуарлары бар. Бірдей энергияны сақтау шартымен көтергішті арттыру сақтау сыйымдылығын азайтып, қондырғының жылдамдығын арттырып, жоба құнын төмендетуі мүмкін. Сондықтан, 300 метрден асатын жоғары қысымды энергия сақтау электр станциясы тез дамыды. Әлемдегі ең биік су қысымы бар Фрэнсис сорғы-турбинасы Югославиядағы Байна-Баста электр станциясында іске қосылғаннан бері орнатылды. 20 ғасырдан бастап гидроэнергетикалық қондырғылар жоғары параметрлер мен үлкен қуат бағытында дамып келеді. Энергетикалық жүйедегі жылу қуатының қуатының артуымен және ядролық энергетиканың дамуымен, шыңдарды реттеу мәселесін шешу үшін, ірі су жүйелеріндегі ірі электр станцияларын қарқынды дамытумен немесе кеңейтумен қатар, әлем елдері сорғымен жұмыс істейтін электр станцияларын белсенді түрде салуда, нәтижесінде сорғы-турбиналардың жылдам дамуына әкелді.
Су ағынының энергиясын айналмалы механикалық энергияға айналдыратын қуат машинасы ретінде гидротурбина гидрогенератор жиынтығының ажырамас бөлігі болып табылады. Қазіргі уақытта қоршаған ортаны қорғау мәселесі барған сайын күрделі болып келеді, ал таза энергияны пайдаланатын гидроэнергетиканы қолдану және насихаттау артып келеді. Әртүрлі гидравликалық ресурстарды толық пайдалану үшін толқындар, өте төмен құлдырауы бар жазық өзендер және тіпті толқындар да кеңінен назар аударды, нәтижесінде құбырлы турбиналар мен басқа да шағын қондырғылардың қарқынды дамуына әкелді.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 23 наурыз
