Усны турбин нь шингэн машин механизмын нэг төрлийн турбины машин механизм юм. МЭӨ 100 оны үед усны турбины туршилтын загвар болох усны турбин үүссэн. Тухайн үед гол үүрэг нь үр тариа боловсруулах, усжуулалтын машин механизмыг жолоодох явдал байв. Усны урсгалаар ажилладаг механик төхөөрөмж болох усны турбин нь одоогийн усны турбин болж хөгжиж, хэрэглээний цар хүрээ нь өргөжсөн. Тэгвэл орчин үеийн усны турбинуудыг голчлон хаана ашигладаг вэ?
Усны турбиныг голчлон шахуургатай хадгалах цахилгаан станцад ашигладаг. Цахилгаан системийн ачаалал үндсэн ачааллаас бага байх үед илүүдэл цахилгаан үйлдвэрлэх хүчин чадлыг ашиглан доод урсгалын усан сангаас дээд урсгалын усан сан руу ус шахаж, потенциал энерги хэлбэрээр энерги хадгалахын тулд усны шахуурга болгон ашиглаж болно; Системийн ачаалал үндсэн ачааллаас өндөр байх үед оргил ачааллыг тохируулахын тулд цахилгаан үйлдвэрлэх усны турбин болгон ашиглаж болно. Тиймээс цэвэр шахуургатай хадгалах цахилгаан станц нь цахилгаан системийн чадлыг нэмэгдүүлэх боломжгүй боловч дулааны цахилгаан үйлдвэрлэх нэгжийн ашиглалтын эдийн засгийг сайжруулж, цахилгаан системийн нийт үр ашгийг дээшлүүлж чадна. 1950-иад оноос хойш шахуургатай хадгалах төхөөрөмжийг дэлхий даяар өргөнөөр үнэлж, хурдацтай хөгжүүлж ирсэн.
Эрт үе шатанд буюу өндөр усны даралттайгаар боловсруулсан шахуургатай хадгалах төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн гурван төрлийн машиныг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл генераторын мотор, усны турбин, усны шахуургаас цуваагаар бүрддэг. Үүний давуу тал нь усны турбин болон усны шахуургыг тусад нь зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь өндөр үр ашигтай байж болох бөгөөд үйлдвэрлэх болон шахах үед төхөөрөмжийн эргэлтийн чиглэл ижил байдаг тул цахилгаан үйлдвэрлэхээс шахах руу эсвэл шахахаас цахилгаан үйлдвэрлэх рүү хурдан хувиргаж болно. Үүний зэрэгцээ турбиныг ашиглан төхөөрөмжийг асааж болно. Үүний сул тал нь өндөр өртөгтэй, цахилгаан станцад их хэмжээний хөрөнгө оруулалт хийдэг явдал юм.
Налуу урсгалтай насосны турбины гүйлтийн ир нь эргэлдэж чаддаг бөгөөд усны даралт болон ачаалал өөрчлөгдөхөд сайн ажиллагаатай хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч гидравлик шинж чанар болон материалын бат бөх чанараар хязгаарлагддаг тул 1980-аад оны эхээр хамгийн их усны даралт нь ердөө 136.2 м байсан (Японы Коген №1 цахилгаан станц). Илүү өндөр усны даралттай бол Франсис насосны турбин шаардлагатай.
Шахуургын цахилгаан станц нь дээд болон доод усан сангуудтай. Ижил энерги хадгалах нөхцөлд даралтыг нэмэгдүүлэх нь хадгалах багтаамжийг бууруулж, нэгжийн хурдыг нэмэгдүүлж, төслийн зардлыг бууруулж чадна. Тиймээс 300 метрээс дээш өндөр даралтын эрчим хүч хадгалах цахилгаан станцууд хурдацтай хөгжиж байна. Дэлхийн хамгийн өндөр усны даралтын Францис насос турбиныг Югославын Бейнабашта цахилгаан станцад суурилуулсан. Түүний нэг нэгжийн хүчин чадал нь 315 МВт, турбины усны даралтын хэмжээ нь 600.3 метр; насос нь 623.1 м даралтын хэмжээ, 428.6 эрг/мин эргэлтийн хурдтай бөгөөд 1977 онд ашиглалтад орсон. 20-р зуунаас хойш усан цахилгаан станцууд өндөр параметрүүд болон том хүчин чадал руу чиглэн хөгжиж ирсэн. Эрчим хүчний системийн галын хүчин чадал нэмэгдэж, цөмийн эрчим хүч хөгжихийн хэрээр оргил ачааллын асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд дэлхийн улс орнууд томоохон усны системд томоохон хэмжээний цахилгаан станцуудыг эрчимтэй хөгжүүлэх эсвэл өргөжүүлэхээс гадна шахуургын цахилгаан станцуудыг идэвхтэй барьж байна. Тиймээс насос турбинууд хурдацтай хөгжсөн.
Усны урсгалын энергийг эргэлдэгч механик энерги болгон хувиргадаг цахилгаан машин болох усны турбин нь усны турбины генераторын зайлшгүй хэсэг юм. Өнөө үед байгаль орчныг хамгаалах асуудал улам бүр ноцтой болж байна. Цэвэр эрчим хүч ашиглан цахилгаан үйлдвэрлэх арга болох усан цахилгаан станцын хэрэглээ, сурталчилгаа нэмэгдэж байна. Төрөл бүрийн гидравлик нөөцийг бүрэн ашиглахын тулд далайн түрлэг, нам уналттай тэгш голууд, тэр ч байтугай давалгаа нь өргөн хүрээний анхаарлыг татаж, хоолой хэлбэрийн турбин болон бусад жижиг төхөөрөмжүүдийг хурдацтай хөгжүүлэхэд хүргэсэн.
Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 4-р сарын 6
