ఫ్రాన్సిస్ టర్బైన్ యొక్క అనువర్తన పరిధి

జల టర్బైన్ అనేది ద్రవ యంత్రాలలో ఒక రకమైన టర్బైన్ యంత్రం. సుమారు క్రీ.పూ. 100 నాటికే, జల టర్బైన్ యొక్క నమూనా ఆవిర్భవించింది. ఆ సమయంలో, ధాన్యం శుద్ధి మరియు నీటిపారుదల కోసం యంత్రాలను నడపడమే దీని ప్రధాన విధి. నీటి ప్రవాహంతో శక్తిని పొందే ఒక యాంత్రిక పరికరంగా జల టర్బైన్, నేటి జల టర్బైన్‌గా అభివృద్ధి చెందింది మరియు దాని వినియోగ పరిధి కూడా విస్తరించింది. మరి ఆధునిక జల టర్బైన్‌లను ప్రధానంగా ఎక్కడెక్కడ ఉపయోగిస్తున్నారు?

నీటి టర్బైన్‌ను ప్రధానంగా పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్లలో ఉపయోగిస్తారు. విద్యుత్ వ్యవస్థ యొక్క లోడ్ ప్రాథమిక లోడ్ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అదనపు విద్యుత్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని ఉపయోగించి దిగువ రిజర్వాయర్ నుండి ఎగువ రిజర్వాయర్‌కు నీటిని పంప్ చేయడానికి మరియు శక్తిని స్థితిశక్తి రూపంలో నిల్వ చేయడానికి దీనిని నీటి పంపుగా ఉపయోగించవచ్చు; వ్యవస్థ లోడ్ ప్రాథమిక లోడ్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, గరిష్ట లోడ్‌ను సర్దుబాటు చేయడానికి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి దీనిని నీటి టర్బైన్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. అందువల్ల, స్వచ్ఛమైన పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ విద్యుత్ వ్యవస్థ యొక్క శక్తిని పెంచలేకపోయినా, థర్మల్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి యూనిట్ల నిర్వహణ ఆర్థిక వ్యవస్థను మెరుగుపరచగలదు మరియు విద్యుత్ వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. 1950ల నుండి, పంప్డ్ స్టోరేజ్ యూనిట్లు ప్రపంచవ్యాప్తంగా విస్తృతంగా ఆదరణ పొందాయి మరియు వేగంగా అభివృద్ధి చెందాయి.

తొలి దశలో అభివృద్ధి చేయబడిన లేదా అధిక నీటి పీడనం (వాటర్ హెడ్) కలిగిన పంప్డ్ స్టోరేజ్ యూనిట్లు ఎక్కువగా మూడు యంత్రాల రకాన్ని అవలంబిస్తాయి, అంటే అవి జనరేటర్ మోటార్, వాటర్ టర్బైన్ మరియు వాటర్ పంప్‌లను శ్రేణిలో (సిరీస్‌లో) కలిగి ఉంటాయి. దీని ప్రయోజనం ఏమిటంటే, వాటర్ టర్బైన్ మరియు వాటర్ పంప్ విడివిడిగా రూపొందించబడతాయి, దీనివల్ల అధిక సామర్థ్యం ఉంటుంది. అలాగే, విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు పంపింగ్ చేసేటప్పుడు యూనిట్ యొక్క భ్రమణ దిశ ఒకే విధంగా ఉంటుంది, దీనివల్ల విద్యుత్ ఉత్పత్తి నుండి పంపింగ్‌కు లేదా పంపింగ్ నుండి విద్యుత్ ఉత్పత్తికి త్వరగా మార్చవచ్చు. అదే సమయంలో, యూనిట్‌ను ప్రారంభించడానికి టర్బైన్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. దీని ప్రతికూలతలు అధిక వ్యయం మరియు పవర్ స్టేషన్‌లో భారీ పెట్టుబడి.

