കൗണ്ടർഅറ്റാക്ക് ടർബൈൻ ജനറേറ്ററിന്റെ വാട്ടർ ഇൻലെറ്റ് ഫ്ലോയുടെ പ്രവർത്തന തത്വവും ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകളും

ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ മർദ്ദം ഉപയോഗിച്ച് ജലോർജ്ജത്തെ മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന ഒരു തരം ഹൈഡ്രോളിക് യന്ത്രമാണ് കൗണ്ടർ അറ്റാക്ക് ടർബൈൻ.

(1) ഘടന. കൗണ്ടർ അറ്റാക്ക് ടർബൈനിന്റെ പ്രധാന ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങൾ റണ്ണർ, വാട്ടർ ഡൈവേർഷൻ ചേമ്പർ, വാട്ടർ ഗൈഡിംഗ് മെക്കാനിസം, ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബ് എന്നിവയാണ്.
1) റണ്ണർ. ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തെ ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന വാട്ടർ ടർബൈനിന്റെ ഒരു ഭാഗമാണ് റണ്ണർ. ജലോർജ്ജ പരിവർത്തനത്തിന്റെ ദിശയെ ആശ്രയിച്ച്, വിവിധ കൗണ്ടർഅറ്റാക്ക് ടർബൈനുകളുടെ റണ്ണർ ഘടനകളും വ്യത്യസ്തമാണ്. ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈൻ റണ്ണറിൽ സ്ട്രീംലൈൻഡ് ട്വിസ്റ്റഡ് ബ്ലേഡുകൾ, കിരീടം, ലോവർ റിംഗ്, മറ്റ് പ്രധാന ലംബ ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു; അക്ഷീയ ഫ്ലോ ടർബൈൻ റണ്ണറിൽ ബ്ലേഡുകൾ, റണ്ണർ ബോഡി, ഡ്രെയിൻ കോൺ, മറ്റ് പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: ഡയഗണൽ ഫ്ലോ ടർബൈൻ റണ്ണർ ഘടന കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്. പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ബ്ലേഡ് പ്ലേസ്‌മെന്റ് ആംഗിൾ മാറ്റാനും ഗൈഡ് വെയ്ൻ ഓപ്പണിംഗുമായി പൊരുത്തപ്പെടുത്താനും കഴിയും. ബ്ലേഡ് റൊട്ടേഷൻ സെന്റർ ലൈൻ ടർബൈനിന്റെ അച്ചുതണ്ടിലേക്ക് ഒരു ചരിഞ്ഞ കോണിലാണ് (45°-60°).
2) വാട്ടർ ഡൈവേർഷൻ ചേമ്പർ. വാട്ടർ ഗൈഡിംഗ് മെക്കാനിസത്തിലേക്ക് വെള്ളം തുല്യമായി ഒഴുകുക, ഊർജ്ജ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുക, ടർബൈനിന്റെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുക എന്നിവയാണ് ഇതിന്റെ ധർമ്മം. വലുതും ഇടത്തരവുമായ ടർബൈനുകൾ പലപ്പോഴും 50 മീറ്ററിൽ കൂടുതൽ ഹെഡ്ഡുകളുള്ള വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ക്രോസ്-സെക്ഷൻ മെറ്റൽ വോള്യൂട്ടുകളും 50 മീറ്ററിൽ താഴെയുള്ളവയ്ക്ക് ട്രപസോയിഡൽ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ കോൺക്രീറ്റ് വോള്യൂട്ടുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
3) വാട്ടർ ഗൈഡിംഗ് മെക്കാനിസം. ഇത് സാധാരണയായി ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം സ്ട്രീംലൈൻഡ് ഗൈഡ് വാനുകളും റണ്ണറിന്റെ ചുറ്റളവിൽ തുല്യമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന അവയുടെ ഭ്രമണ സംവിധാനങ്ങളും ചേർന്നതാണ്. റണ്ണറിലേക്ക് ജലപ്രവാഹം തുല്യമായി നയിക്കുക, ഗൈഡ് വാനിന്റെ ഓപ്പണിംഗ് ക്രമീകരിക്കുക വഴി ജനറേറ്റർ സെറ്റിന്റെ ലോഡ് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി ടർബൈനിന്റെ ഫ്ലോ റേറ്റ് മാറ്റുക എന്നിവയാണ് ഇതിന്റെ ധർമ്മം, കൂടാതെ പൂർണ്ണമായും അടച്ചിരിക്കുമ്പോൾ വെള്ളം അടയ്ക്കുന്നതിലും ഇത് ഒരു പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.
4) ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബ്. റണ്ണറിന്റെ ഔട്ട്‌ലെറ്റിലെ ജലപ്രവാഹത്തിൽ, അധിക ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം ഇപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിന്റെ പങ്ക് ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഈ ഭാഗം വീണ്ടെടുക്കുകയും വെള്ളം താഴേക്ക് പുറന്തള്ളുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ്. ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിനെ രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, നേരായ കോൺ, വളഞ്ഞത്. ആദ്യത്തേതിന് വലിയ ഊർജ്ജ ഗുണകം ഉണ്ട്, സാധാരണയായി ചെറിയ തിരശ്ചീന, ട്യൂബുലാർ ടർബൈനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്; രണ്ടാമത്തേതിന് നേരായ കോണുകളേക്കാൾ കുറഞ്ഞ ഹൈഡ്രോളിക് പ്രകടനമുണ്ട്, പക്ഷേ ചെറിയ കുഴിക്കൽ ആഴമുണ്ട്, കൂടാതെ വലുതും ഇടത്തരവുമായ കൗണ്ടർഅറ്റാക്ക് ടർബൈനുകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

(2) വർഗ്ഗീകരണം. റണ്ണറിലൂടെയുള്ള ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ അച്ചുതണ്ട് ദിശ അനുസരിച്ച്, ഇംപാക്ട് ടർബൈൻ ഒരു ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈൻ, ഒരു ഡയഗണൽ ഫ്ലോ ടർബൈൻ, ഒരു അച്ചുതണ്ട് ഫ്ലോ ടർബൈൻ, ഒരു ട്യൂബുലാർ ടർബൈൻ എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
1) ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈൻ. ഫ്രാൻസിസ് (റേഡിയൽ ആക്സിയൽ ഫ്ലോ അല്ലെങ്കിൽ ഫ്രാൻസിസ്) ടർബൈൻ എന്നത് ഒരു കൌണ്ടർ-അറ്റാക്ക് ടർബൈനാണ്, അതിൽ വെള്ളം റണ്ണറിന്റെ ചുറ്റളവിൽ നിന്ന് അക്ഷീയ ദിശയിലേക്ക് റേഡിയലായി ഒഴുകുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ടർബൈനിന് ബാധകമായ വിവിധ തലങ്ങളുണ്ട് (30-700 മീറ്റർ), ലളിതമായ ഘടന, ചെറിയ വോളിയം, കുറഞ്ഞ ചെലവ്. ചൈനയിൽ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കിയ ഏറ്റവും വലിയ ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈൻ എർട്ടാൻ ജലവൈദ്യുത നിലയമാണ്, റേറ്റുചെയ്ത ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ 582 മെഗാവാട്ടും പരമാവധി ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ 621 മെഗാവാട്ടും ആണ്.
2) ആക്സിയൽ ഫ്ലോ ടർബൈൻ. ആക്സിയൽ ഫ്ലോ ടർബൈൻ ഒരു കൌണ്ടർ അറ്റാക്ക് ടർബൈനാണ്, അതിൽ വെള്ളം അക്ഷീയ ദിശയിൽ നിന്ന് ഒഴുകുകയും റണ്ണറിൽ നിന്ന് അക്ഷീയ ദിശയിലേക്ക് ഒഴുകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ തരം ടർബൈനുകളെ രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ഫിക്സഡ്-ബ്ലേഡ് തരം (സ്ക്രൂ തരം), റോട്ടറി തരം (കപ്ലാൻ തരം). ആദ്യത്തേതിന്റെ ബ്ലേഡുകൾ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തേതിന്റെ ബ്ലേഡുകൾ തിരിക്കാൻ കഴിയും. ആക്സിയൽ ഫ്ലോ ടർബൈനിന്റെ ജലഗതാഗത ശേഷി ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈനിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. പാഡിൽ ടർബൈനിന്റെ ബ്ലേഡുകൾക്ക് ലോഡിലെ മാറ്റങ്ങളനുസരിച്ച് സ്ഥാനം മാറാൻ കഴിയുമെന്നതിനാൽ, വിശാലമായ ലോഡ് മാറ്റങ്ങളിൽ അവയ്ക്ക് ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുണ്ട്. ആക്സിയൽ ഫ്ലോ ടർബൈനിന്റെ ആന്റി-കാവിറ്റേഷൻ പ്രകടനവും മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയും ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈനിനേക്കാൾ മോശമാണ്, കൂടാതെ ഘടനയും കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്. നിലവിൽ, ഇത്തരത്തിലുള്ള ടർബൈനിന്റെ ബാധകമായ തല 80 മീറ്ററോ അതിൽ കൂടുതലോ എത്തിയിരിക്കുന്നു.
