Фрэнсис турбинууд нь усан цахилгаан станцуудын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд цэвэр, сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр турбинуудыг зохион бүтээгч Жеймс Б.Франсисын нэрээр нэрлэсэн бөгөөд дэлхий даяар янз бүрийн усан цахилгаан станцуудад өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нийтлэлд бид тогтвортой эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн хүрээнд Фрэнсис турбин цахилгаан станцуудын гол онцлог, ач холбогдлыг судлах болно.
Фрэнсис Турбины анатоми
Фрэнсис турбин нь ихэвчлэн 20-700 метрийн өндөр гидравлик толгойн нөхцөлд үр ашигтай ажиллах зориулалттай усан турбин юм. Тэдний дизайн нь радиаль болон тэнхлэгийн урсгалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг багтаасан бөгөөд энэ нь өргөн хүрээний усны урсгалын хурдыг олон талт болгодог.
Фрэнсис турбины үндсэн бүтэц нь хэд хэдэн үндсэн элементүүдээс бүрдэнэ.
Гүйгч: Энэ бол турбины зүрх бөгөөд тэнд ус орж иртэй харилцан үйлчилж, механик энерги үүсгэдэг. Гүйгч нь усны урсгалын кинетик энергийг үр ашигтай ашиглах зориулалттай хэд хэдэн муруй иртэй.
Спираль бүрхүүл: Спираль бүрхүүл нь усыг хамгийн бага эрчим хүчний алдагдалтайгаар гүйгч рүү чиглүүлдэг. Энэ нь турбин руу ус орох үед тогтмол урсгал, даралтыг хадгалахад тусалдаг.
Ноорог хоолой: Гүйгчийг дайран өнгөрсний дараа ус нь гуурсан хоолойгоор гадагшилдаг бөгөөд энэ нь гарах хурд, даралтыг бууруулж, эрчим хүчний олборлолтыг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг.
Фрэнсис турбинуудын ажиллагаа
Фрэнсис турбинуудын ажиллагаа нь унах усны боломжит энергийг механик энерги болгон хувиргах, улмаар цахилгаан энерги болгон хувиргах зарчим дээр суурилдаг. Тэд хэрхэн ажилладаг талаар хялбаршуулсан тоймыг энд оруулав:
Усны хэрэглээ: Өндөр даралттай ус нь спираль бүрхүүл рүү чиглэж, гүйгч рүү ордог.
Эрчим хүчний хувиргалт: Ус гүйгч дундуур урсах үед муруй ирийг цохиж, гүйгчийг эргүүлэхэд хүргэдэг. Энэхүү эргэлтийн хөдөлгөөн нь усны кинетик энергийг механик энерги болгон хувиргадаг.
Механикаас цахилгаан эрчим хүч: Эргэдэг гүйгч нь цахилгаан соронзон индукцийн зарчмаар механик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг генераторт холбогдсон.
Эрчим хүч үйлдвэрлэх: Үүссэн цахилгаан эрчим хүчийг орон сууц, үйлдвэрүүдэд түгээх зорилгоор цахилгаан сүлжээнд нийлүүлдэг.
Фрэнсис турбин цахилгаан станцын давуу тал
Фрэнсис турбин цахилгаан станцууд хэд хэдэн давуу талтай:
Үр ашиг: Эдгээр нь олон төрлийн үйл ажиллагааны нөхцөлд өндөр үр ашигтай байдаг тул янз бүрийн усан цахилгаан станцын төслүүдэд тохиромжтой.
Уян хатан байдал: Фрэнсис турбинууд нь усны урсгалын хурдыг өөрчлөхөд дасан зохицож, бага болон өндөр толгойтой хэрэглээг хоёуланг нь зохицуулах чадвартай.
Цэвэр эрчим хүч: Усан цахилгаан эрчим хүч нь сэргээгдэх эрчим хүч бөгөөд хүлэмжийн хийг хамгийн бага хэмжээгээр ялгаруулж, тогтвортой эрчим хүчний ирээдүйг бий болгоход хувь нэмэр оруулдаг.
Найдвартай байдал: Эдгээр турбинууд нь удаан эдэлгээтэй, удаан эдэлгээтэй байдаг бөгөөд ихэвчлэн хэдэн арван жилээс илүү байдаг.
Дүгнэлт
Фрэнсисийн турбин цахилгаан станцууд нь цэвэр цахилгаан үйлдвэрлэхийн тулд урсдаг усны хүчийг ашиглан хүн төрөлхтний инновацийн гэрч юм. Тэд тогтвортой эрчим хүчний эх үүсвэр рүү шилжихэд чухал үүрэг гүйцэтгэж, дэлхийн эрчим хүчний өсөн нэмэгдэж буй хэрэгцээг хангах найдвартай, байгальд ээлтэй шийдлийг бий болгодог. Бид цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх илүү цэвэр, илүү үр ашигтай арга замыг үргэлжлүүлэн судалж байгаа тул Фрэнсис турбинууд усан цахилгаан станцын тулгын чулуу хэвээр байна.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 9-р сарын 28
