ප්‍රවාහ ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය සහ ප්‍රතික්‍රියා හයිඩ්‍රජන් උත්පාදකයේ ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ

ප්‍රතික්‍රියා ටර්බයිනය යනු ජල ප්‍රවාහයේ පීඩනය භාවිතා කරමින් හයිඩ්‍රොලික් ශක්තිය යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරන හයිඩ්‍රොලික් යන්ත්‍රෝපකරණ වර්ගයකි.

(1) ව්‍යුහය. ප්‍රතික්‍රියා ටර්බයිනයේ ප්‍රධාන ව්‍යුහාත්මක සංරචක අතරට ධාවකය, හෙඩ්රේස් කුටිය, ජල මාර්ගෝපදේශක යාන්ත්‍රණය සහ කෙටුම්පත් නළය ඇතුළත් වේ.
1) ධාවකය. ධාවකය යනු ජල ප්‍රවාහ ශක්තිය භ්‍රමණය වන යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරන හයිඩ්‍රොලික් ටර්බයිනයේ සංරචකයකි. විවිධ ජල ශක්ති පරිවර්තන දිශාවන්ට අනුව, විවිධ ප්‍රතික්‍රියා ටර්බයිනවල ධාවන ව්‍යුහයන් ද වෙනස් වේ. ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයින ධාවකය සරල ඇඹරුණු තල, රෝද ඔටුන්න සහ පහළ වළල්ලෙන් සමන්විත වේ; අක්ෂීය-ප්‍රවාහ ටර්බයිනයේ ධාවන ධාවකය තල, ධාවන ශරීරය, විසර්ජන කේතුව සහ අනෙකුත් ප්‍රධාන සංරචක වලින් සමන්විත වේ: නැඹුරු ප්‍රවාහ ටර්බයින ධාවකයේ ව්‍යුහය සංකීර්ණ වේ. තල ස්ථානගත කිරීමේ කෝණය වැඩ කරන තත්වයන් සමඟ වෙනස් විය හැකි අතර මාර්ගෝපදේශක වේන් විවෘත කිරීමට ගැලපේ. තල භ්‍රමණ මධ්‍ය රේඛාව ටර්බයිනයේ අක්ෂය සමඟ ආනත කෝණයක් (45 ° ~ 60 °) සාදයි.
2) හෙඩ්රේස් කුටිය. එහි කාර්යය වන්නේ ජල මාර්ගෝපදේශක යාන්ත්‍රණයට ජලය ඒකාකාරව ගලා යාම, බලශක්ති අලාභය අඩු කිරීම සහ හයිඩ්‍රොලික් ටර්බයිනයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමයි. මීටර් 50 ට වැඩි ජල හිසක් සහිත විශාල සහ මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ හයිඩ්‍රොලික් ටර්බයින සඳහා රවුම් කොටසක් සහිත ලෝහ සර්පිලාකාර නඩුව බොහෝ විට භාවිතා වන අතර, ට්‍රැපෙසොයිඩ් කොටසක් සහිත කොන්ක්‍රීට් සර්පිලාකාර නඩුව බොහෝ විට මීටර් 50 ට අඩු ජල හිසක් සහිත ටර්බයින සඳහා භාවිතා වේ.
3) ජල මාර්ගෝපදේශක යාන්ත්‍රණය. එය සාමාන්‍යයෙන් නිශ්චිත සංඛ්‍යාවක් විධිමත් මාර්ගෝපදේශක වෑන් වලින් සමන්විත වන අතර ඒවායේ භ්‍රමණ යාන්ත්‍රණයන් ධාවකයාගේ පරිධියේ ඒකාකාරව සකසා ඇත. එහි කාර්යය වන්නේ ධාවකයට ජල ප්‍රවාහය ඒකාකාරව මෙහෙයවීම සහ උත්පාදක ඒකකයේ බර අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා මාර්ගෝපදේශක වෑන් විවෘත කිරීම සකස් කිරීමෙන් හයිඩ්‍රොලික් ටර්බයිනයේ හරහා ප්‍රවාහය වෙනස් කිරීමයි. එය සම්පූර්ණයෙන්ම වසා දැමූ විට ජල මුද්‍රා තැබීමේ කාර්යභාරය ද ඉටු කරයි.
4) කෙටුම්පත් නළය. ධාවන පිටවන ස්ථානයේ ජල ප්‍රවාහයේ ඉතිරි ශක්තියෙන් කොටසක් භාවිතා කර නොමැත. කෙටුම්පත් නළයේ කාර්යය වන්නේ මෙම ශක්තිය නැවත ලබා ගැනීම සහ ජලය පහළට මුදා හැරීමයි. කෙටුම්පත් නළය සෘජු කේතු හැඩයට සහ වක්‍ර හැඩයට බෙදිය හැකිය. පළමුවැන්න විශාල ශක්ති සංගුණකයක් ඇති අතර සාමාන්‍යයෙන් කුඩා තිරස් සහ නල ටර්බයින සඳහා සුදුසු වේ; දෙවැන්නෙහි හයිඩ්‍රොලික් ක්‍රියාකාරිත්වය සෘජු කේතුවේ තරම් හොඳ නොවුනත්, කැණීම් ගැඹුර කුඩා වන අතර එය විශාල සහ මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ ප්‍රතික්‍රියා ටර්බයිනවල බහුලව භාවිතා වේ.

