कॅप्लान टर्बाइन काय आहेत?

कॅप्लन टर्बाइन ही एक समायोज्य ब्लेड अक्षीय असलेली प्रवाही टर्बाइन आहे. कॅप्लान टर्बाइन अक्षीय प्रवाह अभिक्रियाच्या तत्त्वावर लक्ष केंद्रित करते. यानुसार, द्रव रनरद्वारे रोटेशनच्या अक्षाच्या समांतर दिशेने वाहतो. टर्बाइनच्या इनलेटच्या आतील पाण्यामध्ये दाब आणि गतिज ऊर्जा दोन्ही असते, ज्यामुळे ब्लेड प्रभावीपणे फिरतात. ऑस्ट्रियन प्रोफेसर व्हिक्टर कॅप्लन यांनी 1913 मध्ये ही टर्बाइन तयार केली. ही टर्बाइन आपोआप समायोजित प्रोपेलर ब्लेड आणि विकेट गेट्स एकत्र करून विस्तृत प्रवाह किंवा पाण्याच्या पातळीवर कार्यक्षमता प्राप्त करण्यासाठी तयार केली गेली. ही पूर्ण प्रतिक्रिया टर्बाइन त्याच्या एरो फाइल फॉर्ममुळे इंपेलर ब्लेडवर लिफ्ट निर्माण करते. या टर्बाइनला औद्योगिक किंवा वीज उद्योगातील प्रमुख उत्पादन म्हणून संबोधले जाते. स्रोत: Pinterest या प्रकारच्या टर्बाइनमध्ये, शाफ्टचा खालचा भाग जाड असतो आणि त्यामुळे एक हब किंवा बॉस बनतो. जलविद्युत संयंत्रांसाठी टर्बाइनचा प्रकार वापरला जातो आणि या ब्लेडला विशेष बनवते ते म्हणजे पाण्याचा प्रवाह कितीही असला तरी जास्तीत जास्त कार्यक्षमता टिकवून ठेवण्याची त्यांची क्षमता.

कॅप्लान टर्बाइन: भाग

style="font-weight: 400;">कॅपलान टर्बाइन या टर्बाइनमधून मोठ्या प्रमाणात पाणी वाहून जाऊ शकते याची खात्री करूनच बनवले जाते. त्यामुळे या टर्बाइन इतर टर्बाइनच्या तुलनेत थोड्या वेगळ्या पद्धतीने बांधल्या जातात. प्रथम, कॅप्लान टर्बाइन इतर टर्बाइनपेक्षा खूपच लहान आहे. रेडियल दिशेने, फ्लो ट्यूबद्वारे पाणी इंजेक्ट केले जाते. दुसरीकडे, फंक्शनल गाईड व्हॅन्स आणि कायम ब्लेड हे पाणी अक्षीय अभिमुखतेसह टर्बाइनमध्ये निर्देशित करतात. येथे टर्बाइनचे भाग आहेत जे हे कार्य कार्यक्षमतेने करतात: स्रोत: Pinteres t

1. स्क्रोल आवरण

स्क्रोल संरक्षक आच्छादन कमी होत असलेल्या क्रॉस-सेक्शन क्षेत्रासह सर्पिल-आकाराच्या आवरणाचा संदर्भ देते. कॅप्लान टर्बाइनमधील सर्पिल आवरण आणि मार्गदर्शक व्हॅन्स फ्रान्सिस टर्बाइन प्रमाणेच असतात. सुरुवातीला, पेनस्टॉक्समधील पाणी स्क्रोल केसिंगमध्ये हलविले जाते, जे नंतर मार्गदर्शक वेनमध्ये जाते. यानंतर, पाणी 90 अंशांवर वळते आणि रनरमधून कार्यक्षमतेने वाहते. हे धावपटू आणि धावपटू ब्लेड आणि मार्गदर्शक व्हॅन्सच्या संपर्कात येण्यापासून संरक्षण करते कोणतेही बाह्य नुकसान. या आवरणाचे प्राथमिक उद्दिष्ट हे आहे की प्रवेशद्वाराच्या प्रत्येक बिंदूवर पाण्याचा सतत वेग राखला जाईल.

2. मार्गदर्शिका वेन यंत्रणा

गाईड वेन मेकॅनिझम हा टर्बाइनचा एकमात्र नियंत्रित भाग आहे आणि विजेच्या मागणीनुसार उघडणे आणि बंद करणे यासाठी जबाबदार आहे. अधिक पॉवर आउटपुट आवश्यकता असल्यास मोटारच्या ब्लेडवर अधिक पाणी टाकण्यासाठी ते विस्तीर्ण उघडते. त्याचप्रमाणे, जेव्हा कमी पॉवर आउटपुट आवश्यक असते तेव्हा पाणी प्रवाह थांबविण्यासाठी ते स्वतःच बंद होते. गाईड वेन मेकॅनिझमच्या उपस्थितीने, टर्बाइन कार्यक्षमतेने हलवू शकते, त्याचा वेग कमी करते.

