जल टर्बाइन हे द्रव यंत्रसामग्रीमधील एक प्रकारचे टर्बाइन यंत्र आहे. सुमारे इसवी सन पूर्व १०० च्या सुमारास, जल टर्बाइनचा मूळ नमुना जन्माला आला होता. त्या वेळी, धान्य प्रक्रिया आणि सिंचनासाठीची यंत्रसामग्री चालवणे हे त्याचे मुख्य कार्य होते. पाण्याच्या प्रवाहावर चालणारे एक यांत्रिक उपकरण म्हणून जल टर्बाइनचा विकास होऊन ते सध्याच्या जल टर्बाइनमध्ये रूपांतरित झाले आहे आणि त्याच्या वापराची व्याप्तीही वाढली आहे. मग, आधुनिक जल टर्बाइनचा वापर प्रामुख्याने कुठे केला जातो?
वॉटर टर्बाइनचा वापर प्रामुख्याने पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशनमध्ये केला जातो. जेव्हा वीज प्रणालीचा 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 उपसले जाते आणि स्थितीज ऊर्जेच्या स्वरूपात ऊर्जा साठवली जाते; जेव्हा प्रणालीचा भार मूलभूत भारापेक्षा जास्त असतो, तेव्हा त्याचा उपयोग वॉटर टर्बाइन म्हणून वीज निर्माण करून कमाल भार नियंत्रित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. त्यामुळे, शुद्ध पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन वीज प्रणालीची शक्ती वाढवू शकत नाही, परंतु ते औष्णिक वीज निर्मिती युनिट्सच्या कार्यान्वयनाची अर्थव्यवस्था सुधारू शकते आणि वीज प्रणालीची एकूण कार्यक्षमता वाढवू शकते. १९५० च्या दशकापासून, जगभरात पंप्ड स्टोरेज युनिट्सना व्यापक महत्त्व प्राप्त झाले आहे आणि त्यांचा वेगाने विकास झाला आहे.
सुरुवातीच्या काळात विकसित झालेली किंवा उच्च जलदाब असलेली पंप्ड स्टोरेज युनिट्स बहुतेकदा तीन-यंत्र प्रकाराचा अवलंब करतात, म्हणजेच, ती जनरेटर मोटर, वॉटर टर्बाइन आणि वॉटर पंप यांना मालिकेत जोडून बनलेली असतात. याचा फायदा असा आहे की वॉटर टर्बाइन आणि वॉटर पंप स्वतंत्रपणे डिझाइन केलेले असतात, ज्यामुळे उच्च कार्यक्षमता मिळू शकते, आणि वीज निर्मिती व पंपिंग करताना युनिटच्या फिरण्याची दिशा एकच असते, ज्यामुळे वीज निर्मितीतून पंपिंगमध्ये किंवा पंपिंगमधून वीज निर्मितीमध्ये त्वरीत रूपांतर करता येते. त्याच वेळी, युनिट सुरू करण्यासाठी टर्बाइनचा वापर केला जाऊ शकतो. याचे तोटे म्हणजे जास्त खर्च आणि वीज केंद्रातील मोठी गुंतवणूक.
जेव्हा पाण्याचा दाब आणि भार बदलतो, तेव्हाही तिरकस प्रवाह पंप टर्बाइन रनरची पाती फिरू शकतात आणि त्यांची कार्यक्षमता चांगली राहते. तथापि, जल-अभियांत्रिकी वैशिष्ट्ये आणि सामग्रीच्या मजबुतीमुळे, १९८० च्या दशकाच्या सुरुवातीला (जपानमधील कोगेन क्रमांक १ ऊर्जा केंद्र) त्याचा कमाल पाण्याचा दाब केवळ १३६.२ मीटर होता. यापेक्षा जास्त पाण्याच्या दाबासाठी, फ्रान्सिस पंप टर्बाइनची आवश्यकता असते.
पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशनमध्ये वरचे आणि खालचे जलाशय असतात. समान ऊर्जा साठवण्याच्या परिस्थितीत, हेड वाढवल्याने साठवण क्षमता कमी होऊ शकते, युनिटचा वेग वाढू शकतो आणि प्रकल्पाचा खर्च कमी होऊ शकतो. त्यामुळे, ३०० मीटरपेक्षा जास्त उंचीची उच्च हेड असलेली ऊर्जा साठवण पॉवर स्टेशन्स वेगाने विकसित होत आहेत. जगातील सर्वाधिक वॉटर हेड असलेले फ्रान्सिस पंप टर्बाइन युगोस्लाव्हियामधील बेनाबाश्ता पॉवर स्टेशनमध्ये बसवण्यात आले आहे. त्याची एकल युनिट शक्ती ३१५ मेगावॅट आहे आणि टर्बाइनचा वॉटर हेड ६००.३ मीटर आहे; पंपाचा हेड ६२३.१ मीटर आणि फिरण्याचा वेग ४२८.६ आर/मिनिट आहे. ते १९७७ मध्ये कार्यान्वित करण्यात आले. २० व्या शतकापासून, जलविद्युत युनिट्स उच्च मापदंड आणि मोठ्या क्षमतेच्या दिशेने विकसित होत आहेत. वीज प्रणालीतील ज्वलन क्षमतेत वाढ आणि अणुऊर्जेच्या विकासामुळे, वाजवी पीक शेविंगची समस्या सोडवण्यासाठी, जगभरातील देश प्रमुख जलप्रणालींमधील मोठ्या प्रमाणावरील वीज केंद्रांचा जोमाने विकास किंवा विस्तार करण्याव्यतिरिक्त, सक्रियपणे पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन्स बांधत आहेत. त्यामुळे पंप टर्बाइनचा झपाट्याने विकास झाला आहे.
पाण्याच्या प्रवाहाच्या ऊर्जेचे फिरत्या यांत्रिक ऊर्जेत रूपांतर करणारे एक ऊर्जा यंत्र म्हणून, जल टर्बाइन हे जल टर्बाइन जनरेटर संचाचा एक अविभाज्य भाग आहे. आजकाल, पर्यावरण संरक्षणाची समस्या अधिकाधिक गंभीर होत आहे. स्वच्छ ऊर्जेचा वापर करणारी वीज निर्मितीची एक पद्धत असलेल्या जलविद्युतचा वापर आणि प्रचार वाढत आहे. विविध जलस्रोतांचा पुरेपूर उपयोग करण्यासाठी, भरती-ओहोटी, कमी उंचीच्या सपाट नद्या आणि अगदी लाटा असलेल्या नद्यांनीही व्यापक लक्ष वेधून घेतले आहे, ज्यामुळे नळीच्या आकाराच्या टर्बाइन आणि इतर लहान उपकरणांचा वेगाने विकास झाला आहे.
पोस्ट करण्याची वेळ: ०६-एप्रिल-२०२२
