जलविद्युत जनरेटरचे अनेक प्रकार आहेत. आज आपण अक्षीय-प्रवाह जलविद्युत जनरेटरची सविस्तर ओळख करून घेऊया. अलिकडच्या वर्षांत अक्षीय-प्रवाह जलविद्युत जनरेटरचा वापर प्रामुख्याने उच्च जलशीर्ष आणि मोठ्या आकाराच्या विकासासाठी झाला आहे. देशांतर्गत अक्षीय-प्रवाह टर्बाइनचा विकासही वेगाने होत आहे. बांधलेल्या गेझोबा जलविद्युत केंद्रामध्ये दोन प्रकारचे अक्षीय-प्रवाह पॅडल टर्बाइन बसवण्यात आले आहेत, त्यापैकी एकाचा रनर व्यास ११.३ मीटर आहे, जो जगातील तत्सम टर्बाइनमधील सर्वाधिक रनर व्यास आहे. येथे मध्यवर्ती अक्षीय-प्रवाह टर्बाइनचे फायदे आणि तोटे दिले आहेत.
अक्षीय प्रवाह टर्बाइनचे फायदे
फ्रान्सिस टर्बाइनच्या तुलनेत, अक्षीय-प्रवाह टर्बाइनचे खालील मुख्य फायदे आहेत:
१. उच्च विशिष्ट वेग आणि उत्तम ऊर्जा वैशिष्ट्ये. त्यामुळे, त्याचा एकक वेग आणि एकक प्रवाह फ्रान्सिस टर्बाइनपेक्षा जास्त असतो. समान हेड आणि आउटपुट परिस्थितीत, ते हायड्रॉलिक टर्बाइन जनरेटर युनिटचा आकार मोठ्या प्रमाणात कमी करू शकते, युनिटचे वजन कमी करू शकते आणि सामग्रीच्या वापरात बचत करू शकते, त्यामुळे त्याचे मोठे आर्थिक फायदे आहेत.
२. अक्षीय-प्रवाह टर्बाइनच्या रनर ब्लेड्सचा पृष्ठभागाचा आकार आणि पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा उत्पादनातील आवश्यकता पूर्ण करणे सोपे असते. अक्षीय प्रवाह प्रोपेलर टर्बाइनचे ब्लेड्स फिरू शकत असल्यामुळे, त्याची सरासरी कार्यक्षमता फ्रान्सिस टर्बाइनपेक्षा जास्त असते. जेव्हा लोड आणि हेड बदलतात, तेव्हा कार्यक्षमतेत फारसा बदल होत नाही.
३. उत्पादन आणि वाहतूक सुलभ करण्यासाठी ॲक्सियल फ्लो पॅडल टर्बाइनचे रनर ब्लेड वेगळे करता येतात.
त्यामुळे, अक्षीय-प्रवाह टर्बाइन मोठ्या कार्यक्षेत्रात स्थिर राहते, त्यात कंपन कमी असते आणि त्याची कार्यक्षमता व उत्पादन जास्त असते. कमी जलशीर्षाच्या क्षेत्रात, ते जवळजवळ फ्रान्सिस टर्बाइनची जागा घेते. गेल्या काही दशकांमध्ये, एकल युनिट क्षमता आणि जलशीर्षाच्या बाबतीत त्याचा मोठा विकास झाला असून त्याचा वापरही वाढला आहे.
३. अक्षीय प्रवाह टर्बाइनचे तोटे
तथापि, अक्षीय-प्रवाह टर्बाइनचे तोटे देखील आहेत आणि ते त्याच्या उपयोगाची व्याप्ती मर्यादित करतात. त्याचे मुख्य तोटे खालीलप्रमाणे आहेत:
पात्यांची संख्या कमी आणि ती बाहेरच्या बाजूला झुकलेली (कँटिलिव्हर) असल्यामुळे, त्याची ताकद कमी असते आणि त्याचा वापर मध्यम व उच्च दाबाच्या जलविद्युत केंद्रांमध्ये करता येत नाही.