3) ട്യൂബുലാർ ടർബൈൻ. ഇത്തരത്തിലുള്ള വാട്ടർ ടർബൈനിന്റെ ജലപ്രവാഹം റണ്ണറിൽ നിന്ന് അച്ചുതണ്ടായി ഒഴുകുന്നു, കൂടാതെ റണ്ണറിന് മുമ്പും ശേഷവും ഒരു ഭ്രമണവുമില്ല. ഉപയോഗ തല ശ്രേണി 3-20 ആണ്. . ഫ്യൂസ്ലേജിന് ചെറിയ ഉയരം, നല്ല ജലപ്രവാഹ സാഹചര്യങ്ങൾ, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത, കുറഞ്ഞ സിവിൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ്, കുറഞ്ഞ ചെലവ്, വോള്യൂട്ടുകളുടെയും വളഞ്ഞ ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബുകളുടെയും ആവശ്യമില്ല, ഹെഡ് താഴ്ന്നാൽ, കൂടുതൽ വ്യക്തമായ ഗുണങ്ങൾ ലഭിക്കും.
ട്യൂബുലാർ ടർബൈനുകളെ രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ജനറേറ്റർ കണക്ഷനും ട്രാൻസ്മിഷൻ മോഡും അനുസരിച്ച് ഫുൾ-ത്രൂ-ഫ്ലോ, സെമി-ത്രൂ-ഫ്ലോ. സെമി-ത്രൂ-ഫ്ലോ ടർബൈനുകളെ ബൾബ് തരം, ഷാഫ്റ്റ് തരം, ഷാഫ്റ്റ് എക്സ്റ്റൻഷൻ തരം എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. അവയിൽ, ഷാഫ്റ്റ് എക്സ്റ്റൻഷൻ തരത്തെയും രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ചരിഞ്ഞ അക്ഷവും തിരശ്ചീന അക്ഷവും ഉണ്ട്. നിലവിൽ, ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ബൾബ് ട്യൂബുലാർ തരം, ഷാഫ്റ്റ് എക്സ്റ്റൻഷൻ തരം, ലംബ ഷാഫ്റ്റ് തരം എന്നിവയാണ് കൂടുതലും ചെറിയ യൂണിറ്റുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, വലുതും ഇടത്തരവുമായ യൂണിറ്റുകളിലും ഷാഫ്റ്റ് തരം ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.
ഷാഫ്റ്റ് എക്സ്റ്റൻഷൻ ട്യൂബുലാർ യൂണിറ്റിന്റെ ജനറേറ്റർ ജലപാതയ്ക്ക് പുറത്ത് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ജനറേറ്റർ നീളമുള്ള ചരിഞ്ഞ ഷാഫ്റ്റ് അല്ലെങ്കിൽ തിരശ്ചീന ഷാഫ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ടർബൈനുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ ഷാഫ്റ്റ് എക്സ്റ്റൻഷൻ തരം ഘടന ബൾബ് തരത്തേക്കാൾ ലളിതമാണ്.
4) ഡയഗണൽ ഫ്ലോ ടർബൈൻ. ഡയഗണൽ ഫ്ലോ (ഡയഗണൽ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) ടർബൈനിന്റെ ഘടനയും വലുപ്പവും മിക്സഡ് ഫ്ലോയ്ക്കും അക്ഷീയ ഫ്ലോയ്ക്കും ഇടയിലാണ്. പ്രധാന വ്യത്യാസം റണ്ണർ ബ്ലേഡുകളുടെ മധ്യരേഖ ടർബൈനിന്റെ മധ്യരേഖയിൽ നിന്ന് ഒരു നിശ്ചിത കോണിലാണ് എന്നതാണ്. ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകൾ കാരണം, പ്രവർത്തന സമയത്ത് യൂണിറ്റ് മുങ്ങാൻ അനുവദിക്കില്ല, അതിനാൽ ബ്ലേഡുകളും റണ്ണർ ചേമ്പറും കൂട്ടിയിടിക്കുന്ന അപകടങ്ങൾ തടയുന്നതിന് രണ്ടാമത്തെ ഘടനയിൽ ഒരു അക്ഷീയ സ്ഥാനചലന സിഗ്നൽ സംരക്ഷണ ഉപകരണം സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. ഡയഗണൽ ഫ്ലോ ടർബൈനിന്റെ ഉപയോഗ തല പരിധി 25～200 മീ ആണ്.