فرانسس ٹربائن جنریٹر کو کیسے بہتر بنایا جائے۔

ایک واٹر ٹربائن، جس میں کپلان، پیلٹن، اور فرانسس ٹربائنز سب سے زیادہ عام ہیں، ایک بڑی روٹری مشین ہے جو حرکیاتی اور ممکنہ توانائی کو پن بجلی میں تبدیل کرنے کا کام کرتی ہے۔ واٹر وہیل کے یہ جدید مساوی 135 سالوں سے صنعتی پاور جنریشن اور حال ہی میں ہائیڈرو پاور انرجی جنریشن کے لیے استعمال ہو رہے ہیں۔

آج کل کے لیے واٹر ٹربائن کیا استعمال کیے جاتے ہیں؟
آج، ہائیڈرو پاور دنیا کی بجلی کی پیداوار میں 16 فیصد حصہ ڈالتی ہے۔ 19ویں صدی میں، بجلی کے گرڈز کے وسیع ہونے سے پہلے پانی کی ٹربائنیں صنعتی طاقت کے لیے بنیادی طور پر استعمال ہوتی تھیں۔ فی الحال، وہ بجلی کی پیداوار کے لیے استعمال ہوتے ہیں اور ڈیموں یا ان علاقوں میں پائے جاتے ہیں جہاں پانی کا بھاری بہاؤ ہوتا ہے۔
عالمی توانائی کی طلب میں تیزی سے اضافہ اور موسمیاتی تبدیلی اور فوسل فیول کی کمی جیسے عوامل کے ساتھ، پن بجلی دنیا بھر میں سبز توانائی کی شکل کے طور پر بڑا اثر ڈالنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ جیسا کہ ماحول دوست اور صاف توانائی کے ذرائع کی تلاش جاری ہے، فرانسس ٹربائنز آنے والے سالوں میں ایک بہت مقبول اور تیزی سے اپنایا جانے والا حل ثابت ہو سکتا ہے۔

واٹر ٹربائن کیسے بجلی پیدا کرتی ہیں؟
قدرتی یا مصنوعی طور پر بہنے والے پانی سے پانی کا دباؤ پانی کی ٹربائنوں کے لیے توانائی کے ذریعہ کے طور پر موجود ہے۔ اس توانائی کو پکڑ کر ہائیڈرو الیکٹرک پاور میں بدل دیا جاتا ہے۔ ایک ہائیڈرو پاور پلانٹ عام طور پر پانی کو ذخیرہ کرنے کے لیے ایک فعال دریا پر ڈیم کا استعمال کرے گا۔ اس کے بعد پانی کو انکریمنٹس میں چھوڑا جاتا ہے، ٹربائن سے بہتا، اسے گھماتا ہے، اور ایک جنریٹر کو چالو کرتا ہے جو پھر بجلی پیدا کرتا ہے۔

واٹر ٹربائن کتنے بڑے ہیں؟
جس سر کے تحت وہ کام کرتے ہیں اس کی بنیاد پر، واٹر ٹربائنز کو اونچے، درمیانے اور نچلے سر میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ کم سر والے ہائیڈرو پاور سسٹم بڑے ہوتے ہیں، کیونکہ پانی کی ٹربائن کو زیادہ بہاؤ کی شرح حاصل کرنے کے لیے بڑا ہونا پڑتا ہے جبکہ بلیڈ پر پانی کا کم دباؤ لاگو ہوتا ہے۔ بدلے میں، ہائی ہیڈ ہائیڈرو پاور سسٹمز کو سطح کے اتنے بڑے فریم کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، کیونکہ وہ تیزی سے چلنے والے پانی کے ذرائع سے توانائی حاصل کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

واٹر ٹربائن سمیت ہائیڈرو پاور سسٹم کے مختلف حصوں کے سائز کی وضاحت کرنے والا چارٹ
واٹر ٹربائن سمیت ہائیڈرو پاور سسٹم کے مختلف حصوں کے سائز کی وضاحت کرنے والا چارٹ
ذیل میں، ہم مختلف ایپلی کیشنز اور پانی کے دباؤ کے لیے استعمال ہونے والی مختلف قسم کے واٹر ٹربائنز کی چند مثالوں کی وضاحت کریں گے۔