२. मोठ्या युनिट प्रवाहामुळे आणि उच्च युनिट वेगामुळे, समान वॉटर हेडखाली फ्रान्सिस टर्बाइनपेक्षा याची सक्शन उंची कमी असते, परिणामी जास्त खोदकाम करावे लागते आणि वीज केंद्राच्या पायाभरणीसाठी तुलनेने जास्त गुंतवणूक करावी लागते.
अक्षीय-प्रवाह टर्बाइनच्या वरील कमतरता लक्षात घेऊन, टर्बाइन निर्मितीमध्ये उच्च शक्ती आणि कॅव्हिटेशन प्रतिरोधक क्षमता असलेल्या नवीन सामग्रीचा वापर करून आणि डिझाइनमध्ये ब्लेडच्या ताणाच्या स्थितीत सुधारणा करून अक्षीय-प्रवाह टर्बाइनच्या उपयोजन हेडमध्ये सातत्याने सुधारणा केली जात आहे. सध्या, अक्षीय प्रवाह प्रोपेलर टर्बाइनच्या उपयोजन हेडची श्रेणी ३-९० मीटर आहे, जी फ्रान्सिस टर्बाइनच्या क्षेत्रात आली आहे. उदाहरणार्थ, परदेशी अक्षीय प्रवाह प्रोपेलर टर्बाइनच्या एका मशीनचे आउटपुट १८१७०० किलोवॅट, हेड ८८ मीटर आणि रनरचा व्यास १०.३ मीटर आहे. चीनमध्ये उत्पादित अक्षीय प्रवाह प्रोपेलर टर्बाइनचे एकल आउटपुट १७५००० किलोवॅट, हेड ७८ मीटर आणि रनरचा व्यास ११.३ मीटर आहे. अक्षीय प्रवाह स्थिर प्रोपेलर टर्बाइनमध्ये स्थिर ब्लेड आणि साधी रचना असते, परंतु ते पाण्याच्या पातळीत आणि भारात मोठे बदल होणाऱ्या जलविद्युत केंद्रांशी जुळवून घेऊ शकत नाही. स्थिर जलशीर्ष असलेल्या आणि बेस लोड किंवा अनेक युनिट्स म्हणून काम करणाऱ्या मोठ्या जलविद्युत केंद्रांसाठी, जेव्हा हंगामी विद्युत ऊर्जा मुबलक असते, तेव्हा आर्थिक तुलनेनंतर याचा विचार केला जाऊ शकतो. याची लागू होणारी जलशीर्ष श्रेणी ३-५० मीटर आहे. अक्षीय प्रवाह प्रोपेलर टर्बाइनमध्ये सामान्यतः उभ्या उपकरणाचा वापर केला जातो आणि त्याची कार्यप्रक्रिया मूलतः फ्रान्सिस टर्बाइनसारखीच असते. फरक एवढाच आहे की, जेव्हा भार बदलतो, तेव्हा ते उच्च कार्यक्षमता टिकवून ठेवण्यासाठी केवळ मार्गदर्शक पात्याचे (गाईड व्हेन) फिरणेच नव्हे, तर धावत्या पात्याचे (रनर ब्लेड) फिरणे देखील नियंत्रित करते.
आम्ही यापूर्वी फ्रान्सिस टर्बाइनची ओळख करून दिली होती. जलविद्युत जनित्रांमध्ये, फ्रान्सिस टर्बाइन हे अक्षीय-प्रवाह टर्बाइनपेक्षा खूप वेगळे आहे. उदाहरणार्थ, त्यांच्या रनरची संरचनात्मक रूपे भिन्न असतात. फ्रान्सिस टर्बाइनची पाती मुख्य शाफ्टला जवळजवळ समांतर असतात, तर अक्षीय-प्रवाह टर्बाइनची पाती मुख्य शाफ्टला जवळजवळ लंब असतात.
पोस्ट करण्याची वेळ: १९ एप्रिल २०२२
