ፔልተን ተርባይን፡ ከከፍተኛ ግፊት የውሃ ፍሰት ለኃይል ተስማሚ ምርጫ
ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የመጣውን የኃይል ፍላጎት በመቀነስ፣ የታዳሽ ሀብቶችን መጠቀም በጣም ተገቢ ከሆኑ መፍትሄዎች አንዱ ነው። ከተለያዩ የንፁህ የኃይል አማራጮች መካከል የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎች (PLTA) በብቃታቸው፣ በመረጋጋት እና በአስተማማኝነታቸው ምክንያት ወሳኝ ሆነው ይቆያሉ። ሆኖም ግን፣ ሁሉም ቦታዎች ብዙ ፈሳሽ ያላቸው ትላልቅ ወንዞች የላቸውም። ብዙ አካባቢዎች የተለየ ባህሪ አላቸው፡ በአንጻራዊ ሁኔታ አነስተኛ የውሃ ፍሰቶች ግን ከፍተኛ ጭንቅላት - ለምሳሌ በተራራማ አካባቢዎች። በእነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ የፔልተን ተርባይን እንደ ከፍተኛ ውጤታማ መፍትሄ ይወጣል። ይህ ተርባይን በተለይ የከፍተኛ ግፊት ውሃ እምቅ ኃይልን ወደ ሜካኒካል ኃይል ከዚያም ወደ ከፍተኛ ብቃት ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል ለመቀየር የተነደፈ ነው።
የፔልተን ተርባይኖችን እና የስራ መርሆቻቸውን መረዳት
የፔልተን ተርባይን የ pulse water turbine አይነት ነው። በሯጩ ውስጥ የግፊት ለውጦችን የሚጠቀሙት የ reaction ተርባይኖች ሳይሆን፣ pulse ተርባይኖች በዋናነት የሚሰሩት በውሃ ጄት ሞመንተም ለውጥ ላይ ነው። ከፔንስቶክ የሚወጣው ውሃ በኖዝል በኩል ይጣደፋል፣ እንደ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ጄት ይወጣል። ከዚያም ይህ ጄት ከተርባይኑ ጎማ (ሯነር) ጋር የተያያዙትን ባለ ሁለት ባልዲ ቅርጽ ያላቸውን ምላጭዎች ይመታል።
የፔልተን ባልዲ ቅርፅ በጣም የተለየ ነው፡ በማዕከላዊ ሸንተረር (ስፕሊተር) የተለዩ ሁለት "ቦዮች" ይመስላሉ። የውሃ ጄቱ ስፕሊተሩን ሲመታ፣ ፍሰቱ በሁለት ይከፈላል እና ወደ 180 ዲግሪ ያህል ይገለበጣል። ይህ ማፈንገጥ ሯጩን በከፍተኛ ጉልበት ያሽከረክራል፣ ትልቅ የግፊት ኃይል ይፈጥራል። ባልዲውን ከተመታ በኋላ ውሃው ወደ አየር ይለቀቃል (የከባቢ አየር ግፊት)፣ ስለዚህ የኃይል ልወጣ ሂደቱ በዋናነት ሯጩን ከመገናኘቱ በፊት በጄቱ ውስጥ ይከሰታል።
በአጭሩ የሥራ ደረጃዎች የሚከተሉት ናቸው፡
1. ከፍተኛ ግፊት ያለው ውሃ በፔንስቶክ ውስጥ ይፈስሳል።
2. አፍንጫው ግፊትን ወደ ፍጥነት በመቀየር ጄት ይፈጥራል።
3. ጄቱ ባልዲውን ይመታና የውሃውን ሞመንተም ወደ ማሽከርከር ይለውጠዋል።
4. የሯጩ መሽከርከር ከጄነሬተሩ ጋር የተገናኘውን ዘንግ ያሽከረክራል።
5. ጀነሬተሩ ኤሌክትሪክ ያመነጫል።
ፔልተን በከፍተኛ ሄድ ለምን ይበልጣል?
