Білікті ұзартатын түтікшелі турбина, көбінесе «S-типті» түтікшелі турбина деп аталады, төмен қысымды гидроэнергетика саласындағы маңызды технология болып табылады. Генератор су өткізгіштегі батырылған «шамның» ішінде орналасқан шамдық турбиналардан айырмашылығы, білікті ұзарту конструкциясында иілген су өткізгіші арқылы сыртқы генераторға дейін созылатын турбина білігі бар. Бұл конфигурация техникалық қызмет көрсетудің қолжетімділігі және нақты гидравликалық жағдайлар үшін үнемділік тұрғысынан айқын артықшылықтар ұсынады.
Техникалық қолдану аясы
Білікті ұзартатын құбырлы турбиналардың қолданылу аясы негізінен гидравликалық қысыммен және ағын жылдамдығымен анықталады. Олар дәстүрлі тік осьтік ағынды немесе Фрэнсис турбиналары тиімсіз немесе тым қымбат болатын жерлерде жұмыс істеуге арналған.
Гидравликалық қысым диапазоны: Әдетте 2 метрден 25 метрге дейінгі төмен қысымды орталарға оңтайландырылған. Кейбір мамандандырылған конструкциялар бұл диапазоннан сәл асып кетуі мүмкін, бірақ ең жоғары тиімділік әдетте 3 м мен 15 м аралығында болады.
Ағын сыйымдылығы: Бұл турбиналар өлшемдеріне қатысты үлкен разряд көлемдерін өңдеуге арналған. Тікелей ағын жолы гидравликалық шығындарды азайтады, бұл оларды жоғары ағынды, төмен қысымды орындар үшін өте қолайлы етеді.
Бірлік қуаты: Әдетте шағын және орта көлемді гидроэнергетикалық жобалар үшін қолданылады, бірлік қуаты әдетте 50 кВт-тан 15 МВт-қа дейін.
Қолдану сценарийлері
A. Өзен ағысы электр станциялары
Білікті кеңейту қондырғылары үшін ең көп таралған сценарий - жазық өзендердегі немесе үлкен бассейндердің төменгі бөліктеріндегі өзен ағыны жобалары. Бұл өзендерде тік құлау минималды, бірақ тұрақты, көп көлемді су болғандықтан, S-типті турбинаның көлденең орналасуы электр станциясын ықшам жобалауға және қазу шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.
B. Суару арналары және суды үнемдеу жобалары
Көптеген ірі суару жүйелерінде каналдың әртүрлі биіктіктері арасында айтарлықтай төмендеулер (құлаулар) болады. Басқаша жағдайда шашырап кететін энергияны қалпына келтіру үшін осы «төмендеулерге» білікше ұзартқыш құбырлы турбиналар жиі орнатылады. Олардың қарапайым құрылымы оларды суды басқару операцияларына минималды кедергі келтіре отырып, қолданыстағы канал инфрақұрылымына біріктіруге мүмкіндік береді.
C. Ескі станцияларды қайта жабдықтау және жаңғырту
Бастапқыда тік осьтік ағынды қондырғыларды немесе ескірген Фрэнсис турбиналарын пайдаланған ескі су электр станциялары көбінесе тиімділіктің төмендеуіне ұшырайды. Білікті ұзарту турбинасы «қалпына келтіру» жобалары үшін тамаша үміткер болып табылады. Икемді орналасуына байланысты оны көбінесе ескі станцияның қолданыстағы құрылыс жұмыстарына орнатуға болады, бұл қуат өнімділігін айтарлықтай арттырады және сыртқы генератордың болашақта техникалық қызмет көрсетуін жеңілдетеді.
D. Толқындық электр энергиясын өндіру
Теңіз толқындарының айтарлықтай диапазоны бар жағалаулық аймақтарда білік ұзартқыш турбиналарды толқын тосқауылдарында пайдалануға болады. Олардың үлкен ағындарды басқару қабілеті және генератордың (тұзды су өткелінен тыс жерде сақталатын) қорғанысы оларды толығымен суға батырылған шамдармен салыстырғанда теңіз ортасы үшін берік таңдау етеді.
3. Іске асырудағы артықшылықтар
Жоғарыда келтірілген сценарийлерде білікті ұзарту турбинасын таңдау бірнеше практикалық артықшылықтарға негізделген:
Техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығы: Генератор, беріліс қорабы (қажет болса) және қоздыру жүйесі су өткізгіштің сыртында, құрғақ ортада орналасқандықтан, күнделікті тексерулер мен жөндеулер айтарлықтай оңай және қауіпсіз.
Құрылыс шығындарының төмендеуі: Көлденең орналасу тік қондырғылармен салыстырғанда терең қазуды аз қажет етеді, бұл әсіресе жер асты суларының деңгейі жоғары немесе қатты жыныстары бар жерлерде пайдалы.
Жоғары гидравликалық тиімділік: Жеңілдетілген су өтуі (біліктің созылуы үшін аздап қисықпен) жоғары гидравликалық тиімділікке және тамаша кавитация өнімділігіне әкеледі.
Шахт кеңейту құбырлы турбинасы жаңартылатын энергия көздерінде маңызды орын алады. 2-25 метрлік су басу диапазонына назар аудара отырып, ол төмен су басу диапазонынан, суару жүйелерінен және жаңғырту жобаларынан энергия жинау үшін экономикалық тұрғыдан тиімді шешім ұсынады. Әлемдік назар орталықсыздандырылған және шағын көлемді жаңартылатын энергияға ауысқан сайын, S типті қондырғыларды қолдану өседі деп күтілуде, бұл күрделі турбина конфигурацияларына сенімді және күтіп ұстауға болатын балама ұсынады.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 30 сәуір
