कपलान टरबाइन

जैसा कि हम जानते हैं, हाइड्रोलिक ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए हमें एक टरबाइन को स्थानांतरित करने के लिए झरने के माध्यम से बड़ी मात्रा में पानी डालना पड़ता है। हाइड्रोलिक ऊर्जा में सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाला टर्बाइन है कपलान टरबाइन। यह एक हाइड्रोलिक जेट टरबाइन है जिसका उपयोग कुछ छोटे मीटर तक छोटे ग्रेडिएंट के साथ किया जाता है। प्रवाह की हमेशा जरूरत होती है, ताकि बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न की जा सके।

इस लेख में हम आपको यह बताने जा रहे हैं कि कापलान टर्बाइन में क्या होता है, इसकी विशेषताएं क्या हैं और इसका उपयोग हाइड्रोलिक ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए कैसे किया जाता है।

कपलान टरबाइन क्या है

यह एक हाइड्रोलिक जेट टरबाइन है जो कुछ मीटर से कुछ दसियों तक की ऊंचाई में छोटे ग्रेडिएंट का उपयोग करता है। मुख्य विशेषताओं में से एक यह है कि यह हमेशा उच्च प्रवाह दर के साथ काम करता है। 200 से 300 क्यूबिक मीटर प्रति सेकंड की दर से बहती है। यह हाइड्रोलिक ऊर्जा की पीढ़ी के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, यह एक प्रकार की अक्षय ऊर्जा है।

कपलन टरबाइन का आविष्कार 1913 में ऑस्ट्रिया के प्रोफेसर विक्टर कपलान द्वारा किया गया था। यह एक प्रकार का प्रोपेलर के आकार का हाइड्रोलिक टरबाइन है जहां उनके ब्लेड होते हैं जो पानी के विभिन्न प्रवाह के लिए उन्मुख हो सकते हैं। हम जानते हैं कि पानी का प्रवाह मात्रा की तीव्रता के आधार पर भिन्न होता है। पानी के प्रवाह के लिए उन्मुख ब्लेड होने में सक्षम होने से, हम नाममात्र प्रवाह के 20-30% की दर को प्रवाह करने के लिए इसे उच्च रखकर प्रदर्शन बढ़ा सकते हैं।

सबसे सामान्य बात यह है कि यह टरबाइन सुसज्जित है पानी के प्रवाह को निर्देशित करने में मदद करने वाले स्थिर स्टेटर डिफ्लेक्टर के साथ। इस तरह, विद्युत ऊर्जा की पीढ़ी को अनुकूलित किया जाता है। कपलान टरबाइन की दक्षता का उपयोग आवश्यकताओं के आधार पर प्रवाह की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए किया जा सकता है। आदर्श रूप से, टरबाइन को एक अभिविन्यास प्रणाली का उपयोग करके तैयार किया जाना चाहिए जिसमें हम प्रवाह को बदलने पर स्टेटर डिफ्लेक्टर्स डालते हैं। जब से हम वर्षा और जलाशय के स्तर पर निर्भर करते हैं, तब हमारे पास हमेशा एक जैसा जल प्रवाह नहीं होता है।

जब द्रव कपलान टरबाइन तक पहुंचता है, तो एक सर्पिल-आकार के नाली के लिए धन्यवाद, यह पूरी परिधि को पूरी तरह से खिलाने का कार्य करता है। एक बार जब द्रव टरबाइन तक पहुँच जाता है तो यह एक वितरक से होकर गुजरता है जो द्रव को अपनी रोटरी घूर्णन प्रदान करता है। यह वह जगह है जहां प्ररित करनेवाला को अक्षीय रूप से उलट करने के लिए प्रवाह 90 डिग्री को बदलने के लिए जिम्मेदार है।

प्रमुख विशेषताएं

जब हमारे पास एक प्रोपेलर टरबाइन होता है तो हम जानते हैं कि विनियमन व्यावहारिक रूप से शून्य है। इसका मतलब है कि टरबाइन केवल एक निश्चित सीमा में काम कर सकता है, इसलिए वितरक भी समायोज्य नहीं है। कापलान टरबाइन के साथ हमें जल प्रवाह को समायोजित करने के लिए प्ररित करनेवाला ब्लेड का उन्मुखीकरण मिलता है। इसके अलावा, आंदोलन वर्तमान प्रवाह के लिए अनुकूल है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रत्येक वितरक सेटिंग ब्लेड के एक अलग अभिविन्यास से मेल खाती है। इसके लिए धन्यवाद, इसके साथ काम करना संभव है प्रवाह दरों की एक विस्तृत श्रृंखला में 90% तक की उच्च पैदावार।

