บทนำและสถานการณ์การใช้งานหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันเพลตัน

ก่อนหน้านี้เราได้แนะนำไปแล้วว่ากังหันไฮดรอลิกแบ่งออกเป็นกังหันกระแทกและกังหันกระแทก ก่อนหน้านี้เราได้แนะนำการจำแนกประเภทและความสูงของหัวกังหันกระแทกที่ใช้ได้ กังหันกระแทกสามารถแบ่งได้เป็น กังหันถัง กังหันกระแทกเฉียง และกังหันดับเบิลคลิก ซึ่งจะแนะนำในภายหลัง

รางน้ำของกังหันน้ำที่กระทบกับใบพัดจะอยู่ในบรรยากาศตลอดเวลา และการไหลของน้ำที่มีแรงดันสูงจากท่อส่งน้ำจะถูกแปลงเป็นเจ็ตอิสระความเร็วสูงก่อนที่จะเข้าสู่กังหัน การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้พลังงานจลน์ส่วนใหญ่ถูกถ่ายโอนไปยังใบพัดเพื่อขับเคลื่อนรางน้ำให้หมุน ในระหว่างกระบวนการทั้งหมดของเจ็ตที่กระทบกับใบพัด ความดันในเจ็ตจะยังคงอยู่เกือบไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งก็คือความดันบรรยากาศโดยประมาณ
กังหันแบบถัง: เรียกอีกอย่างว่ากังหันแบบเฉือนตามที่แสดงในรูป เจ็ทความเร็วสูงจากหัวฉีดจะพุ่งไปที่ใบพัดในแนวตั้งตามทิศทางสัมผัสของเส้นรอบวงของราง กังหันประเภทนี้เหมาะสำหรับสถานีพลังงานน้ำที่มีหัวสูงและการไหลน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหัวเกิน 400 ม. เนื่องจากข้อจำกัดของความแข็งแรงของโครงสร้างและการเกิดโพรงอากาศ กังหันฟรานซิสจึงไม่เหมาะ และมักใช้กังหันแบบถัง ส่วนหัวน้ำที่ใช้ของกังหันแบบถังขนาดใหญ่คือประมาณ 300-1700 ม. และส่วนหัวน้ำที่ใช้ของกังหันแบบถังขนาดเล็กคือประมาณ 40-250 ม. ปัจจุบัน ส่วนหัวสูงสุดของกังหันแบบถังถูกใช้ที่ 1767 ม. (โรงไฟฟ้า Lesek ของออสเตรีย) และส่วนหัวออกแบบของกังหันแบบถังของสถานีพลังงานน้ำ Tianhu ในประเทศของฉันคือ 1022.4 ม.

กังหันน้ำชนิดเอียง
กระแสน้ำที่ไหลออกจากหัวฉีดจะเข้าสู่ใบพัดจากด้านหนึ่งของรางวิ่งและออกจากใบพัดจากอีกด้านหนึ่งในทิศทางที่ทำมุมกับระนาบการหมุนของรางวิ่ง เมื่อเปรียบเทียบกับกังหันแบบถังแล้ว การไหลล้นของกังหันประเภทนี้จะมากกว่า แต่มีประสิทธิภาพต่ำกว่า ดังนั้นกังหันประเภทนี้จึงมักใช้ในโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและขนาดกลาง และโดยทั่วไปแล้ว ส่วนหัวที่ใช้ได้จะอยู่ที่ 20-300 เมตร

กังหันดับเบิ้ลคลิก
กระแสน้ำจากหัวฉีดจะพุ่งเข้าใส่ใบพัดของกังหันน้ำสองครั้งติดต่อกัน กังหันน้ำประเภทนี้มีโครงสร้างเรียบง่ายและผลิตได้ง่าย แต่มีประสิทธิภาพต่ำและมีความแข็งแรงของใบพัดต่ำ เหมาะสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่มีกำลังผลิตไฟฟ้าไม่เกิน 1,000 กิโลวัตต์ และหัวน้ำที่ใช้ได้โดยทั่วไปคือ 5-100 เมตร
เหล่านี้คือการแบ่งประเภทของกังหันกระแทก เมื่อเปรียบเทียบกับกังหันกระแทกแล้ว กังหันกระแทกจะมีประเภทย่อยน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม ในพื้นที่ที่มีความแตกต่างของน้ำสูง กังหันกระแทกจะมีประสิทธิภาพมากกว่า เช่น แม่น้ำ Yarlung Zangbo ในประเทศของฉัน ซึ่งระดับน้ำลดลงมากกว่า 2,000 เมตร และการสร้างเขื่อนในเวลาเดียวกันนั้นไม่สมจริง ดังนั้น กังหันกระแทกจึงกลายเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด