কাপলান টারবাইন: হাইড্রোলিক শক্তিতে অপারেশন, বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ

উৎপাদন করতে জলবাহী শক্তি, একটি জলপ্রপাতের মাধ্যমে প্রচুর পরিমাণে জলের চলাচলের সুবিধা নেওয়া প্রয়োজন, যা একটি টারবাইনকে সরানোর অনুমতি দেয়। জলবিদ্যুৎ উৎপাদনে সর্বাধিক ব্যবহৃত টারবাইনগুলির মধ্যে একটি হল কাপলান টারবাইন. এই ধরনের টারবাইন ছোট জলপ্রপাতগুলিতে কয়েক দশ মিটার পর্যন্ত ব্যবহার করা হয়, যেখানে প্রবাহ বেশি।

এই নিবন্ধে, আমরা ক্যাপলান টারবাইন কী নিয়ে গঠিত, এর প্রধান বৈশিষ্ট্য এবং জলবাহী বিদ্যুৎ উৎপাদনে কীভাবে এটি ব্যবহার করা হয় তা বিস্তারিত জানাব।

কাপলান টারবাইন কী

La কাপলান টারবাইন এটি এক ধরনের হাইড্রোলিক জেট টারবাইন, যা কয়েক মিটার থেকে কয়েক দশ পর্যন্ত ছোট গ্রেডিয়েন্ট সহ পরিবেশে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটা বড় প্রবাহ প্রয়োজন, মধ্যে প্রতি সেকেন্ডে 200 এবং 300 ঘনমিটার, যা এটিকে জলবাহী শক্তি উৎপাদনের জন্য একটি অত্যন্ত দক্ষ টারবাইন করে তোলে, একটি নবায়নযোগ্য শক্তির উৎস৷

এটি অস্ট্রিয়ান অধ্যাপক দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল 1913 সালে ভিক্টর কাপলান, এবং এর উদ্ভাবনী কাঠামো এটিকে এমন পরিস্থিতিতে বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তোলে যেখানে জলের প্রবাহ পরিবর্তনশীল। এই টারবাইনের মূল বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল যে এর ব্লেডগুলি প্রবাহের দিক অনুসারে ভিত্তিক হতে পারে, এমনকি যখন প্রবাহের হার তার নামমাত্র প্রবাহের 20-30% হয় তখনও এটির কার্যকারিতা অপ্টিমাইজ করে।

অনেক কাপলান টারবাইনের একটি অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্য হল যে এগুলি বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যবস্থার অংশ যা স্থির স্টেটর অন্তর্ভুক্ত করে, যা টারবাইনকে খাওয়ানো জলের প্রবাহকে অনুকূল করে তোলে, এইভাবে বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতা উন্নত করে। কাপলান টারবাইনের দক্ষতা এটি প্রবাহ হারের বিস্তৃত পরিসরে উন্নত থাকতে পারে, এটিকে অনেক জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে একটি মূল উপাদান করে তোলে।

পরিচালনানীতি

কাপলান টারবাইনের অপারেটিং নীতি সহজ কিন্তু দক্ষ। জল একটি সর্পিল-আকৃতির নালীর মাধ্যমে টারবাইনে পৌঁছায়, যা টারবাইনকে তার পরিধি জুড়ে খাওয়ানোর অনুমতি দেয়। জল তারপর একটি ডিস্ট্রিবিউটরের মধ্য দিয়ে যায়, যা প্রবাহকে টারবাইনের অপারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় একটি ঘূর্ণনশীল আন্দোলন দেয়।

একবার জল টারবাইনে প্রবেশ করে, এটি ঘটায় ইম্পেলার পালা, 90° কোণে জলের প্রবাহকে ডাইভার্ট করা এবং তারপর এটিকে অক্ষীয়ভাবে বিপরীত করা। এই ক্রিয়াটি টারবাইনকে শক্তি উৎপাদনে দক্ষতা বাড়াতে জলের গতিশক্তির সুবিধা নিতে দেয়।

La কাপলান টারবাইন এটির শক্তির অংশ পুনরুদ্ধার করার ক্ষমতা রয়েছে এর নিষ্কাশন ব্যবস্থায় একটি ডিফিউজারকে ধন্যবাদ, যা সমস্ত হাইড্রোলিক টারবাইনে সাধারণ নয়। এই ডিফিউজারটি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে টারবাইনের কর্মক্ষমতা উন্নত করতে অবদান রাখে যেখানে জলের চাপ বেশি নয়, যেমন ছোট জলপ্রপাতগুলিতে।

প্রধান বৈশিষ্ট্য এবং সুবিধা

কাপলান টারবাইনের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য সুবিধাগুলির মধ্যে একটি হল জল প্রবাহের দিকের উপর নির্ভর করে ব্লেডগুলিকে সামঞ্জস্য করার ক্ষমতা। এটি টারবাইনকে বিভিন্ন প্রবাহ এবং চাপের অবস্থার অধীনে উচ্চ দক্ষতা বজায় রাখতে দেয়।

