எதிர் தாக்குதல் டர்பைன் ஜெனரேட்டரின் நீர் நுழைவு ஓட்டத்தின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை மற்றும் கட்டமைப்புப் பண்புகள்

கவுண்டர்அட்டாக் டர்பைன் என்பது, நீரோட்டத்தின் அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி நீர் ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றும் ஒரு வகையான நீரியல் இயந்திரம் ஆகும்.

(1) கட்டமைப்பு. எதிர் தாக்குதல் விசையாழியின் முக்கிய கட்டமைப்பு கூறுகள் ரன்னர், நீர் திசைதிருப்பல் அறை, நீர் வழிகாட்டும் பொறிமுறை மற்றும் வரைவு குழாய் ஆகும்.
1) ரன்னர். ரன்னர் என்பது நீர் விசையாழியின் ஒரு பகுதியாகும், இது நீரோட்டத்தின் ஆற்றலை சுழலும் இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. நீர் ஆற்றல் மாற்றத்தின் திசையைப் பொறுத்து, பல்வேறு எதிர்-தாக்குதல் விசையாழிகளின் ரன்னர் கட்டமைப்புகளும் வேறுபடுகின்றன. ஃபிரான்சிஸ் விசையாழி ரன்னர், சீரமைக்கப்பட்ட முறுக்கப்பட்ட பிளேடுகள், கிரீடம் மற்றும் கீழ் வளையம் மற்றும் பிற முக்கிய செங்குத்து பாகங்களால் ஆனது; அச்சுவழிப் பாய்வு விசையாழி ரன்னர், பிளேடுகள், ரன்னர் உடல் மற்றும் வடிகால் கூம்பு மற்றும் பிற முக்கிய பாகங்களால் ஆனது; மூலைவிட்டப் பாய்வு விசையாழி ரன்னர் கட்டமைப்பு மிகவும் சிக்கலானது. பிளேடு பொருத்தும் கோணத்தை வேலை நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப மாற்றி, வழிகாட்டித் தகட்டின் திறப்புடன் பொருத்தலாம். பிளேடு சுழற்சி மையக்கோடு, விசையாழியின் அச்சுக்கு ஒரு சாய்ந்த கோணத்தில் (45°-60°) அமைந்துள்ளது.
2) நீர் திசைதிருப்பும் அறை. நீர் வழிகாட்டும் பொறிமுறைக்குள் நீரைச் சீராகப் பாயச் செய்வது, ஆற்றல் இழப்பைக் குறைப்பது மற்றும் விசையாழியின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவது இதன் பணியாகும். பெரிய மற்றும் நடுத்தர அளவிலான விசையாழிகள், 50 மீட்டருக்கும் அதிகமான உயரத்திற்கு வட்டக் குறுக்குவெட்டு உலோகச் சுருள்களையும், 50 மீட்டருக்கும் குறைவான உயரத்திற்கு சரிவகக் குறுக்குவெட்டு கான்கிரீட் சுருள்களையும் பெரும்பாலும் பயன்படுத்துகின்றன.
3) நீர் வழிகாட்டும் அமைப்பு. இது பொதுவாக, ரன்னரின் சுற்றளவில் சீராக அமைக்கப்பட்ட குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான சீரான வழிகாட்டித் தகடுகள் மற்றும் அவற்றின் சுழலும் அமைப்புகளைக் கொண்டு உருவாக்கப்படுகிறது. இதன் செயல்பாடு, நீரோட்டத்தை ரன்னருக்குள் சீராக வழிநடத்துவதும், வழிகாட்டித் தகட்டின் திறப்பைச் சரிசெய்வதன் மூலம், ஜெனரேட்டர் தொகுப்பின் சுமைத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் வகையில் டர்பைனின் பாய்வு விகிதத்தை மாற்றுவதும் ஆகும். மேலும், இது முழுமையாக மூடப்பட்டிருக்கும் போது, ​​நீரைத் தேக்கி வைக்கும் பணியையும் செய்கிறது.
