জলবিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদনের জন্য বিশ্বব্যাপী যে উপাদানগুলির মধ্যে সর্বাধিক ব্যবহৃত হয় তা হ'ল হ'ল ফ্রান্সিস টারবাইন. এটি একটি টার্বোমেশিন যা জেমস বি ফ্রান্সিস দ্বারা তৈরি করা হয়েছে এবং এটি প্রতিক্রিয়া এবং মিশ্র প্রবাহের মাধ্যমে কাজ করে, শক্তি উৎপন্ন করতে জলের গতিবিধি ব্যবহার করে। ফ্রান্সিস টারবাইন উচ্চতা এবং প্রবাহ হারের বিস্তৃত পরিসরে কাজ করতে সক্ষম, যা এটিকে বিভিন্ন জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের জন্য একটি বহুমুখী এবং দক্ষ বিকল্প করে তোলে, কারণ এটি দুই মিটার থেকে কয়েকশ মিটার পর্যন্ত ঢালে কাজ করতে পারে।
এই নিবন্ধে আমরা ফ্রান্সিস টারবাইনের বৈশিষ্ট্য, অংশ এবং অপারেশনের পাশাপাশি জলবিদ্যুৎ উৎপাদনে এর গুরুত্ব সম্পর্কে বিস্তারিতভাবে পরীক্ষা করব।
ফ্রান্সিস টারবাইনের প্রধান বৈশিষ্ট্য
The ফ্রান্সিস টারবাইনস তারা শুধুমাত্র কয়েক মিটার থেকে 800 মিটারের বেশি পর্যন্ত বিভিন্ন উচ্চতার পার্থক্যে কাজ করার তাদের দুর্দান্ত ক্ষমতার জন্য আলাদা, যদিও তাদের সর্বোত্তম দক্ষতা 800 মিটারের কম উচ্চতায় পাওয়া যায়। এর কারণ হল, উচ্চ উচ্চতায়, মাধ্যাকর্ষণ এর তারতম্য এর কর্মক্ষমতাকে নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত করতে পারে।
এই টারবাইনগুলি বিভিন্ন প্রবাহ পরিসীমার সাথে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা তাদের বিভিন্ন অপারেটিং অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে দেয়। তারা প্রধানত ব্যবহৃত হয় জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য, পানির সম্ভাব্য শক্তির সদ্ব্যবহার করে। যদিও তাদের প্রাথমিক নকশা, ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ ব্যয়বহুল, তবে তাদের দীর্ঘায়ু, দক্ষতা এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ খরচ তাদের একটি লাভজনক দীর্ঘমেয়াদী বিনিয়োগ করে।
ফ্রান্সিস টারবাইনের ডিজাইনে একটি হাইড্রোডাইনামিক সিস্টেম রয়েছে যা নিশ্চিত করে ন্যূনতম জল ক্ষতি, যা উচ্চ কর্মক্ষমতা গ্যারান্টি দেয়। তদ্ব্যতীত, এর শক্তিশালী এবং প্রতিরোধী কাঠামো রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে, যা অন্যান্য ধরণের টারবাইনের তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা। প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে, নতুন উপকরণ তৈরি করা হয়েছে যা রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা আরও কমিয়ে দেয়, ফ্রান্সিস টারবাইনগুলিকে কয়েক দশক ধরে সাশ্রয়ী থাকতে দেয়।
ফ্রান্সিস টারবাইনের একটি সীমাবদ্ধতা হল এর প্রবাহের বড় তারতম্যের প্রতি সংবেদনশীলতা জলের, তাই এটি এমন জায়গায় ইনস্টল করার সুপারিশ করা হয় না যেখানে প্রবাহ ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে।
ফ্রান্সিস টারবাইন মধ্যে গহনা
ফ্রান্সিস টারবাইনের নকশা এবং রক্ষণাবেক্ষণের ক্ষেত্রে আরেকটি দিক বিবেচনা করা উচিত cavitation, একটি হাইড্রোডাইনামিক ঘটনা যা ঘটে যখন তরলের মধ্যে গহ্বর বা বাষ্প বুদবুদ তৈরি হয়। এটি ঘটে যখন জল টারবাইনের তীক্ষ্ণ প্রান্তের উপর দিয়ে উচ্চ গতিতে চলে যায়, যার ফলে বার্নউলির সূত্র অনুসারে চাপের ভারসাম্যহীনতা সৃষ্টি হয়।
বুদবুদ গঠিত, হিসাবে পরিচিত বাষ্প গহ্বর, সর্বনিম্ন থেকে সর্বোচ্চ চাপের এলাকা থেকে ভ্রমণ করুন। যখন বাষ্প হঠাৎ তরল অবস্থায় ফিরে আসে, তখন বুদবুদগুলি ভেঙে পড়ে এবং শক্তি ছেড়ে দেয়, যা কঠিন পৃষ্ঠগুলিতে মাইক্রোইমপ্যাক্ট তৈরি করে টারবাইনের কাঠামোকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে। এই ঘটনাটি কেবল টারবাইনের কার্যকারিতাই হ্রাস করে না, তবে এর উপাদানগুলির পরিধানকেও ত্বরান্বিত করতে পারে।