የፔልተን ተርባይኖች በሚከተሉት ስርዓቶች ውስጥ በጣም ተስማሚ ናቸው፡
- ከፍተኛ ጭንቅላት (በአጠቃላይ በመቶዎች የሚቆጠሩ ሜትሮች፣ እንዲያውም ከዚያ በላይ)፣ እና
- በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ አነስተኛ እስከ መካከለኛ ፈሳሽ።
ዋናው ምክንያት ፔልተን ኃይልን የሚጠቀምበት መንገድ ነው። ከፍተኛ ግፊት ሲኖር የውሃ ግፊቱ እጅግ በጣም ከፍተኛ ነው። በአፍንጫው በኩል ይህ ግፊት ወደ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ጄት ይቀየራል፤ ይህም በባልዲው ውስጥ ኃይለኛ ግፊት መፍጠር የሚችል ነው። መጠነኛ ፈሳሽ ቢኖርም እንኳ ጄቱ የሚሸከመው ኃይል በመውደቅ ቁመት እና በፍሰት ፍጥነት ላይ ስለሚመሰረት ጉልህ ሆኖ ይቆያል።
እነዚህ ባህሪያት ፔልተንን ለሚከተሉት ተስማሚ ያደርጉታል፦
- የተራራ የውሃ ኃይል፣
- በኮረብታማ አካባቢዎች ማይክሮሃይድሮ፣
- ከግድቦች ወይም ከፍ ካሉ የውሃ ማጠራቀሚያዎች የሚመጣ ከፍተኛ ግፊት ያለው የውሃ ስርዓት።
የፔልተን ተርባይን ዋና ዋና ክፍሎች
ፔልተን ተርባይን በተመቻቸ ሁኔታ እንዲሰራ በርካታ አስፈላጊ ክፍሎችን ያቀፈ ነው-
1. ኖዝል እና የጦር ቫልቭ (ተቆጣጣሪ መርፌ)
የአፍንጫ መውረጃው ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ጄት ለመፍጠር ይሰራል። በተለምዶ ጭንቅላቱን ሳይቀይር የውሃ ፍሰቱን ለመቆጣጠር የጦር ቫልቭ ይዟል። መርፌውን በማዞር የጄቱ የመስቀለኛ ክፍል ቦታ ይለወጣል፣ ይህም የውጤት ኃይል እንዲጨምር ወይም እንዲቀንስ ያስችላል።
2. ሯጭ እና ባልዲ
ሯጩ በዙሪያው ያሉትን በርካታ ባልዲዎች የሚሸከም የተርባይን ጎማ ነው። የፔልተን ባልዲዎች ከጠንካራ ቁሳቁሶች (እንደ አይዝጌ ብረት ወይም ልዩ ቅይጥ) የተሠሩ ናቸው ምክንያቱም የከፍተኛ ፍጥነት ጄቶች ተጽዕኖ እና የአፈር መሸርሸር ውጤቶችን መቋቋም አለባቸው።
3. መሸፈኛ
የፔልተን ተርባይን ሽፋን በአጠቃላይ እንደ ሪአክሽን ተርባይን የግፊት ክፍል ሳይሆን እንደ ጋሻ እና የውሃ ስፕላይ መከላከያ ሆኖ ያገለግላል። የካሴቱ ዲዛይን ውሃውን ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ ወደ ውጭ ለማዞር ይረዳል እና በመርጨት ምክንያት የሚመጣውን የኃይል መጥፋት አደጋ ይቀንሳል።
4. የብሬኪንግ ሲስተም
ተርባይኑን ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ ለማቆም፣ ውሃ ወደ ማዞሪያው በተቃራኒ አቅጣጫ የሚተኩስ ሜካኒካል የብሬክ ሲስተም ወይም የፍሬን ኖዝል ጥቅም ላይ ይውላል።
