Су турбинасы - сұйық машиналардағы турбина машинасының бір түрі. Біздің заманымызға дейінгі 100-ші жылдары су турбинасының прототипі - су турбинасы пайда болды. Сол кезде оның негізгі функциясы астық өңдеу және суаруға арналған машиналарды басқару болды. Су турбинасы, су ағынымен жұмыс істейтін механикалық құрылғы ретінде, қазіргі су турбинасы ретінде дамыды және оның қолданылу аясы да кеңейді. Сонда қазіргі су турбиналары негізінен қайда қолданылады?
Су турбинасы негізінен сорғымен жұмыс істейтін сақтау электр станцияларында қолданылады. Энергетикалық жүйенің жүктемесі негізгі жүктемеден төмен болған кезде, оны су сорғысы ретінде артық қуат өндіру қуатын пайдаланып, суды төменгі ағыстағы су қоймасынан жоғарғы ағыстағы су қоймасына айдап, энергияны потенциалдық энергия түрінде сақтауға болады; Жүйелік жүктеме негізгі жүктемеден жоғары болған кезде, оны шың жүктемесін реттеу үшін электр энергиясын өндіру үшін су турбинасы ретінде пайдалануға болады. Сондықтан таза сорғымен жұмыс істейтін сақтау электр станциясы электр жүйесінің қуатын арттыра алмайды, бірақ жылу энергиясын өндіру қондырғыларының жұмыс тиімділігін жақсартып, электр жүйесінің жалпы тиімділігін арттыра алады. 1950 жылдардан бастап сорғымен жұмыс істейтін сақтау қондырғылары бүкіл әлемде кеңінен бағаланып, тез дамыды.
Бастапқы кезеңде немесе жоғары су қысымымен жасалған сорғымен жұмыс істейтін сақтау қондырғылары негізінен үш машина түрін қабылдайды, яғни олар генератор қозғалтқышынан, су турбинасынан және су сорғысынан тізбектей тұрады. Оның артықшылығы - су турбинасы мен су сорғысы бөлек жасалған, бұл жоғары тиімділікке ие болуы мүмкін, ал генератор мен сорғы кезінде қондырғының айналу бағыты бірдей, оны электр энергиясын өндіруден сорғыға немесе сорғыдан электр энергиясын өндіруге тез түрлендіруге болады. Сонымен қатар, турбинаны қондырғыны іске қосу үшін пайдалануға болады. Оның кемшіліктері - жоғары құны және электр станциясына үлкен инвестиция салу.
Көлбеу ағынды сорғы турбинасының жүгірткісінің қалақтары айнала алады және су қысымы мен жүктеме өзгерген кезде жақсы жұмыс өнімділігін сақтайды. Дегенмен, гидравликалық сипаттамалары мен материал беріктігімен шектелген оның максималды су қысымы 1980 жылдардың басында небәрі 136,2 м болды (Жапониядағы Коген №1 электр станциясы). Жоғары су қысымдары үшін Фрэнсис сорғы турбиналары қажет.
Сорғымен жұмыс істейтін электр станциясы жоғарғы және төменгі резервуарлармен жабдықталған. Бірдей энергияны сақтау шартымен қысымды арттыру сақтау сыйымдылығын азайтып, блок жылдамдығын арттырып, жоба құнын төмендетуі мүмкін. Сондықтан, 300 метрден асатын жоғары қысымды энергия сақтау электр станциялары қарқынды дамып келеді. Югославиядағы Бейнабашта электр станциясында әлемдегі ең жоғары су қысымы бар Франциск сорғы турбинасы орнатылған. Оның бір блокты қуаты 315 МВт, ал турбинаның су қысымы 600,3 метр; сорғының қысымы 623,1 м және айналу жылдамдығы 428,6 айн/мин. Ол 1977 жылы пайдалануға берілген. 20 ғасырдан бастап гидроэнергетикалық қондырғылар жоғары параметрлер мен үлкен қуатқа қарай дамып келеді. Энергетикалық жүйедегі от қуатының артуымен және ядролық энергетиканың дамуымен, шыңдарды азайту мәселесін шешу үшін бүкіл әлем елдері ірі су жүйелеріндегі ірі электр станцияларын қарқынды дамытумен немесе кеңейтумен қатар, сорғымен жұмыс істейтін электр станцияларын белсенді түрде салуда. Сондықтан сорғы турбиналары тез дамыды.
Су ағынының энергиясын айналмалы механикалық энергияға айналдыратын қуат машинасы ретінде су турбинасы су турбинасы генераторларының ажырамас бөлігі болып табылады. Қазіргі уақытта қоршаған ортаны қорғау мәселесі барған сайын күрделі болып келеді. Таза энергияны пайдаланатын электр энергиясын өндіру әдісі болып табылатын гидроэнергетика оны қолдануды және насихаттауды арттырып келеді. Әртүрлі гидравликалық ресурстарды толық пайдалану үшін толқындар, төмен құлдырауы бар жазық өзендер және тіпті толқындар да кеңінен назар аударды, бұл құбырлы турбиналар мен басқа да шағын қондырғылардың тез дамуына әкелді.
Жарияланған уақыты: 06.04.2022