ক্যাভিটেশন একটি ত্রুটি কারণ এটি মাইক্রোক্র্যাক এবং দৃশ্যমান ক্ষতি তৈরি করে টারবাইনের দরকারী জীবনকে ছোট করতে পারে, বিশেষ করে রটারের কাছাকাছি এলাকায়। এই সমস্যাটি প্রশমিত করার জন্য, উন্নত উপকরণ ব্যবহার করা হয় এবং প্রতিরোধমূলক রক্ষণাবেক্ষণ কৌশলগুলি ব্যবহার করা হয়, অপারেটিং অবস্থার সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণ ছাড়াও, এই ঘটনার কারণ হওয়া বৈচিত্রগুলিকে কমিয়ে আনার জন্য।
ফ্রান্সিস টারবাইনের প্রধান অংশ
ফ্রান্সিস টারবাইনের বিভিন্ন অংশ রয়েছে, প্রত্যেকটি জলবিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদনে দক্ষতা বাড়াতে একটি নির্দিষ্ট ফাংশন পূরণ করে:
- সর্পিল চেম্বার: এই চেম্বারটি ইম্পেলারের দিকে সমানভাবে তরল বিতরণ করে। এর সর্পিল বা শামুকের আকৃতি অপরিহার্য, কারণ এটি নিশ্চিত করে যে তরলটির গতি সমস্ত পয়েন্টে স্থির থাকে। এটি সাধারণত বিভাগে বৃত্তাকার হয়, যদিও এটি কিছু ক্ষেত্রে আয়তক্ষেত্রাকারও হতে পারে।
- পূর্বনির্ধারক: সিস্টেমের মধ্যে একটি কাঠামোগত ফাংশন আছে যে স্থির ব্লেড দ্বারা গঠিত. এই উপাদানগুলি সর্পিল চেম্বারকে শক্তিশালী করে এবং জলবাহী ক্ষয়ক্ষতি কমিয়ে দেয়।
- পরিবেশক: এই বিভাগটি চলন্ত গাইড ভ্যান দ্বারা গঠিত, যা ইমপেলারের দিকে পানির প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে। এর কাজ হল প্রবাহকে বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কে লোড বৈচিত্রের সাথে সামঞ্জস্য করার অনুমতি দেওয়া, সর্বদা কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করা।
- ইমেল বা রটার: এটি টারবাইনের হৃদয়, যেখানে শক্তি বিনিময় হয়। ইম্পেলার জলের গতি, সম্ভাবনা এবং চাপ শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করে। একটি শ্যাফ্টের মাধ্যমে, এই যান্ত্রিক শক্তি একটি বৈদ্যুতিক জেনারেটরে স্থানান্তরিত হয়, যেখানে এটি অবশেষে বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয়।
- সাকশন টিউব: এটি টারবাইন থেকে তরল আউটলেট। এর ডিফিউজার আকৃতি একটি ভ্যাকুয়াম তৈরি করে যা ইম্পেলারে সম্পূর্ণরূপে ব্যবহৃত হয়নি এমন শক্তির অংশ পুনরুদ্ধার করতে সহায়তা করে, এইভাবে সিস্টেমের সামগ্রিক দক্ষতার উন্নতিতে অবদান রাখে।
ফ্রান্সিস টারবাইনের শ্রেণীবিভাগ
ফ্রান্সিস টারবাইনগুলি তাদের অপারেটিং গতি এবং মাথার বৈশিষ্ট্য অনুসারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে:
- ধীর ফ্রান্সিস টারবাইন: এটি প্রধানত 200 মিটারেরও বেশি উচ্চতা উচ্চ জাম্পিং এর জন্য ব্যবহৃত হয়।
- সাধারণ ফ্রান্সিস টারবাইন: 20 এবং 200 মিটারের মধ্যে মাঝারি উচ্চতার জন্য নির্দেশিত।
- দ্রুত এবং অতিরিক্ত দ্রুত ফ্রান্সিস টারবাইন: 20 মিটারের নিচে ছোট উচ্চতা জাম্পের জন্য উপযুক্ত। এই টারবাইনগুলি বড় জল প্রবাহ এবং কম মাথার জন্য আদর্শ।
এই টারবাইনগুলির নকশা মাথার বৈশিষ্ট্য এবং প্রতিটি ইনস্টলেশনে উপলব্ধ প্রবাহের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। শক্তি কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করতে এবং অপারেটিং খরচ কমাতে সবচেয়ে উপযুক্ত ধরনের টারবাইন নির্বাচন করা অপরিহার্য।
উপরের তথ্যের সাহায্যে আপনি ফ্রান্সিস টারবাইনগুলি কীভাবে কাজ করে, তাদের প্রধান বৈশিষ্ট্য, অংশ এবং সীমাবদ্ধতাগুলি আরও ভালভাবে বুঝতে সক্ষম হবেন। এই ধরনের টারবাইন বিশ্বব্যাপী জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য একটি বহুমুখী, দক্ষ এবং টেকসই বিকল্প।