Suv turbinasi, eng keng tarqalganlari Kaplan, Pelton va Francis turbinalari bo'lib, kinetik va potensial energiyani gidroenergetikaga aylantirish uchun ishlaydigan katta aylanuvchi mashinadir. Suv g'ildiragining ushbu zamonaviy ekvivalentlari 135 yildan ortiq vaqt davomida sanoat energiyasini ishlab chiqarishda va yaqinda gidroenergetika energiyasini ishlab chiqarishda ishlatilgan.
Bugungi kunda suv turbinalari nima uchun ishlatiladi?
Bugungi kunda gidroenergetika dunyo elektr energiyasi ishlab chiqarishning 16 foizini tashkil qiladi. 19-asrda elektr tarmoqlari keng tarqalishidan oldin suv turbinalari asosan sanoat energiyasi uchun ishlatilgan. Hozirgi vaqtda ular elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun ishlatiladi va to'g'onlarda yoki kuchli suv oqimi sodir bo'ladigan joylarda uchraydi.
Global energiya talabi tez sur'atlar bilan o'sib borayotgani va iqlim o'zgarishi va qazilma yoqilg'ilarning kamayib borayotgani kabi omillar bilan gidroenergetika butun dunyo miqyosida yashil energiya shakli sifatida katta ta'sir ko'rsatishi mumkin. Ekologik toza va toza energiya manbalarini izlash davom etar ekan, Francis turbinalari kelgusi yillarda juda mashhur va tobora ko'proq qo'llaniladigan yechim bo'lishi mumkin.
Suv turbinalari qanday qilib elektr energiyasini ishlab chiqaradi?
Tabiiy yoki sun'iy ravishda oqayotgan suvdan hosil bo'lgan suv bosimi suv turbinalari uchun energiya manbai sifatida mavjud. Bu energiya to'planadi va gidroelektr energiyasiga aylanadi. Gidroelektr stansiyasi odatda suvni saqlash uchun faol daryodagi to'g'ondan foydalanadi. Keyin suv bosqichma-bosqich chiqarib yuboriladi, turbinadan oqib o'tadi, uni aylantiradi va keyin elektr energiyasi ishlab chiqaradigan generatorni ishga tushiradi.
Suv turbinalari qanchalik katta?
Suv turbinalari ishlaydigan bosimga qarab yuqori, o'rta va past bosimga bo'linishi mumkin. Past bosimli gidroenergetika tizimlari kattaroqdir, chunki suv turbinasi yuqori oqim tezligiga erishish uchun katta bo'lishi kerak, pichoqlar bo'ylab esa past suv bosimi qo'llaniladi. O'z navbatida, yuqori bosimli gidroenergetika tizimlari bunday katta sirt aylanasiga muhtoj emas, chunki ular tezroq harakatlanadigan suv manbalaridan energiya olish uchun ishlatiladi.
Suv turbinasini o'z ichiga olgan turli gidroenergetika tizimi qismlarining o'lchamlarini tushuntiruvchi jadval
Suv turbinasini o'z ichiga olgan turli gidroenergetika tizimi qismlarining o'lchamlarini tushuntiruvchi jadval
Quyida biz turli xil dasturlar va suv bosimi uchun ishlatiladigan turli xil suv turbinalarining bir nechta misollarini tushuntirib beramiz.
Kaplan turbinasi (0-60 m bosimli bosh)
Bu turbinalar eksenel oqim reaksiya turbinalari sifatida tanilgan, chunki ular suv oqib o'tayotganda uning bosimini o'zgartiradi. Kaplan turbinasi pervanelga o'xshaydi va turli xil suv va bosim darajalarida samaradorlikni oshirish uchun sozlanishi pichoqlarga ega.
Kaplan turbinasining diagrammasi
Pelton turbinasi (300m-1600m bosimli bosh)
Pelton turbinasi — yoki Pelton gʻildiragi — harakatlanayotgan suvdan energiya oladigan impulsli turbina sifatida tanilgan. Bu turbina yuqori bosimli ishlar uchun mos keladi, chunki u qoshiq shaklidagi chelaklarga kuch qoʻllash va diskning aylanishiga va quvvat ishlab chiqarishiga olib kelishi uchun yuqori miqdordagi suv bosimini talab qiladi.
Pelton turbinasi
Francis turbinasi (60m-300m bosimli bosh)
Oxirgi va eng mashhur suv turbinasi, Francis turbinasi, dunyodagi gidroenergetikaning 60 foizini tashkil qiladi. O'rtacha bosimda ishlaydigan zarba va reaksiya turbinasi sifatida ishlaydigan Francis turbinasi eksenel va radial oqim tushunchalarini birlashtiradi. Shu tariqa turbina yuqori va past bosimli turbinalar orasidagi bo'shliqni to'ldiradi, yanada samarali dizayn yaratadi va bugungi kunda muhandislarni uni yanada takomillashtirishga undaydi.
Aniqroq aytganda, Francis turbinasi spiral korpus orqali suvning (harakatlanuvchi) yuguruvchi pichoqlarga qarab oqimini boshqaradigan (statik) yo'naltiruvchi qanotlarga oqib o'tishi orqali ishlaydi. Suv yuguruvchini kuchlarning birgalikdagi zarbasi va reaksiyasi orqali aylantirishga majbur qiladi va nihoyat suv oqimini tashqi muhitga chiqaradigan tortish trubkasi orqali yuguruvchidan chiqadi.
Suv turbinasi dizaynini qanday tanlash mumkin?
Optimal turbina dizaynini tanlash ko'pincha bitta narsaga bog'liq; siz uchun mavjud bo'lgan bosim miqdori va oqim tezligi. Qanday suv bosimidan foydalanish mumkinligini aniqlaganingizdan so'ng, siz Francis turbinasi kabi yopiq "reaksiya turbinasi dizayni" yoki Pelton turbinasi kabi ochiq "impulsli turbinasi dizayni" yaxshiroq mos kelishini hal qilishingiz mumkin.
Suv turbinasi sxemasi
Nihoyat, siz taklif qilingan elektr generatoringizning kerakli aylanish tezligini o'rnatishingiz mumkin.
Nashr vaqti: 2022-yil 15-iyul