3. मसुदा ट्यूब

ट्यूब किंवा पाईपच्या बाहेर विस्तारित केलेल्या क्षेत्रास ड्राफ्ट ट्यूब म्हणून संबोधले जाते. ड्राफ्ट ट्यूबचे एक टोक रनर आउटलेटला जोडलेले असते तर उलट पाण्याखाली बुडलेले असते. हे लक्षात घेणे महत्वाचे आहे की मसुदा ट्यूब फक्त प्रतिक्रिया टर्बाइनमध्ये उपस्थित आहे. ड्राफ्ट ट्यूब रिअॅक्शन टर्बाइन रनर्सच्या आउटलेटमधून पाणी बाहेर पडू नये म्हणून तयार केली जाते कारण दाब सामान्यत: वातावरणाच्या दाबापेक्षा लहान असतो. त्यामुळे पाणी बाहेर जाण्यासाठी विस्तीर्ण क्षेत्र आवश्यक आहे.

4. धावपटू ब्लेड

कॅप्लान टर्बाइन घटकांचे हृदय म्हणून संदर्भित, रनर ब्लेड हे यंत्राचे फिरणारे भाग आहेत जे वीज निर्माण करण्यास मदत करतात. या ब्लेडचा शाफ्ट शी जोडलेला आहे जनरेटरचा शाफ्ट. जास्तीत जास्त पॉवर आउटपुट सुनिश्चित करण्यासाठी या घटकाचे ब्लेड आक्रमणाच्या इष्टतम कोनासाठी समायोजित करण्यायोग्य आहेत. गव्हर्नर सर्वो मेकॅनिझमचे पालन करून ते पिव्होट्सभोवती आपोआप फिरतात.

कॅप्लान टर्बाइन कसे कार्य करते?

टर्बाइनचे काम पेनस्टॉकमधील पाण्यापासून सुरू होते. ते नंतर स्क्रोल केसिंगमध्ये प्रवेश करते, ज्याचा आकार एका माध्यमात असतो ज्यामुळे प्रवाहाचा दाब समान असतो. यानंतर, पाणी रनर ब्लेडच्या दिशेने मार्गदर्शक व्हॅनद्वारे निर्देशित केले जाते. या वेन्स समायोज्य आहेत आणि दबाव आणि प्रवाह दर आवश्यकतांवर आधारित स्वयंचलितपणे समायोजित करू शकतात. यानंतर, पाणी 90-अंश वळण घेते, ते रनर ब्लेडच्या दिशेने अक्षीय वळते. पाण्याच्या प्रतिक्रिया शक्तीमुळे, पाण्यावर आदळल्याबरोबर रनर ब्लेड फिरू लागतात. या ब्लेडला त्यांच्या लांबीसह एक वळण देखील असते, जे आक्रमणाचा इष्टतम कोन सुनिश्चित करण्यासाठी तयार केले जाते. हे ब्लेडच्या सर्व क्रॉस-सेक्शनवर अधिक कार्यक्षमता सुनिश्चित करते. यानंतर, पाणी ड्राफ्ट ट्यूबमध्ये प्रवेश करते. या ठिकाणी गतीज उर्जेसह पाण्याची दाब ऊर्जा कमी होते. वीज निर्मितीसाठी, जनरेटरचा शाफ्ट टर्बाइनच्या रोटेशनच्या मदतीने फिरवला जातो. कॅप्लान टर्बाइनद्वारे हलवलेले पाणी इतरांच्या तुलनेत थोडे वेगळे राहते याची खात्री करण्यासाठी हे आहे टर्बाइन स्रोत: Pinterest

कॅप्लान टर्बाइन: त्याचे फायदे आणि तोटे काय आहेत?

फायदे

• कपलान टर्बाइन इतर टर्बाइनच्या तुलनेत कमी पाण्याचे डोके आणि उच्च प्रवाह दरांसह अधिक कार्यक्षमतेने कार्य करते.
• जेव्हा विद्युत उर्जा उत्पादनाचा प्रश्न असतो तेव्हा जगभरात याला अधिक पसंती दिली जाते.
• कॅप्लान टर्बाइन इतर टर्बाइनच्या तुलनेत आकाराने लहान आहेत आणि ते बांधायलाही खूप सोपे आहेत.
• इतर विविध हायड्रॉलिक टर्बाइनशी तुलना केल्यास, कॅप्लान टर्बाइनची कार्यक्षमता खूप जास्त राहते.
• वैयक्तिक उर्जा उत्पादनासाठी, किफायतशीर मायक्रोटर्बाइन्स केवळ दोन फूट डोक्यासह जगभरात तयार केल्या जाऊ शकतात.
• या टर्बाइन असू शकतात वैयक्तिकरित्या कोणत्याही साइटसाठी जास्तीत जास्त संभाव्य कार्यक्षमतेसह, सहसा 90% वर ऑपरेट करण्यासाठी डिझाइन केलेले.
• या टर्बाइन कमी देखभालीसह अनेक दशके टिकतात.