4) இழுவைக் குழாய். ரன்னரின் வெளியேறும் இடத்தில் உள்ள நீர் ஓட்டத்தில், பயன்படுத்தப்படாத உபரி ஆற்றலின் ஒரு பகுதி இன்னும் உள்ளது. இந்த ஆற்றலின் பகுதியை மீட்டெடுத்து, நீரை கீழ்நோக்கி வெளியேற்றுவதே இழுவைக் குழாயின் பணியாகும். இழுவைக் குழாய், நேரான கூம்பு மற்றும் வளைந்த கூம்பு என இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. முந்தையது அதிக ஆற்றல் குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் பொதுவாக சிறிய கிடைமட்ட மற்றும் குழாய் வடிவ டர்பைன்களுக்கு ஏற்றது; பிந்தையது நேரான கூம்புகளை விட குறைந்த நீரியல் செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் சிறிய அகழ்வு ஆழத்தைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் பெரிய மற்றும் நடுத்தர அளவிலான எதிர் தாக்குதல் டர்பைன்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

(2) வகைப்பாடு. ரன்னர் வழியாக நீர் பாய்வின் அச்சு திசையின்படி, இம்பாக்ட் டர்பைன் பிரான்சிஸ் டர்பைன், மூலைவிட்ட பாய்வு டர்பைன், அச்சு பாய்வு டர்பைன் மற்றும் குழாய் டர்பைன் என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.
1) ஃபிரான்சிஸ் டர்பைன். ஃபிரான்சிஸ் (ஆர அச்சுப் பாய்வு அல்லது ஃபிரான்சிஸ்) டர்பைன் என்பது ஒரு எதிர்-தாக்குதல் டர்பைன் ஆகும். இதில், நீர் அதன் ஓடுதளத்தின் சுற்றளவிலிருந்து அச்சுத் திசைக்கு ஆரப்போக்கில் பாய்கிறது. இந்த வகை டர்பைன் பரந்த அளவிலான பயன்பாட்டு உயரங்கள் (30-700 மீ), எளிய கட்டமைப்பு, சிறிய அளவு மற்றும் குறைந்த செலவு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. சீனாவில் செயல்பாட்டிற்குக் கொண்டுவரப்பட்ட மிகப்பெரிய ஃபிரான்சிஸ் டர்பைன், எர்டான் நீர்மின் நிலையம் ஆகும். இதன் மதிப்பிடப்பட்ட வெளியீட்டுத் திறன் 582 மெகாவாட் மற்றும் அதிகபட்ச வெளியீட்டுத் திறன் 621 மெகாவாட் ஆகும்.
2) அச்சுவழிப் பாய்வு விசையாழி. அச்சுவழிப் பாய்வு விசையாழி என்பது ஒரு எதிர்-தாக்குதல் விசையாழியாகும், இதில் நீர் அச்சு திசையிலிருந்து உள்ளே பாய்ந்து, ஓடுதளத்திலிருந்து அச்சு திசையில் வெளியேறுகிறது. இந்த வகை விசையாழி இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: நிலையான-கத்தி வகை (திருகு வகை) மற்றும் சுழலும் வகை (காப்லான் வகை). முந்தைய வகையின் கத்திகள் நிலையானவை, பிந்தைய வகையின் கத்திகளைச் சுழற்ற முடியும். அச்சுவழிப் பாய்வு விசையாழியின் நீர் கடந்துசெல்லும் திறன், ஃபிரான்சிஸ் விசையாழியை விட அதிகமாகும். துடுப்பு விசையாழியின் கத்திகள் சுமை மாற்றங்களுக்கு ஏற்ப நிலையை மாற்றிக்கொள்ள முடியும் என்பதால், அவை பரந்த அளவிலான சுமை மாற்றங்களில் அதிக செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன. அச்சுவழிப் பாய்வு விசையாழியின் குழிவுறுதல்-எதிர்ப்பு செயல்திறன் மற்றும் இயந்திர வலிமை ஆகியவை ஃபிரான்சிஸ் விசையாழியை விட மோசமானவை, மேலும் அதன் கட்டமைப்பும் மிகவும் சிக்கலானது. தற்போது, ​​இந்த வகை விசையாழியின் பயன்படுத்தக்கூடிய உயரம் 80 மீட்டர் அல்லது அதற்கும் அதிகமாக உள்ளது.
