உஸ்பெகிஸ்தானில் மாற்று ஆற்றல் நீர்மின்சார ஜெனரேட்டர் 500KW பிரான்சிஸ் ஹைட்ரோ டர்பைன் ஜெனரேட்டர்

பிரான்சிஸ் டர்பைன் வரையறை என்பது உந்துவிசை மற்றும் எதிர்வினை விசையாழி இரண்டின் கலவையாகும், அங்கு கத்திகள் வினை மற்றும் உந்துவிசை விசை இரண்டையும் பயன்படுத்தி சுழன்று அவற்றின் வழியாக பாயும் நீரின் மூலம் மின்சாரத்தை மிகவும் திறமையாக உற்பத்தி செய்கின்றன. பிரான்சிஸ் டர்பைன் நடுத்தர அல்லது பெரிய அளவிலான நீர்மின் நிலையங்களில் பெரும்பாலும் மின்சார உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
இந்த விசையாழிகளை 2 மீட்டர் வரை குறைந்த மற்றும் 300 மீட்டர் உயரமுள்ள விசையாழிகளுக்கும் பயன்படுத்தலாம். கூடுதலாக, இந்த விசையாழிகள் செங்குத்தாக நிலைநிறுத்தப்படும்போது செயல்படுவதைப் போலவே கிடைமட்டமாக நிலைநிறுத்தப்படும்போதும் சமமாகச் சிறப்பாகச் செயல்படுவதால் அவை நன்மை பயக்கும். பிரான்சிஸ் விசையாழி வழியாகச் செல்லும் நீர் அழுத்தத்தை இழக்கிறது, ஆனால் அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ அதே வேகத்தில் இருக்கும், எனவே இது ஒரு எதிர்வினை விசையாழியாகக் கருதப்படும்.

ஒவ்வொரு பிரான்சிஸ் விசையாழியின் முக்கிய கூறு வரைபடத்தின் விளக்கம் பின்வருமாறு.

சுழல் உறை
சுழல் உறை என்பது விசையாழிக்கு நீர் நுழைவதற்கான ஊடகமாகும். நீர்த்தேக்கம் அல்லது அணையிலிருந்து பாயும் நீர் இந்த குழாய் வழியாக அதிக அழுத்தத்துடன் செல்ல வைக்கப்படுகிறது. விசையாழிகளின் கத்திகள் வட்டமாக வைக்கப்பட்டுள்ளன, அதாவது விசையாழியின் கத்திகளைத் தாக்கும் நீர் திறமையான தாக்குதலுக்கு வட்ட அச்சில் பாய வேண்டும். எனவே சுழல் உறை பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் நீரின் வட்ட இயக்கம் காரணமாக, அது அதன் அழுத்தத்தை இழக்கிறது.
அதே அழுத்தத்தை பராமரிக்க உறையின் விட்டம் படிப்படியாகக் குறைக்கப்படுகிறது, இதனால், ரன்னர் பிளேடுகளைத் தாக்கும் சீரான உந்தம் அல்லது வேகம் ஏற்படுகிறது.

ஸ்டே வேன்ஸ்
ஸ்டே அண்ட் கைடு வேன்கள் தண்ணீரை ரன்னர் பிளேடுகளுக்கு வழிநடத்துகின்றன. ஸ்டே வேன்கள் அவற்றின் நிலையில் நிலையாக இருக்கும், மேலும் ரன்னர் பிளேடுகளுக்குள் நுழையும் போது ரேடியல் ஓட்டம் காரணமாக நீரின் சுழற்சியைக் குறைக்கிறது, இதனால் டர்பைன் மிகவும் திறமையானதாகிறது.

வழிகாட்டி வேன்கள்
வழிகாட்டி வேன்கள் நிலையானவை அல்ல, அவை டர்பைன் பிளேடுகளில் தண்ணீர் மோதும் கோணத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் தேவைக்கேற்ப தங்கள் கோணத்தை மாற்றிக் கொள்கின்றன, இதனால் செயல்திறனை அதிகரிக்கும். அவை ரன்னர் பிளேடுகளுக்குள் நீர் ஓட்ட விகிதத்தையும் ஒழுங்குபடுத்துகின்றன, இதனால் டர்பைனின் சுமைக்கு ஏற்ப டர்பைனின் சக்தி வெளியீட்டைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன.

ரன்னர் பிளேட்ஸ்
ரன்னர் பிளேடுகள் எந்த பிரான்சிஸ் விசையாழியின் இதயமாகும். இவை திரவம் தாக்கும் மையங்களாகும், மேலும் தாக்கத்தின் தொடு விசை விசை விசையாழியின் தண்டைச் சுழற்றி, முறுக்குவிசையை உருவாக்குகிறது. நுழைவாயில் மற்றும் வெளியேறும் இடத்தில் பிளேடு கோணங்களின் வடிவமைப்பில் அதிக கவனம் செலுத்துவது அவசியம், ஏனெனில் இவை மின் உற்பத்தியைப் பாதிக்கும் முக்கிய அளவுருக்கள்.
ரன்னர் பிளேடுகள் இரண்டு பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளன. கீழ் பாதி ஒரு சிறிய வாளியின் வடிவத்தில் தயாரிக்கப்படுகிறது, இது நீரின் உந்துவிசை செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தி விசையாழியைச் சுழற்றுகிறது. பிளேடுகளின் மேல் பகுதி அதன் வழியாக பாயும் நீரின் எதிர்வினை சக்தியைப் பயன்படுத்துகிறது. ரன்னர் இந்த இரண்டு விசைகள் வழியாகவும் சுழல்கிறது.

டிராஃப்ட் குழாய்
எதிர்வினை விசையாழியின் ஓடுபாதையின் வெளியேறும் இடத்தில் உள்ள அழுத்தம் பொதுவாக வளிமண்டல அழுத்தத்தை விடக் குறைவாக இருக்கும். வெளியேறும் இடத்தில் உள்ள தண்ணீரை நேரடியாக வால் ரேஸுக்கு வெளியேற்ற முடியாது. படிப்படியாக அதிகரிக்கும் பகுதியின் ஒரு குழாய் அல்லது குழாய் விசையாழியின் வெளியேறும் இடத்திலிருந்து வால் ரேஸுக்கு நீரை வெளியேற்றுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
அதிகரிக்கும் பகுதியின் இந்தக் குழாய் டிராஃப்ட் டியூப் என்று அழைக்கப்படுகிறது. குழாயின் ஒரு முனை ஓட்டப்பந்தய வீரரின் வெளியேற்றத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், மறு முனை வால்-பந்தயத்தில் நீர் மட்டத்திற்குக் கீழே மூழ்கியுள்ளது.