5. ዲፍሌክተር (በተወሰኑ ዲዛይኖች ላይ)
ዲፍሌተሩ በድንገተኛ የጭነት ለውጦች ወቅት ጄቱን አቅጣጫውን ለመቀየር ይረዳል፣ ስለዚህ ዋናው የፍሳሽ ማስወገጃ ቅንብር ከመሥራቱ በፊት ሽክርክሪቱ ወደ ጽንፍ (ከመጠን በላይ ፍጥነት) እንዳይዘል።
የፔልተን ተርባይን ጥቅሞች
የፔልተን ተርባይኖች ብዙውን ጊዜ ለከፍተኛ ግፊት የውሃ ፍሰት ተስማሚ ምርጫ ተብለው የሚጠሩባቸው በርካታ ምክንያቶች አሉ፡
1. በትላልቅ ራሶች ላይ ከፍተኛ ብቃት
የፔልተን ተርባይኖች እጅግ በጣም ጥሩ ቅልጥፍናን ማግኘት ይችላሉ ምክንያቱም የግፊት ኃይል ወደ ፍጥነት መቀየር በአፍንጫው ላይ ውጤታማ በሆነ መንገድ ስለሚከሰት፣ ከዚያም የኪነቲክ ኃይል ወደ ሯጩ በአንጻራዊነት "ንፁህ" የግፊት ዘዴ ይተላለፋል።
2. በጭነት ልዩነቶች ስር የተረጋጋ አፈጻጸም
ፔልተን የአፍንጫውን እና የጦሩን ቫልቭ በማስተካከል የውጤት ኃይልን እንደ ኤሌክትሪክ ጭነት ፍላጎቶች ማስተካከል ይችላል። ይህ ተለዋዋጭ ፍጆታ ላላቸው ስርዓቶች አስፈላጊ ነው።
3. ዲዛይኑ በአንጻራዊነት ቀላል እና ለመጠገን ቀላል ነው።
ምክንያቱም ግፊት በተደረገበት መያዣ ውስጥ ስለማይሰሩ እና እንደ ሪአክሽን ተርባይኖች ያሉ የረቂቅ ቱቦዎችን ስለማይፈልጉ፣ ለምርመራ እና ለጥገና ተደራሽነት ቀላል ይሆናል። ይህ በርቀት አካባቢዎች ለሚጫኑ ነገሮች ጠቃሚ ነው።
4. የካቪቴሽን አደጋን መቀነስ
በተለይም ዝቅተኛ ግፊት ባላቸው አካባቢዎች በሚከሰቱ የምላሽ ተርባይኖች ላይ ካቪቴሽን ትልቅ ፈተና ነው። በፔልተን ተርባይኖች ውስጥ፣ በባልዲው ዙሪያ ያለው ግፊት በአጠቃላይ ከከባቢ አየር ግፊት ጋር የተቀራረበ ስለሆነ የካቪቴሽን አደጋ በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ነው።
5. ለማይክሮሃይድሮ ተስማሚ
ብዙ ጥቃቅን የውሃ ፕሮጀክቶች በተራራ የመስኖ ቦዮች ወይም በውሃ ማከፋፈያ ቱቦዎች ውስጥ ከፍተኛ ጭንቅላት ያላቸውን ፕሮጀክቶች ይጠቀማሉ። ፔልተንስ ተመሳሳይ የአሠራር መርሆችን እየጠበቁ በአነስተኛ ደረጃ ሊገነቡ ይችላሉ።
ሊታሰብባቸው የሚገቡ ገደቦች
በአንዳንድ ሁኔታዎች የተሻለ ቢሆንም፣ የፔልተን ተርባይን ሁልጊዜ ምርጥ ምርጫ አይደለም። አንዳንድ ገደቦቹ የሚከተሉትን ያካትታሉ፡
- ለዝቅተኛ ጭንቅላት ብዙም ተስማሚ አይደለም
ዝቅተኛ ጭንቅላት ሲኖር፣ የሚፈጠረው ጄት ትልቅ ግፊት ለማመንጨት በቂ ፈጣን አይደለም። ለእነዚህ ሁኔታዎች፣ የካፕላን ወይም የፍራንሲስ ተርባይን አብዛኛውን ጊዜ የበለጠ ተስማሚ ነው።
- ለውሃ ጥራት ስሜታዊ