నీటి మట్టం మరియు భారం మారినప్పుడు కూడా, వాలుగా ఉండే ఫ్లో పంప్ టర్బైన్ రన్నర్ యొక్క బ్లేడ్లు తిరుగుతూ మంచి పనితీరును కనబరుస్తాయి. అయితే, హైడ్రాలిక్ లక్షణాలు మరియు పదార్థ బలం పరిమితుల కారణంగా, 1980ల ప్రారంభంలో దీని గరిష్ట నీటి మట్టం కేవలం 136.2 మీటర్లు మాత్రమే ఉండేది (జపాన్‌లోని కోగెన్ నెం. 1 పవర్ స్టేషన్). అధిక నీటి మట్టం కోసం, ఫ్రాన్సిస్ పంప్ టర్బైన్లు అవసరం.

పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్‌లో ఎగువ మరియు దిగువ జలాశయాలు ఉంటాయి. ఒకే శక్తిని నిల్వ చేసే పరిస్థితులలో, హెడ్‌ను పెంచడం వల్ల నిల్వ సామర్థ్యాన్ని తగ్గించవచ్చు, యూనిట్ వేగాన్ని పెంచవచ్చు మరియు ప్రాజెక్ట్ వ్యయాన్ని తగ్గించవచ్చు. అందువల్ల, 300 మీటర్ల కంటే ఎక్కువ హెడ్ ఉన్న అధిక శక్తి నిల్వ పవర్ స్టేషన్లు వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి. ప్రపంచంలోనే అత్యధిక వాటర్ హెడ్ కలిగిన ఫ్రాన్సిస్ పంప్ టర్బైన్‌ను యుగోస్లేవియాలోని బీనాబాష్టా పవర్ స్టేషన్‌లో ఏర్పాటు చేశారు. దీని సింగిల్ యూనిట్ పవర్ 315 మెగావాట్లు మరియు టర్బైన్ యొక్క వాటర్ హెడ్ 600.3 మీటర్లు; పంప్ 623.1 మీటర్ల హెడ్ మరియు నిమిషానికి 428.6 భ్రమణ వేగాన్ని కలిగి ఉంది. దీనిని 1977లో కార్యకలాపాల్లోకి తీసుకువచ్చారు. 20వ శతాబ్దం నుండి, జలవిద్యుత్ యూనిట్లు అధిక పారామితులు మరియు పెద్ద సామర్థ్యం వైపు అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి. విద్యుత్ వ్యవస్థలో అగ్ని సామర్థ్యం పెరగడం మరియు అణుశక్తి అభివృద్ధి చెందడంతో, సరైన పీక్ షేవింగ్ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న దేశాలు ప్రధాన జల వ్యవస్థలలో పెద్ద-స్థాయి పవర్ స్టేషన్లను చురుకుగా అభివృద్ధి చేయడం లేదా విస్తరించడంతో పాటు, పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్లను కూడా చురుకుగా నిర్మిస్తున్నాయి. అందువల్ల, పంప్ టర్బైన్లు వేగంగా అభివృద్ధి చెందాయి.

నీటి ప్రవాహ శక్తిని భ్రమణ యాంత్రిక శక్తిగా మార్చే ఒక శక్తి యంత్రంగా, వాటర్ టర్బైన్ అనేది వాటర్ టర్బైన్ జనరేటర్ సెట్‌లో ఒక అనివార్యమైన భాగం. ఈ రోజుల్లో, పర్యావరణ పరిరక్షణ సమస్య మరింత తీవ్రమవుతోంది. స్వచ్ఛమైన శక్తిని ఉపయోగించే విద్యుత్ ఉత్పత్తి పద్ధతి అయిన జలవిద్యుత్, దాని వినియోగాన్ని మరియు ప్రచారాన్ని పెంచుకుంటోంది. వివిధ జల వనరులను పూర్తిగా ఉపయోగించుకోవడానికి, ఆటుపోట్లు, తక్కువ పతనం మరియు సమతల తరంగాలు గల మైదాన నదులు కూడా విస్తృతమైన దృష్టిని ఆకర్షించాయి, ఇది ట్యూబులర్ టర్బైన్లు మరియు ఇతర చిన్న యూనిట్ల వేగవంతమైన అభివృద్ధికి దారితీసింది.