तोटे

• टर्बाइनच्या आत शाफ्ट फक्त उभ्या स्थितीत ठेवता येतो.
• अशा प्रकारचे टर्बाइन मोठ्या प्रवाह दरासाठी डिझाइन केलेले आहे आणि कमी प्रवाह दराने कार्य करू शकत नाही.
• या प्रकारच्या टर्बाइनमुळे उद्भवणारा सर्वात लक्षणीय तोटा म्हणजे पोकळ्या निर्माण होणे. पोकळ्या निर्माण होण्यापासून रोखण्यासाठी, ड्राफ्ट ट्यूब आणि स्टेनलेस स्टीलचा वापर प्रभावी असू शकतो. तथापि, यामुळे पोकळ्या निर्माण होण्याची प्रक्रिया मंद होईल.

कॅप्लन टर्बाइन: वापरल्या जाणार्‍या ड्राफ्ट ट्यूबचे प्रकार

कॅप्लान टर्बाइनशी संबंधित चार प्रकारच्या ड्राफ्ट ट्यूब आहेत, म्हणजे:

• शंकूच्या आकाराची ड्राफ्ट ट्यूब

शंकूच्या आकाराच्या ड्राफ्ट ट्यूबच्या स्वरूपात, प्रवाहाची दिशा सरळ आणि भिन्न राहते. या प्रकारच्या नळ्या स्टीलच्या प्लेट्समधून तयार केल्या जातात. या नळ्यांचा आकार निमुळता आहे आणि आउटलेटचा व्यास पेक्षा जास्त आहे ड्राफ्ट ट्यूबच्या इनलेटचा व्यास.

• साधी कोपर मसुदा ट्यूब

या मसुद्याच्या नळीचा आकार कोपर सारखा आहे आणि त्यामध्ये करिक्युलर इनलेट आणि आउटलेट आहेत. ही ड्राफ्ट ट्यूब शेपटीच्या शर्यतीच्या शेजारी बसवायची आहे आणि ती कमी डोक्याच्या स्थानांवर वापरली जाते. या ड्राफ्ट ट्यूबचा फायदा असा आहे की ते ड्रिलिंगची किंमत कमी करते. रनर आउटलेटवर उपस्थित गतीज ऊर्जा पुनर्प्राप्त करण्यासाठी बाहेर पडण्याचा व्यास रुंद ठेवला पाहिजे. साध्या कोपर ड्राफ्ट ट्यूबची मध्यम कार्यक्षमता अंदाजे 60% आहे.

• मूडी मसुदा ट्यूब

मूडी ड्राफ्ट ट्यूबमध्ये आउटलेट दोन विभागांमध्ये वेगळे केले जाते. या प्रकारची ड्राफ्ट ट्यूब शंकूच्या आकाराच्या ड्राफ्ट ट्यूबसारखीच असते. यात एक मध्यवर्ती कोर घटक आहे जो आउटलेटला दोन भागांमध्ये विभाजित करण्यासाठी जबाबदार आहे. मूडी ड्राफ्ट ट्यूब्समध्ये, दोन निर्गमन आणि एक इनलेट आहे ज्याचा उद्देश यंत्रातील पाण्याची फिरती गती कमी करणे आहे. मूडी ड्राफ्ट ट्यूबची कार्यक्षमता अंदाजे 88% पर्यंत असते.

• वेगवेगळ्या क्रॉस-सेक्शनसह कोपर मसुदा ट्यूब

वेगवेगळ्या क्रॉस-सेक्शनसह एल्बो ड्राफ्ट ट्यूब ही साध्या एल्बो ड्राफ्ट ट्यूबची सुधारणा आहे. या ड्राफ्ट ट्यूबचा आउटलेट आयताकृती आहे, तर या ड्राफ्ट ट्यूबचा इनलेट गोलाकार आहे. क्षैतिज विभाग या मसुद्याला समर्पित ट्यूब बाहेर पडण्याच्या क्षेत्राकडे जाण्यापासून हवेला रोखण्यासाठी वरच्या दिशेने झुकलेली असते. या प्रकारच्या ड्राफ्ट ट्यूबमधील आउटलेट शेपटीच्या रेसच्या खाली राहतो आणि कॅप्लान टर्बाइनचा वापर केल्यावर कार्यक्षमतेची कार्यक्षमता अंदाजे 70% असते. हे देखील पहा: बांधकाम साहित्याचे प्रकार

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

कॅप्लान टर्बाइन कोणी तयार केले?

कॅप्लान टर्बाइनची निर्मिती 1913 मध्ये व्हिक्टर कॅप्लानने केली होती.

कॅप्लान टर्बाइनच्या बांधकामासाठी किती प्रकारच्या ड्राफ्ट ट्यूब वापरल्या जाऊ शकतात?

कॅप्लन टर्बाइनच्या बांधकामात चार प्रकारच्या मसुदा नळ्या वापरल्या जाऊ शकतात: एक शंकूच्या आकाराची ड्राफ्ट ट्यूब, एक साधी कोपर मसुदा ट्यूब, एक मूडी स्प्रेडिंग ड्राफ्ट ट्यूब आणि भिन्न क्रॉस-सेक्शन असलेली एल्बो ड्राफ्ट ट्यूब.

कॅप्लान टर्बाइन कुठे वापरतात?

कॅप्लान टर्बाइनचा वापर औद्योगिक आणि वीज क्षेत्रात केला जातो.