इन टर्बाइनों के उपयोग का क्षेत्र अधिकतम ऊंचाई 80 मीटर की ऊंचाई तक पहुँचता है और प्रवाह दर 50 क्यूबिक मीटर प्रति सेकंड तक हो जाती है। यह आंशिक रूप से के उपयोग के क्षेत्र को ओवरलैप करता है फ्रांसिस टरबाइन। यह टरबाइन वे केवल 10 मीटर की गिरावट पर पहुंच गए और प्रवाह में 300 क्यूबिक मीटर प्रति सेकंड से अधिक हो गए।

हाइड्रोलिक ऊर्जा की पीढ़ी का अनुकूलन करने के लिए कपलान टर्बाइन को देखना बहुत आम है। वे प्रोपेलर टर्बाइन हैं जो पूरी क्षमता से काम करते हैं और किसी भी अतिरिक्त तरल पदार्थ का अच्छी तरह से जवाब देते हैं। इन टरबाइनों के लिए धन्यवाद, वे बड़ी मात्रा में स्थापना लागत को समाप्त करते हैं क्योंकि यह टरबाइन एक प्रोपेलर टरबाइन की तुलना में अधिक महंगा है, लेकिन स्थापना लंबी अवधि में बहुत अधिक कुशल हो जाती है।

जलविद्युत में टरबाइन कैसे काम करते हैं

अगर हम एक वोल्टेज आउटपुट को हाइड्रोइलेक्ट्रिक इंस्टॉलेशन में स्थिर रखना चाहते हैं, तो टरबाइन की गति को हमेशा स्थिर रखना चाहिए। हम जानते हैं कि पानी का दबाव प्रवाह दर और तीव्रता के आधार पर भिन्न होता है। हालांकि, इन दबाव विविधताओं की परवाह किए बिना टरबाइन की गति को स्थिर रखा जाना चाहिए। स्थिर रहने के लिए, फ्रांसिस टरबाइन और कपलान टरबाइन दोनों में बड़ी संख्या में नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

पेल्टन व्हील इंस्टॉलेशन अक्सर किए जाते हैं जिसमें पानी के प्रवाह को इजेक्टर नलिका को खोलने और बंद करने से नियंत्रित करने में मदद मिलती है। जब सुविधा में एक कापलान टरबाइन होता है, तो एक डिस्चार्ज बाईपास नोजल का उपयोग ड्रॉप चैनलों में तेजी से वर्तमान परिवर्तनों को रोकने में मदद करने के लिए किया जाता है जो अचानक पानी के दबाव को बढ़ा सकते हैं। इस तरह हम यह सुनिश्चित करते हैं कि प्रोपेलर हमेशा एक स्थिर तरीके से संग्रहीत होते हैं और पानी के दबाव में परिवर्तन से प्रभावित नहीं होते हैं। पानी के दबाव में ये वृद्धि जल हथौड़ों के रूप में जानी जाती है। वे सुविधाओं के लिए बहुत हानिकारक हो सकते हैं।

हालांकि, इन सभी सेटिंग्स के साथ, नलिका के माध्यम से पानी का एक निरंतर प्रवाह बनाए रखा जाता है, ताकि टरबाइन ब्लेड के आंदोलन को स्थिर रखा जाए। पानी के हथौड़ों से बचने के लिए, निर्वहन नलिका धीरे-धीरे बंद हो जाती है। हाइड्रोलिक ऊर्जा उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले टर्बाइन कुछ प्रकारों के अनुसार भिन्न होते हैं:

• के लिए बड़ी छलांग और छोटे प्रवाह की दर पेल्टन टर्बाइन का उपयोग किया जाता है।
• उन लोगों के लिए छोटे सिर लेकिन उच्च प्रवाह के साथ फ्रांसिस टर्बाइन का उपयोग किया जाता है।
• En बहुत छोटे झरने लेकिन एक बहुत बड़े प्रवाह के साथ कपलान और प्रोपेलर टर्बाइन का उपयोग किया जाता है।

जलविद्युत संयंत्र जलाशयों में निहित पानी की एक बड़ी मात्रा पर निर्भर करते हैं। इस प्रवाह को नियंत्रित किया जाना चाहिए और लगभग स्थिर रखा जा सकता है ताकि नलिकाओं या पेनस्टॉक्स के माध्यम से पानी पहुंचाया जा सके। टरबाइन से गुजरने वाले पानी के प्रवाह को अनुकूल बनाने के लिए वाल्व के माध्यम से प्रवाह को नियंत्रित किया जाता है। टरबाइन के माध्यम से पारित होने की अनुमति दी गई पानी की मात्रा प्रत्येक क्षण बिजली की मांग पर निर्भर करती है। बाकी पानी डिस्चार्ज चैनलों के माध्यम से निकलता है।

मुझे आशा है कि इस जानकारी से आप कपलान टरबाइन और जल विद्युत उत्पादन के बारे में अधिक जान सकते हैं।