አሸዋ ወይም ጠንካራ ቅንጣቶችን የያዘ ውሃ በአፍንጫው እና ባልዲው ላይ የአፈር መሸርሸር ሊያስከትል ይችላል። ስለዚህ የማጣሪያ ስርዓት (ማጣሪያ፣ የማቆያ ገንዳ) ብዙ ጊዜ አስፈላጊ ነው።
- ከፍተኛ የመሠረተ ልማት መስፈርቶች
ፔልተን ከፍተኛ ግፊትን የሚቋቋም ፈጣን ቧንቧ እና ጥሩ የፔንስቶክ ሲስተም ይፈልጋል። ይህም የፕሮጀክቱን የመጀመሪያ ወጪ ሊጨምር ይችላል።
የፔልተን ተርባይኖች እውነተኛ አተገባበር
የፔልተን ተርባይኖች በኮረብታማ እና ተራራማ አካባቢዎች፣ ቁልቁለት ባለው የመሬት አቀማመጥ ባላቸው አገሮች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ከትላልቅ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ማመንጫዎች በተጨማሪ፣ የፔልተን ተርባይኖች በሚከተሉት ታዋቂዎች ናቸው፡
- ሩቅ መንደሮች ውስጥ የሚገኙ የማይክሮሃይድሮ የኃይል ማመንጫዎች፣
- ከተጨናነቀ የውሃ ፍሰቶች (ለምሳሌ በተወሰኑ የመጠጥ ውሃ ኔትወርኮች) የኃይል ማገገሚያ ስርዓቶች፣
- ለተፈጥሮ ቱሪዝም ተቋማት፣ ለተራራ ሪዞርቶች ወይም ለምርምር ጣቢያዎች ከግሪድ ውጪ የሆኑ ጀነሬተሮች።
በብዙ አጋጣሚዎች፣ ከፍተኛ ጭንቅላት እና የተወሰነ የፈሳሽ መጠን ጥምረት ትልቅ እድል ይሰጣል፡- ትላልቅ ወንዞችን ሳይገድብ ኃይል ሊመነጭ ይችላል፣ እና የአካባቢ እና ማህበራዊ ተፅእኖዎችን በአግባቡ ከተነደፈ በተሻለ ሁኔታ መቆጣጠር ይቻላል።
መዝጊያ
የፔልተን ተርባይን በኢነርጂ ሽግግር ዘመን ጠቃሚ ሆኖ የቀጠለ ክላሲክ ቴክኖሎጂ ነው። ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸውን የውሃ ጄቶች በመጠቀም የሚሠራው የግፊት መርህ ከፍተኛ ግፊት ላላቸው የውሃ ፍሰት እና ትላልቅ ጭንቅላቶች ላሏቸው አካባቢዎች ተስማሚ ምርጫ ያደርገዋል። ጥቅሞቹ - ከፍተኛ ብቃት፣ በአንጻራዊነት ቀላል ጥገና እና የአሠራር ዘላቂነት - ከማይክሮ-ሃይድሮ እስከ ትላልቅ ተክሎች ድረስ ለተለያዩ ቅርፊቶች ተስማሚ ያደርገዋል።
የፔልተን ተርባይኖች በተለይም በኮረብታማ እና ሩቅ አካባቢዎች የንፁህ ኃይል አቅርቦትን ለማስፋት በሚደረጉ ጥረቶች፣ ተግባራዊ እና የተረጋገጠ መፍትሄ ይሰጣሉ። በተገቢው እቅድ - የደለል ቁጥጥር፣ ተገቢ የቁሳቁስ ምርጫ እና ደህንነቱ የተጠበቀ የፔንስቶክ ዲዛይንን ጨምሮ - እነዚህ ተርባይኖች አስተማማኝ፣ ኢኮኖሚያዊ እና ለአካባቢ ተስማሚ የሆነ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ማመንጫ ዋና መሠረት ሊሆኑ ይችላሉ።
