Усны турбин гүйгч: төрөл ба техникийн үзүүлэлтүүд

Усны турбинууд нь усан цахилгаан станцын гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд урсах эсвэл урсах усны энергийг механик энерги болгон хувиргадаг. Энэ үйл явцын гол цөм ньгүйгч, усны урсгалтай шууд харьцдаг турбины эргэдэг хэсэг. Гүйлтийн загвар, төрөл, техникийн үзүүлэлтүүд нь турбины үр ашиг, ажиллах хүчний хүрээ, хэрэглээний хувилбаруудыг тодорхойлоход чухал ач холбогдолтой.

1. Усны турбин гүйлтийн ангилал

Усны турбин гүйгчийг усны урсгалын төрлөөс хамааран ерөнхийд нь гурван үндсэн ангилалд ангилдаг.

A. Импульсийн гүйгчид

Импульсийн турбинууд нь атмосферийн даралтын дор гүйлтийн ирийг цохих өндөр хурдтай усны тийрэлтэт хөдөлгүүрээр ажилладаг. Эдгээр гүйгч нь зориулагдсанөндөр толгойтой, бага урсгалтайпрограмууд.

• Пэлтон Рүннер:

  • Бүтэц: Дугуйны захад суурилуулсан халбага хэлбэртэй хувин.

  • Толгойн хүрээ: 100-1800 метр.

  • Хурд: Бага эргэлтийн хурд; ихэвчлэн хурд нэмэгдүүлэгчийг шаарддаг.

  • Хэрэглээ: Уулархаг газар, сүлжээнээс гадуурх бичил усан цахилгаан .

B. Урвалын гүйгчид

Урвалын турбинууд нь гүйгчээр дамжин өнгөрөх усны даралт аажмаар өөрчлөгддөг. Эдгээр гүйгч нь усанд живж, усны даралтын дор ажилладаг.

• Фрэнсис Рүннер:

  • Бүтэц: Дотор радиаль болон тэнхлэгийн хөдөлгөөнтэй холимог урсгал.

  • Толгойн хүрээ: 20-300 метр.

  • Үр ашиг: Өндөр, ихэвчлэн 90%-аас дээш.

  • Хэрэглээ: Дунд толгойн усан станцуудад өргөн хэрэглэгддэг.

• Каплан гүйгч:

  • Бүтэц: Тохируулах иртэй тэнхлэгийн урсгалтай гүйгч.

  • Толгойн хүрээ: 2-30 метр.

  • Онцлогууд: Тохируулах ир нь янз бүрийн ачаалалд өндөр үр ашигтай ажиллах боломжийг олгодог.

  • Хэрэглээ: Урсгал багатай, урсац ихтэй гол, түрлэгийн хэрэглээ.

• Сэнсний гүйгч:

  • Бүтэц: Каплантай төстэй боловч суурин иртэй.

  • Үр ашиг: Тогтмол урсгалтай нөхцөлд л оновчтой.

  • Хэрэглээ: Тогтвортой урсгалтай, толгойтой жижиг усан сангууд.

C. Бусад гүйгч төрлүүд

• Турго гүйгч:

  • Бүтэц: Усны тийрэлтэт онгоц гүйгчийг өнцгөөр цохино.

  • Толгойн хүрээ: 50-250 метр.

  • Давуу тал: Пелтоноос илүү эргэлтийн хурд, илүү хялбар бүтэцтэй.

  • Хэрэглээ: Жижиг дунд усан цахилгаан станцууд.

• Хөндлөн урсгалтай гүйгч (Банки-Мишелл турбин):

  • Бүтэц: Ус гүйгчээр хөндлөн, хоёр удаа урсдаг.

  • Толгойн хүрээ: 2-100 метр.

  • Онцлогууд: Бага оврын усан цахилгаан станц, хувьсах урсгалд сайн.

  • Хэрэглээ: Сүлжээнээс гадуурх систем, мини гидро.

2. Гүйгчдийн үндсэн техникийн үзүүлэлтүүд

Янз бүрийн төрлийн гүйгч нь хамгийн оновчтой гүйцэтгэлийг хангахын тулд техникийн үзүүлэлтүүддээ анхааралтай хандахыг шаарддаг.

3. Сонгон шалгаруулалтын шалгуур

Гүйлтийн төрлийг сонгохдоо инженерүүд дараахь зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

• Толгой ба урсгал: Импульс эсвэл урвалыг сонгохыг тодорхойлно.

• Сайтын нөхцөл: Голын хэлбэлзэл, хурдасны ачаалал, улирлын өөрчлөлт.

• Үйл ажиллагааны уян хатан байдал: Ирний тохируулга эсвэл урсгалын дасан зохицох хэрэгцээ.

• Зардал ба засвар үйлчилгээ: Пелтон эсвэл Пропеллер зэрэг энгийн гүйгчийг арчлахад хялбар байдаг.

4. Ирээдүйн чиг хандлага

Тооцооллын шингэний динамик (CFD) болон 3D металл хэвлэлийн дэвшлийн ачаар турбин гүйлтийн загвар дараах чиглэлд хөгжиж байна.

• Хувьсах урсгалд илүү өндөр үр ашигтай

• Талбайн тодорхой нөхцөлд тохируулсан гүйгч

• Хөнгөн, зэврэлтэнд тэсвэртэй ирэнд нийлмэл материалыг ашиглах

Дүгнэлт

Усан турбин гүйгч нь усан цахилгаан станцын эрчим хүчийг хувиргах тулгын чулуу юм. Тохиромжтой гүйлтийн төрлийг сонгож, техникийн үзүүлэлтүүдийг оновчтой болгосноор усан цахилгаан станцууд нь өндөр үр ашигтай, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулж чадна. Хөдөө орон нутгийн жижиг хэмжээний цахилгаанжуулалт эсвэл цахилгаан сүлжээнд холбогдсон томоохон үйлдвэрүүдийн хувьд гүйгч нь усан цахилгаан станцын бүрэн хүчин чадлыг нээх түлхүүр хэвээр байна.