जल टर्बाइन हे द्रव यंत्रसामग्रीमधील एक टर्बोमशीनरी आहे. सुमारे इसवी सन पूर्व १०० च्या सुमारास, जल टर्बाइनचा मूळ नमुना, म्हणजेच जलचक्र, जन्माला आला. त्या वेळी, धान्य प्रक्रिया आणि सिंचनासाठीची यंत्रसामग्री चालवणे हे त्याचे मुख्य कार्य होते. पाण्याच्या प्रवाहाचा शक्ती म्हणून वापर करणारे यांत्रिक उपकरण म्हणून जलचक्राचा विकास होऊन सध्याचे जल टर्बाइन तयार झाले आहे आणि त्याच्या वापराची व्याप्तीही वाढली आहे. तर, आधुनिक जल टर्बाइनचा वापर प्रामुख्याने कुठे केला जातो?
टर्बाइनचा वापर प्रामुख्याने पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन्समध्ये केला जातो. जेव्हा पॉवर सिस्टीमचा भार मूलभूत भारापेक्षा कमी असतो, तेव्हा त्याचा उपयोग जलपंप म्हणून केला जाऊ शकतो, ज्याद्वारे अतिरिक्त वीज निर्मिती क्षमतेचा वापर करून खालच्या बाजूच्या जलाशयातून वरच्या बाजूच्या जलाशयात पाणी उपसून स्थितीज ऊर्जेच्या स्वरूपात ऊर्जा साठवली जाते; जेव्हा सिस्टीमचा भार मूलभूत भारापेक्षा जास्त असतो, तेव्हा त्याचा उपयोग हायड्रॉलिक टर्बाइन म्हणून केला जाऊ शकतो, जो उच्चतम भार नियंत्रित करण्यासाठी वीज निर्माण करतो. त्यामुळे, शुद्ध पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन पॉवर सिस्टीमची शक्ती वाढवू शकत नाही, परंतु ते औष्णिक वीज निर्मिती युनिट्सची परिचालन अर्थव्यवस्था सुधारू शकते आणि पॉवर सिस्टीमची एकूण कार्यक्षमता वाढवू शकते. १९५० च्या दशकापासून, जगभरातील देशांमध्ये पंप्ड स्टोरेज युनिट्सना व्यापक महत्त्व प्राप्त झाले आहे आणि त्यांचा वेगाने विकास झाला आहे.
सुरुवातीच्या काळात विकसित केलेली किंवा उच्च जलदाब असलेली बहुतेक पंप्ड स्टोरेज युनिट्स तीन-यंत्र प्रकाराचा अवलंब करतात, म्हणजेच, ती जनरेटर मोटर, वॉटर टर्बाइन आणि वॉटर पंप यांना मालिकेत जोडून बनलेली असतात. याचा फायदा असा आहे की टर्बाइन आणि वॉटर पंप स्वतंत्रपणे डिझाइन केलेले असतात, ज्यामुळे प्रत्येकाची कार्यक्षमता जास्त असू शकते, आणि वीज निर्मिती करताना व पाणी उपसा करताना युनिट एकाच दिशेने फिरते, आणि वीज निर्मितीतून उपशात किंवा उपशातून वीज निर्मितीत त्वरीत रूपांतरित होऊ शकते. त्याच वेळी, युनिट सुरू करण्यासाठी टर्बाइनचा वापर केला जाऊ शकतो. याचा तोटा असा आहे की खर्च जास्त असतो आणि वीज केंद्रातील गुंतवणूक मोठी असते.
तिरकस प्रवाह पंप टर्बाइनच्या रनरची पाती फिरवता येतात आणि पाण्याचा दाब व भार बदलल्यावरही त्याची कार्यक्षमता चांगली राहते. तथापि, जल-अभियांत्रिकी वैशिष्ट्ये आणि सामग्रीच्या मजबुतीच्या मर्यादेमुळे, १९८० च्या दशकाच्या सुरुवातीपर्यंत त्याचा निव्वळ दाब केवळ १३६.२ मीटर होता. (जपानचे ताकागेन पहिले ऊर्जा केंद्र). अधिक दाबासाठी, फ्रान्सिस पंप टर्बाइनची आवश्यकता असते.
पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशनमध्ये वरचे आणि खालचे जलाशय असतात. समान ऊर्जा साठवण्याच्या परिस्थितीत, लिफ्ट वाढवल्याने साठवण क्षमता कमी होऊ शकते, युनिटचा वेग वाढू शकतो आणि प्रकल्पाचा खर्च कमी होऊ शकतो. त्यामुळे, ३०० मीटरपेक्षा जास्त उंचीवरील उच्च-दाब ऊर्जा साठवण पॉवर स्टेशनचा वेगाने विकास झाला आहे. जगातील सर्वाधिक जलदाब असलेले फ्रान्सिस पंप-टर्बाइन युगोस्लाव्हियामधील बैना बास्ता पॉवर स्टेशनमध्ये स्थापित केले आहे. २० व्या शतकापासून, जलविद्युत युनिट्स उच्च मापदंड आणि मोठ्या क्षमतेच्या दिशेने विकसित होत आहेत. ऊर्जा प्रणालीमध्ये औष्णिक ऊर्जा क्षमतेत वाढ आणि अणुऊर्जेच्या विकासामुळे, योग्य पीक रेग्युलेशनची समस्या सोडवण्यासाठी, प्रमुख जलप्रणालींमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वीज केंद्रांचा जोमाने विकास किंवा विस्तार करण्याव्यतिरिक्त, जगभरातील देश सक्रियपणे पंप्ड-स्टोरेज पॉवर स्टेशन्स बांधत आहेत, ज्यामुळे पंप-टर्बाइनचा वेगाने विकास होत आहे.
पाण्याच्या प्रवाहाच्या ऊर्जेचे फिरत्या यांत्रिक ऊर्जेत रूपांतर करणारे एक ऊर्जा यंत्र म्हणून, हायड्रो टर्बाइन हे हायड्रो-जनरेटर संचाचा एक अविभाज्य भाग आहे. आजकाल, पर्यावरण संरक्षणाची समस्या अधिकाधिक गंभीर होत आहे आणि स्वच्छ ऊर्जा वापरणाऱ्या जलविद्युतचा वापर व प्रचार वाढत आहे. विविध जलस्रोतांचा पुरेपूर उपयोग करण्यासाठी, भरती-ओहोटी, अत्यंत कमी उतार असलेल्या सपाट नद्या आणि अगदी लाटा असलेल्या नद्यांनीही व्यापक लक्ष वेधून घेतले आहे, ज्यामुळे ट्युब्युलर टर्बाइन आणि इतर लहान उपकरणांचा वेगाने विकास झाला आहे.
पोस्ट करण्याची वेळ: २३ मार्च २०२२