کپلان ٹربائن (0-60 میٹر پریشر ہیڈ)
یہ ٹربائنز محوری بہاؤ ردعمل ٹربائن کے طور پر جانا جاتا ہے، کیونکہ یہ پانی کے دباؤ کو تبدیل کرتی ہیں کیونکہ یہ اس میں سے بہتی ہے. کپلان ٹربائن ایک پروپیلر سے مشابہت رکھتی ہے اور پانی اور دباؤ کی سطح کی ایک حد پر کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے ایڈجسٹ بلیڈ کی خصوصیات رکھتی ہے۔

کپلان ٹربائن کا خاکہ
پیلٹن ٹربائن (300m-1600m پریشر ہیڈ)
پیلٹن ٹربائن — یا پیلٹن وہیل — ایک امپلس ٹربائن کے طور پر جانا جاتا ہے، جو حرکت پذیر پانی سے توانائی نکالتی ہے۔ یہ ٹربائن ہائی ہیڈ ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے، کیونکہ اسے چمچ کی شکل والی بالٹیوں پر طاقت لگانے کے لیے پانی کے زیادہ دباؤ کی ضرورت ہوتی ہے، اور ڈسک کو گھومنے اور بجلی پیدا کرنے کا سبب بنتی ہے۔

پیلٹن ٹربائن
فرانسس ٹربائن (60m-300m پریشر ہیڈ)
آخری اور سب سے مشہور واٹر ٹربائن، فرانسس ٹربائن، دنیا کی ہائیڈرو پاور کا 60% حصہ بناتی ہے۔ ایک اثر اور رد عمل ٹربائن کے طور پر کام کرتے ہوئے جو درمیانے سر پر کام کرتی ہے، فرانسس ٹربائن محوری اور شعاعی بہاؤ کے تصورات کو یکجا کرتی ہے۔ ایسا کرنے سے، ٹربائن اونچی اور کم سر والی ٹربائنوں کے درمیان خلا کو پُر کرتی ہے، ایک زیادہ موثر ڈیزائن بناتی ہے، اور اس میں مزید بہتری لانے کے لیے آج انجینئرز کو چیلنج کر رہے ہیں۔

مزید خاص طور پر، ایک فرانسس ٹربائن سرپل کیسنگ کے ذریعے بہتے ہوئے پانی کے ذریعے (جامد) گائیڈ وینز میں چلتی ہے جو (چلنے والے) رنر بلیڈ کی طرف پانی کے بہاؤ کو کنٹرول کرتی ہے۔ پانی رنر کو قوتوں کے مشترکہ اثر اور ردعمل کے ذریعے گھومنے پر مجبور کرتا ہے، آخر میں رنر کو ایک ڈرافٹ ٹیوب کے ذریعے باہر نکالتا ہے جو پانی کے بہاؤ کو بیرونی ماحول میں خارج کرتی ہے۔

میں واٹر ٹربائن ڈیزائن کا انتخاب کیسے کروں؟
بہترین ٹربائن ڈیزائن کا انتخاب اکثر ایک چیز پر آتا ہے۔ سر کی مقدار اور بہاؤ کی شرح جو آپ کے لیے قابل رسائی ہے۔ ایک بار جب آپ یہ طے کر لیتے ہیں کہ آپ کس قسم کے پانی کے دباؤ کو استعمال کر سکتے ہیں، تو آپ فیصلہ کر سکتے ہیں کہ آیا ایک منسلک "ری ایکشن ٹربائن ڈیزائن" جیسا کہ فرانسس ٹربائن یا کھلا "امپلس ٹربائن ڈیزائن"، جیسے پیلٹن ٹربائن بہتر فٹ ہے۔

واٹر ٹربائن کا خاکہ
آخر میں، آپ اپنے مجوزہ برقی جنریٹر کی گردش کی ضروری رفتار قائم کر سکتے ہیں۔