প্রচলিত টারবাইনের বিপরীতে, যেমন প্রপেলার টারবাইন, কাপলানে প্রবাহ নিয়ন্ত্রক রয়েছে যা ইম্পেলার ব্লেড এবং ডিস্ট্রিবিউটর ব্লেডের কোণ উভয়ই সামঞ্জস্য করতে পারে। এটি এটিকে বাজারের সবচেয়ে বহুমুখী টারবাইনগুলির মধ্যে একটি করে তোলে, এতে কাজ করতে সক্ষম৷ প্রশস্ত প্রবাহ এবং মাথা পরিসীমা, 90% পর্যন্ত দক্ষতা সহ।

কাপলান টারবাইনের অপারেটিং রেঞ্জের মধ্যে সর্বাধিক মাথা রয়েছে 80 মিটার উঁচু এবং পর্যন্ত প্রবাহ হার প্রতি সেকেন্ডে 50 ঘনমিটার. যদিও এটি ফ্রান্সিস টারবাইনের সাথে কিছু দিক ভাগ করে নেয়, তবে কাপলান বিশেষভাবে দক্ষ উচ্চ প্রবাহ হার এবং কম মাথা ড্রপ, যেখানে অন্যান্য টারবাইন কার্যক্ষমতা হারাবে।

জলবিদ্যুতে টারবাইন কীভাবে কাজ করে

একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে, আউটপুট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ একটি ধ্রুবক বিদ্যুৎ সরবরাহের গ্যারান্টি অপরিহার্য। এর মানে হল যে টারবাইনের গতি স্থির থাকতে হবে এমনকি যখন জল প্রবাহের অবস্থা পরিবর্তিত হয়। ক্যাপলান টারবাইনগুলি এই পরিবর্তনগুলির সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, উন্নত নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার জন্য জলের প্রবাহকে ধ্রুবক রাখে৷

হাইড্রোইলেক্ট্রিক টারবাইন, কাপলান, ফ্রান্সিস বা পেল্টন যাই হোক না কেন, জলের চাপের পরিবর্তনের মুখোমুখি হলে তারা স্থিতিশীল থাকে তা নিশ্চিত করার জন্য বিভিন্ন নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা রয়েছে। বিশেষ করে, কাপলান টারবাইনে সাধারণত থাকে বাইপাস অগ্রভাগ, যা ওয়াটার হ্যামার নামে পরিচিত যা থেকে ক্ষতি রোধ করতে দক্ষতার সাথে অতিরিক্ত জলকে পুনঃনির্দেশ করে, চাপের হঠাৎ বৃদ্ধি যা সুবিধার জন্য খুব ক্ষতিকর হতে পারে।

জলপ্রপাতের ধরন এবং তারা যে প্রবাহ পরিচালনা করে তার ভিত্তিতে হাইড্রোলিক টারবাইনগুলিকে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়:

• ছোট প্রবাহ সহ বড় লাফ: পেল্টন টারবাইন ব্যবহার করা হয়।
• বৃহত্তর প্রবাহ সহ মাঝারি জাম্প: ফ্রান্সিস টারবাইন ব্যবহার করা হয়।
• বড় প্রবাহ সহ ছোট লাফ: কাপলান এবং প্রপেলার টারবাইন ব্যবহার করা হয়।

টারবাইনের মধ্য দিয়ে যাওয়া পানির পরিমাণ বর্তমান বৈদ্যুতিক চাহিদা অনুযায়ী নিয়ন্ত্রিত হয়। সিস্টেমে কোনো ক্ষতি এড়াতে অবশিষ্ট জল স্রাব চ্যানেলের মাধ্যমে নির্দেশিত হয়। আধুনিক জলবিদ্যুৎ সুবিধাগুলিতে, নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাগুলি উপলব্ধ প্রবাহের সর্বোত্তম ব্যবহার নিশ্চিত করে, দক্ষ এবং টেকসই শক্তি উত্পাদন বজায় রাখতে সহায়তা করে।

এই নিবন্ধটি ক্যাপলান টারবাইনের অপারেশন, সুবিধা এবং বৈশিষ্ট্যগুলি বিস্তারিতভাবে কভার করে, যা হাইড্রোলিক শক্তি ব্যবহারের জন্য সবচেয়ে উন্নত এবং দক্ষ প্রযুক্তিগুলির মধ্যে একটি। তাদের উচ্চ কর্মক্ষমতা এবং বহুমুখিতা দেওয়া, তারা জল-ভিত্তিক শক্তি উৎপাদন সেক্টরে সবচেয়ে ব্যবহৃত বিকল্পগুলির মধ্যে একটি।