,

(2) වර්ගීකරණය: ධාවකයාගේ පතුවළ මතුපිට හරහා ගමන් කරන ජල ප්‍රවාහයේ දිශාව අනුව ප්‍රතික්‍රියා ටර්බයිනය ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයිනය, විකර්ණ ටර්බයිනය, අක්ෂීය ටර්බයිනය සහ නල ටර්බයිනය ලෙස බෙදා ඇත.
1) ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයිනය. ෆ්‍රැන්සිස් (රේඩියල් අක්ෂීය ප්‍රවාහය හෝ ෆ්‍රැන්සිස්) ටර්බයිනය යනු ප්‍රතික්‍රියා ටර්බයිනයකි, එහිදී ජලය ධාවකය වටා රේඩියල් ලෙස ගලා ගොස් අක්ෂීයව ගලා යයි. මෙම වර්ගයේ ටර්බයිනයට පුළුල් පරාසයක අදාළ හිසක් (30 ~ 700m), සරල ව්‍යුහයක්, කුඩා පරිමාවක් සහ අඩු පිරිවැයක් ඇත. චීනයේ ක්‍රියාත්මක කර ඇති විශාලතම ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයිනය වන්නේ එර්ටන් ජල විදුලි බලාගාරයේ ටර්බයිනය වන අතර එහි ශ්‍රේණිගත නිමැවුම් බලය මෙගාවොට් 582 ක් සහ උපරිම නිමැවුම් බලය මෙගාවොට් 621 කි.
2) අක්ෂීය ප්‍රවාහ ටර්බයිනය. අක්ෂීය ප්‍රවාහ ටර්බයිනය යනු ධාවකය තුළට සහ ඉන් අක්ෂීයව ජලය ගලා යන ප්‍රතික්‍රියා ටර්බයිනයකි. මෙම වර්ගයේ ටර්බයිනය ස්ථාවර ප්‍රචාලක වර්ගය (ඉස්කුරුප්පු ප්‍රචාලක වර්ගය) සහ භ්‍රමණ ප්‍රචාලක වර්ගය (කැප්ලාන් වර්ගය) ලෙස බෙදා ඇත. පළමු තල ස්ථාවර වන අතර දෙවැන්නෙහි තල භ්‍රමණය විය හැකිය. අක්ෂීය ප්‍රවාහ ටර්බයිනයේ විසර්ජන ධාරිතාව ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයිනයට වඩා විශාලය. බර වෙනස් වීමත් සමඟ රොටර් ටර්බයිනයේ තල පිහිටීම වෙනස් විය හැකි බැවින්, විශාල පරාසයක බර වෙනස්වීමකදී එය ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත. අක්ෂීය ප්‍රවාහ ටර්බයිනයේ කුහර ප්‍රතිරෝධය සහ යාන්ත්‍රික ශක්තිය ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයිනයට වඩා නරක වන අතර ව්‍යුහය ද වඩාත් සංකීර්ණ වේ. වර්තමානයේ, මෙම වර්ගයේ ටර්බයිනයේ අදාළ හිස මීටර් 80 ට වඩා ළඟා වී ඇත.
