വാട്ടർ ടർബൈൻ റണ്ണറുകൾ: തരങ്ങളും സാങ്കേതിക സവിശേഷതകളും

ജലവൈദ്യുത സംവിധാനങ്ങളിലെ പ്രധാന ഘടകങ്ങളാണ് വാട്ടർ ടർബൈനുകൾ, ഒഴുകുന്നതോ വീഴുന്നതോ ആയ വെള്ളത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തെ മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയുടെ കാതൽഓട്ടക്കാരൻ, ജലപ്രവാഹവുമായി നേരിട്ട് ഇടപഴകുന്ന ടർബൈനിന്റെ കറങ്ങുന്ന ഭാഗം. ടർബൈനിന്റെ കാര്യക്ഷമത, പ്രവർത്തന തല ശ്രേണി, പ്രയോഗ സാഹചര്യങ്ങൾ എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ റണ്ണറിന്റെ രൂപകൽപ്പന, തരം, സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ എന്നിവ നിർണായകമാണ്.

1. വാട്ടർ ടർബൈൻ റണ്ണറുകളുടെ വർഗ്ഗീകരണം

ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ തരം അനുസരിച്ച് വാട്ടർ ടർബൈൻ റണ്ണറുകളെ സാധാരണയായി മൂന്ന് പ്രധാന വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

A. ഇംപൾസ് റണ്ണേഴ്സ്

അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ റണ്ണർ ബ്ലേഡുകളിൽ തട്ടുന്ന ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള വാട്ടർ ജെറ്റുകളുമായാണ് ഇംപൾസ് ടർബൈനുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഈ റണ്ണറുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്ഉയർന്ന തല, താഴ്ന്ന ഒഴുക്ക്അപേക്ഷകൾ.

• പെൽട്ടൺ റണ്ണർ:

  • ഘടന: ചക്രത്തിന്റെ ചുറ്റളവിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന സ്പൂൺ ആകൃതിയിലുള്ള ബക്കറ്റുകൾ.

  • ഹെഡ് റേഞ്ച്: 100–1800 മീറ്റർ.

  • വേഗത: കുറഞ്ഞ ഭ്രമണ വേഗത; പലപ്പോഴും വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നവ ആവശ്യമാണ്.

  • അപേക്ഷകൾ: പർവതപ്രദേശങ്ങൾ, ഗ്രിഡിന് പുറത്തുള്ള മൈക്രോ-ജലവൈദ്യുതി.

B. റിയാക്ഷൻ റണ്ണേഴ്സ്

റണ്ണറിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ ജലസമ്മർദ്ദം ക്രമേണ മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന രീതിയിലാണ് റിയാക്ഷൻ ടർബൈനുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഈ റണ്ണറുകൾ വെള്ളത്തിനടിയിലായിരിക്കുകയും ജലസമ്മർദ്ദത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

• ഫ്രാൻസിസ് റണ്ണർ:

  • ഘടന: ഉള്ളിലേക്ക് റേഡിയൽ, അച്ചുതണ്ട് ചലനത്തോടുകൂടിയ മിശ്രിത പ്രവാഹം.

  • ഹെഡ് റേഞ്ച്: 20–300 മീറ്റർ.

  • കാര്യക്ഷമത: ഉയർന്നത്, സാധാരണയായി 90% ന് മുകളിൽ.

  • അപേക്ഷകൾ: മീഡിയം-ഹെഡ് ഹൈഡ്രോ സ്റ്റേഷനുകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• കപ്ലാൻ റണ്ണർ:

  • ഘടന: ക്രമീകരിക്കാവുന്ന ബ്ലേഡുകളുള്ള ആക്സിയൽ ഫ്ലോ റണ്ണർ.

  • ഹെഡ് റേഞ്ച്: 2–30 മീറ്റർ.

  • ഫീച്ചറുകൾ: ക്രമീകരിക്കാവുന്ന ബ്ലേഡുകൾ വ്യത്യസ്ത ലോഡുകൾക്ക് കീഴിൽ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത അനുവദിക്കുന്നു.

  • അപേക്ഷകൾ: താഴ്ന്ന ജലനിരപ്പ്, ഉയർന്ന ഒഴുക്കുള്ള നദികൾ, വേലിയേറ്റ പ്രയോഗങ്ങൾ.

• പ്രൊപ്പല്ലർ റണ്ണർ:

  • ഘടന: കപ്ലാനുമായി സാമ്യമുള്ളതും എന്നാൽ സ്ഥിരമായ ബ്ലേഡുകളുള്ളതുമാണ്.

  • കാര്യക്ഷമത: സ്ഥിരമായ ഒഴുക്ക് സാഹചര്യങ്ങളിൽ മാത്രം ഒപ്റ്റിമൽ.