3) குழாய் வடிவ விசையாழி. இந்த வகை நீர் விசையாழியில், நீர் ஓட்டமானது ஓடுதளத்திலிருந்து அச்சு வழியாக வெளியேறுகிறது, மேலும் ஓடுதளத்திற்கு முன்னும் பின்னும் சுழற்சி இல்லை. இதன் பயன்பாட்டு அழுத்த வரம்பு 3-20 ஆகும். இதன் உடற்பகுதியானது குறைந்த உயரம், நல்ல நீர் ஓட்ட நிலைமைகள், அதிக செயல்திறன், குறைந்த கட்டுமானப் பொறியியல், குறைந்த செலவு, சுருள்வடிவங்கள் மற்றும் வளைந்த இழுவைக் குழாய்கள் தேவையில்லை போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அழுத்தம் குறையக் குறைய, அதன் நன்மைகள் மேலும் தெளிவாகத் தெரியும்.
ஜெனரேட்டர் இணைப்பு மற்றும் செலுத்தும் முறையின் அடிப்படையில், குழாய் வடிவ டர்பைன்கள் முழு-வழிப் பாய்வு மற்றும் பகுதி-வழிப் பாய்வு என இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன. பகுதி-வழிப் பாய்வு டர்பைன்கள் மேலும் குமிழ் வகை, தண்டு வகை மற்றும் தண்டு நீட்டிப்பு வகை எனப் பிரிக்கப்படுகின்றன. அவற்றுள், தண்டு நீட்டிப்பு வகையும் இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. அவை சாய்வு அச்சு மற்றும் கிடைமட்ட அச்சு ஆகும். தற்போது, ​​மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் குமிழ் குழாய் வகை, தண்டு நீட்டிப்பு வகை மற்றும் செங்குத்துத் தண்டு வகை ஆகியவை பெரும்பாலும் சிறிய அலகுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், தண்டு வகை பெரிய மற்றும் நடுத்தர அளவிலான அலகுகளிலும் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது.
தண்டு நீட்டிப்புக் குழாய் அலகின் மின்னாக்கி நீர்வழிக்கு வெளியே நிறுவப்பட்டுள்ளது, மேலும் அந்த மின்னாக்கி ஒரு நீண்ட சாய்வான தண்டு அல்லது கிடைமட்டத் தண்டு மூலம் விசையாழியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்தத் தண்டு நீட்டிப்பு வகை அமைப்பு, குமிழ் வகையை விட எளிமையானது.
4) மூலைவிட்டப் பாய்வு விசையாழி. மூலைவிட்டப் பாய்வு (மூலைவிட்டம் என்றும் அழைக்கப்படும்) விசையாழியின் அமைப்பும் அளவும் கலப்புப் பாய்வு மற்றும் அச்சுப் பாய்வு விசையாழிகளுக்கு இடையில் உள்ளன. முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், ஓடுதண்டு கத்திகளின் மையக்கோடு, விசையாழியின் மையக்கோட்டிற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் அமைந்திருக்கும். அதன் கட்டமைப்புப் பண்புகளின் காரணமாக, இயங்கும் போது இந்த அலகு மூழ்க அனுமதிக்கப்படுவதில்லை. எனவே, கத்திகளும் ஓடுதண்டு அறையும் மோதிக்கொள்ளும் விபத்துகளைத் தடுப்பதற்காக, அதன் இரண்டாவது கட்டமைப்பில் ஒரு அச்சு இடப்பெயர்வு சமிக்ஞைப் பாதுகாப்பு சாதனம் நிறுவப்பட்டுள்ளது. மூலைவிட்டப் பாய்வு விசையாழியின் பயன்பாட்டு உயர வரம்பு 25 முதல் 200 மீ ஆகும்.