3) නල ටර්බයිනය. මෙම වර්ගයේ ටර්බයිනයක ජල ප්‍රවාහය අක්ෂීය ප්‍රවාහයේ සිට ධාවකය දක්වා අක්ෂීයව ගලා යන අතර ධාවකයට පෙර සහ පසු භ්‍රමණයක් නොමැත. උපයෝගිතා ශීර්ෂ පරාසය 3 ~ 20 කි.. එහි වාසි වන්නේ කුඩා බඳ උස, හොඳ ජල ප්‍රවාහ තත්ත්වයන්, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව, අඩු සිවිල් ඉංජිනේරු ප්‍රමාණය, අඩු පිරිවැය, වෝල්ටීයතාවයක් නොමැති වීම සහ වක්‍ර කෙටුම්පත් නළය සහ ජල ශීර්ෂය අඩු වන තරමට එහි වාසි වඩාත් පැහැදිලි වේ.
උත්පාදක යන්ත්‍රයේ සම්බන්ධතා සහ සම්ප්‍රේෂණ මාදිලිය අනුව, නල ටර්බයිනය සම්පූර්ණ නල වර්ගය සහ අර්ධ නල වර්ගය ලෙස බෙදා ඇත. අර්ධ නල වර්ගය තවදුරටත් බල්බ වර්ගය, පතුවළ වර්ගය සහ පතුවළ දිගු කිරීමේ වර්ගය ලෙස බෙදා ඇති අතර, ඒ අතර පතුවළ දිගු කිරීමේ වර්ගය නැඹුරු පතුවළ සහ තිරස් පතුවළ ලෙස බෙදා ඇත. වර්තමානයේ, බහුලව භාවිතා වන බල්බ නල වර්ගය, පතුවළ දිගු කිරීමේ වර්ගය සහ පතුවළ වර්ගය වන අතර ඒවා බොහෝ විට කුඩා ඒකක සඳහා භාවිතා වේ. මෑත වසරවලදී, පතුවළ වර්ගය විශාල සහ මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ ඒකක සඳහා ද භාවිතා වේ.
අක්ෂීය දිගු කිරීමේ නල ඒකකයේ උත්පාදක යන්ත්‍රය ජල නාලිකාවෙන් පිටත ස්ථාපනය කර ඇති අතර, උත්පාදක යන්ත්‍රය දිගු ආනත පතුවළක් හෝ තිරස් පතුවළක් සමඟ ජල ටර්බයිනය සමඟ සම්බන්ධ කර ඇත. මෙම පතුවළ දිගු කිරීමේ වර්ගයේ ව්‍යුහය බල්බ වර්ගයට වඩා සරල ය.
4) විකර්ණ ප්‍රවාහ ටර්බයිනය. විකර්ණ ප්‍රවාහයේ ව්‍යුහය සහ ප්‍රමාණය (විකර්ණ ලෙසද හැඳින්වේ) ටර්බයිනය ෆ්‍රැන්සිස් සහ අක්ෂීය ප්‍රවාහය අතර වේ. ප්‍රධාන වෙනස වන්නේ ධාවන තලයේ මධ්‍ය රේඛාව ටර්බයිනයේ මධ්‍ය රේඛාව සමඟ යම් කෝණයක තිබීමයි. ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ නිසා, ක්‍රියාත්මක වන විට ඒකකය ගිලී යාමට ඉඩ නොදේ, එබැවින් තලය සහ ධාවන කුටිය අතර ගැටීම වැළැක්වීම සඳහා අක්ෂීය විස්ථාපන සංඥා ආරක්ෂණ උපාංගය දෙවන ව්‍යුහය තුළ ස්ථාපනය කර ඇත. විකර්ණ ප්‍රවාහ ටර්බයිනයේ භාවිත හිස පරාසය මීටර් 25 ~ 200 කි.

වර්තමානයේ, ලෝකයේ විශාලතම තනි ඒකක ශ්‍රේණිගත ආනත බිංදු ටර්බයින නිමැවුම් බලය 215MW (පැරණි සෝවියට් සංගමය) වන අතර, ඉහළම උපයෝගිතා හිස 136m (ජපානය) වේ.