  • അപേക്ഷകൾ: സ്ഥിരമായ ഒഴുക്കും മർദ്ദവുമുള്ള ചെറിയ ജലവൈദ്യുത കേന്ദ്രങ്ങൾ.

C. മറ്റ് റണ്ണർ തരങ്ങൾ

• ടർഗോ റണ്ണർ:

  • ഘടന: വാട്ടർ ജെറ്റുകൾ ഓട്ടക്കാരനെ ഒരു കോണിൽ അടിക്കുന്നു.

  • ഹെഡ് റേഞ്ച്: 50–250 മീറ്റർ.

  • പ്രയോജനം: പെൽട്ടണിനേക്കാൾ ഉയർന്ന ഭ്രമണ വേഗത, ലളിതമായ നിർമ്മാണം.

  • അപേക്ഷകൾ: ചെറുകിട മുതൽ ഇടത്തരം ജലവൈദ്യുത നിലയങ്ങൾ.

• ക്രോസ്-ഫ്ലോ റണ്ണർ (ബാങ്കി-മൈക്കൽ ടർബൈൻ):

  • ഘടന: വെള്ളം റണ്ണറിലൂടെ തിരശ്ചീനമായി രണ്ടുതവണ ഒഴുകുന്നു.

  • ഹെഡ് റേഞ്ച്: 2–100 മീറ്റർ.

  • ഫീച്ചറുകൾ: ചെറിയ ജലവൈദ്യുതിക്കും വേരിയബിൾ ഒഴുക്കിനും നല്ലതാണ്.

  • അപേക്ഷകൾ: ഓഫ്-ഗ്രിഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ, മിനി ഹൈഡ്രോ.

2. റണ്ണേഴ്സിന്റെ പ്രധാന സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ

മികച്ച പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കാൻ വ്യത്യസ്ത തരം ഓട്ടക്കാർക്ക് അവയുടെ സാങ്കേതിക പാരാമീറ്ററുകളിൽ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം ശ്രദ്ധ ആവശ്യമാണ്:

3. തിരഞ്ഞെടുക്കൽ മാനദണ്ഡം

ഒരു റണ്ണർ തരം തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, എഞ്ചിനീയർമാർ പരിഗണിക്കേണ്ട കാര്യങ്ങൾ:

• ഹെഡ് ആൻഡ് ഫ്ലോ: ആവേഗമോ പ്രതികരണമോ തിരഞ്ഞെടുക്കണോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

• സൈറ്റ് വ്യവസ്ഥകൾ: നദിയിലെ വ്യതിയാനം, അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ അളവ്, കാലാനുസൃതമായ മാറ്റങ്ങൾ.

• പ്രവർത്തന വഴക്കം: ബ്ലേഡ് ക്രമീകരണം അല്ലെങ്കിൽ ഫ്ലോ അഡാപ്റ്റേഷൻ ആവശ്യമാണ്.

• ചെലവും പരിപാലനവും: പെൽട്ടൺ അല്ലെങ്കിൽ പ്രൊപ്പല്ലർ പോലുള്ള ലളിതമായ റണ്ണറുകൾ പരിപാലിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്.

4. ഭാവി പ്രവണതകൾ

കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ഫ്ലൂയിഡ് ഡൈനാമിക്സ് (CFD), 3D മെറ്റൽ പ്രിന്റിംഗ് എന്നിവയിലെ പുരോഗതിയോടെ, ടർബൈൻ റണ്ണർ ഡിസൈൻ ഇനിപ്പറയുന്നതിലേക്ക് വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു:

• വേരിയബിൾ ഫ്ലോകളിൽ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത

• നിർദ്ദിഷ്ട സൈറ്റ് സാഹചര്യങ്ങൾക്കായി ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കിയ റണ്ണറുകൾ

• ഭാരം കുറഞ്ഞതും നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതുമായ ബ്ലേഡുകൾക്ക് സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം.

തീരുമാനം

ജലവൈദ്യുത ഊർജ്ജ പരിവർത്തനത്തിന്റെ മൂലക്കല്ലാണ് വാട്ടർ ടർബൈൻ റണ്ണറുകൾ. ഉചിതമായ റണ്ണർ തരം തിരഞ്ഞെടുത്ത് അതിന്റെ സാങ്കേതിക പാരാമീറ്ററുകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ജലവൈദ്യുത നിലയങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത, ദീർഘായുസ്സ്, കുറഞ്ഞ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതം എന്നിവ കൈവരിക്കാൻ കഴിയും. ചെറുകിട ഗ്രാമീണ വൈദ്യുതീകരണമായാലും വലിയ ഗ്രിഡ്-ബന്ധിത പ്ലാന്റുകളായാലും, ജലവൈദ്യുതിയുടെ പൂർണ്ണ ശേഷി അൺലോക്ക് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള താക്കോലാണ് റണ്ണർ.