کاونٹراٹاک ٹربائن جنریٹر کے پانی کے داخلی بہاؤ کے عمل کا اصول اور ساختی خصوصیات

جوابی حملہ ٹربائن ایک قسم کی ہائیڈرولک مشینری ہے جو پانی کے بہاؤ کے دباؤ کو پانی کی توانائی کو مکینیکل توانائی میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال کرتی ہے۔

(1) ساخت۔ کاؤنٹر اٹیک ٹربائن کے بنیادی ساختی اجزاء رنر، واٹر ڈائیورژن چیمبر، واٹر گائیڈنگ میکانزم اور ڈرافٹ ٹیوب ہیں۔
1) رنر۔ رنر پانی کی ٹربائن کا ایک حصہ ہے جو پانی کے بہاؤ کی توانائی کو گھومنے والی مکینیکل توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔ پانی کی توانائی کی تبدیلی کی سمت پر منحصر ہے، مختلف جوابی ٹربائنز کے رنر ڈھانچے بھی مختلف ہیں۔ فرانسس ٹربائن رنر ہموار بٹی ہوئی بلیڈ، کراؤن اور نچلی انگوٹھی اور دیگر اہم عمودی اجزاء پر مشتمل ہے۔ محوری بہاؤ ٹربائن رنر بلیڈ، رنر باڈی اور ڈرین کون اور دیگر اہم اجزاء پر مشتمل ہے: اخترن بہاؤ ٹربائن رنر کا ڈھانچہ زیادہ پیچیدہ ہے۔ بلیڈ کی جگہ کا زاویہ کام کے حالات کے ساتھ تبدیل کیا جا سکتا ہے اور گائیڈ وین کھولنے کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔ بلیڈ کی گردش کا مرکز لائن ٹربائن کے محور پر ترچھا زاویہ (45°-60°) ہے۔
2) واٹر ڈائیورژن چیمبر۔ اس کا کام پانی کو پانی کی رہنمائی کے طریقہ کار میں یکساں طور پر بہاؤ، توانائی کے نقصان کو کم کرنا، اور ٹربائن کی کارکردگی کو بہتر بنانا ہے۔ بڑے اور درمیانے سائز کی ٹربائنیں اکثر سرکلر کراس سیکشن میٹل والیوٹ کا استعمال کرتی ہیں جن کے سر 50m سے اوپر ہوتے ہیں، اور 50m سے نیچے والوں کے لیے trapezoidal کراس سیکشن کنکریٹ والیوٹ استعمال کرتے ہیں۔
3) پانی کی رہنمائی کا طریقہ کار۔ یہ عام طور پر ہموار گائیڈ وینز کی ایک خاص تعداد پر مشتمل ہوتا ہے اور ان کے گھومنے والے میکانزم کو یکساں طور پر رنر کے دائرے میں ترتیب دیا جاتا ہے۔ اس کا کام رنر میں پانی کے بہاؤ کی یکساں رہنمائی کرنا ہے، اور گائیڈ وین کے کھلنے کو ایڈجسٹ کرکے، جنریٹر سیٹ کی لوڈ کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ٹربائن کے بہاؤ کی شرح کو تبدیل کرنا ہے، اور یہ مکمل طور پر بند ہونے پر پانی کو سیل کرنے کا بھی کردار ادا کرتا ہے۔
4) ڈرافٹ ٹیوب۔ رنر کے آؤٹ لیٹ پر پانی کے بہاؤ میں اب بھی اضافی توانائی کا ایک حصہ ہے جو استعمال نہیں کیا گیا ہے۔ ڈرافٹ ٹیوب کا کردار توانائی کے اس حصے کو بازیافت کرنا اور پانی کو نیچے کی طرف خارج کرنا ہے۔ ڈرافٹ ٹیوب کو دو قسموں میں تقسیم کیا جاتا ہے، سیدھے شنک اور مڑے ہوئے۔ سابق میں بڑی توانائی کا گتانک ہوتا ہے اور عام طور پر چھوٹی افقی اور نلی نما ٹربائنوں کے لیے موزوں ہوتا ہے۔ مؤخر الذکر کی ہائیڈرولک کارکردگی سیدھے شنک کے مقابلے میں کم ہے، لیکن اس کی کھدائی کی گہرائی کم ہے، اور بڑے اور درمیانے درجے کی جوابی ٹربائنوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔

(2) درجہ بندی۔ رنر کے ذریعے پانی کے بہاؤ کی محوری سمت کے مطابق، اثر ٹربائن کو فرانسس ٹربائن، ایک اخترن بہاؤ ٹربائن، ایک محوری بہاؤ ٹربائن اور ایک نلی نما ٹربائن میں تقسیم کیا گیا ہے۔
1) فرانسس ٹربائن۔ فرانسس (شعاعی محوری بہاؤ یا فرانسس) ٹربائن ایک انسداد حملہ ٹربائن ہے جس میں پانی رنر کے فریم سے محوری سمت کی طرف شعاعی طور پر بہتا ہے۔ اس قسم کی ٹربائن میں قابل اطلاق سروں کی وسیع رینج (30-700m)، سادہ ساخت، چھوٹا حجم اور کم قیمت ہوتی ہے۔ چین میں کام کرنے والی سب سے بڑی فرانسس ٹربائن ایرٹن ہائیڈرو پاور پلانٹ ہے، جس کی ریٹیڈ آؤٹ پٹ پاور 582 میگاواٹ اور زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور 621 میگاواٹ ہے۔
2) محوری بہاؤ ٹربائن۔ محوری بہاؤ ٹربائن ایک جوابی حملہ ٹربائن ہے جس میں پانی محوری سمت سے بہتا ہے اور رنر سے باہر محوری سمت میں بہتا ہے۔ اس قسم کی ٹربائن کو دو قسموں میں تقسیم کیا گیا ہے: فکسڈ بلیڈ ٹائپ (سکرو ٹائپ) اور روٹری ٹائپ (کپلان ٹائپ)۔ پہلے کے بلیڈ فکس ہوتے ہیں، اور بعد کے بلیڈ کو گھمایا جا سکتا ہے۔ محوری بہاؤ ٹربائن کی پانی کے گزرنے کی صلاحیت فرانسس ٹربائن سے زیادہ ہے۔ چونکہ پیڈل ٹربائن کے بلیڈ بوجھ میں ہونے والی تبدیلیوں کے ساتھ پوزیشن تبدیل کر سکتے ہیں، اس لیے ان کی لوڈ تبدیلیوں کی ایک وسیع رینج میں اعلی کارکردگی ہوتی ہے۔ محوری بہاؤ ٹربائن کی اینٹی کاویٹیشن کارکردگی اور مکینیکل طاقت فرانسس ٹربائن کی نسبت بدتر ہے، اور ساخت بھی زیادہ پیچیدہ ہے۔ فی الحال، اس قسم کی ٹربائن کا قابل اطلاق ہیڈ 80m یا اس سے زیادہ تک پہنچ چکا ہے۔
3) نلی نما ٹربائن۔ اس قسم کی واٹر ٹربائن کا پانی کا بہاؤ رنر سے محوری طور پر بہتا ہے، اور رنر سے پہلے اور بعد میں کوئی گردش نہیں ہوتی ہے۔ استعمال کی حد 3-20 ہے۔ . فیوزیلج میں چھوٹی اونچائی، پانی کے بہاؤ کے اچھے حالات، اعلی کارکردگی، کم سول انجینئرنگ، کم لاگت، والیوٹ اور خمیدہ ڈرافٹ ٹیوبوں کی ضرورت نہیں، اور سر جتنا نیچے ہوگا، اتنے ہی زیادہ واضح فوائد کے فوائد ہیں۔
نلی نما ٹربائنز کو دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے: جنریٹر کنکشن اور ٹرانسمیشن موڈ کے مطابق فل تھرو فلو اور نیم تھرو فلو۔ سیمی تھرو فلو ٹربائنز کو مزید بلب کی قسم، شافٹ کی قسم اور شافٹ ایکسٹینشن کی قسم میں تقسیم کیا گیا ہے۔ ان میں سے، شافٹ کی توسیع کی قسم کو بھی دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے۔ ترچھا محور اور افقی محور ہیں۔ اس وقت، سب سے زیادہ استعمال شدہ بلب ٹیوبلر قسم، شافٹ ایکسٹینشن کی قسم اور عمودی شافٹ کی قسم زیادہ تر چھوٹے یونٹوں میں استعمال ہوتی ہے۔ حالیہ برسوں میں، شافٹ کی قسم بڑے اور درمیانے درجے کی اکائیوں میں بھی استعمال ہوتی رہی ہے۔
شافٹ ایکسٹینشن ٹیوبلر یونٹ کا جنریٹر آبی گزرگاہ کے باہر نصب کیا جاتا ہے، اور جنریٹر ٹربائن سے لمبے مائل شافٹ یا افقی شافٹ کے ساتھ جڑا ہوتا ہے۔ یہ شافٹ ایکسٹینشن قسم کا ڈھانچہ بلب کی قسم سے زیادہ آسان ہے۔
4) اخترن بہاؤ ٹربائن۔ اخترن بہاؤ (جسے اخترن بھی کہا جاتا ہے) ٹربائن کی ساخت اور سائز مخلوط بہاؤ اور محوری بہاؤ کے درمیان ہوتے ہیں۔ بنیادی فرق یہ ہے کہ رنر بلیڈ کی سنٹر لائن ٹربائن کی سنٹرل لائن کے ایک خاص زاویے پر ہوتی ہے۔ ساختی خصوصیات کی وجہ سے، آپریشن کے دوران یونٹ کو ڈوبنے کی اجازت نہیں ہے، لہذا دوسرے ڈھانچے میں ایک محوری نقل مکانی سگنل پروٹیکشن ڈیوائس نصب کی گئی ہے تاکہ بلیڈ اور رنر چیمبر آپس میں ٹکرانے والے حادثات کو روک سکے۔ اخترن بہاؤ ٹربائن کے استعمال کے سر کی حد 25～200m ہے۔