Uru nke Francis Turbines na Ọnọdụ Mmiri Na-agbapụta Nrụgide Dị Elu
Turbine mmiri bụ teknụzụ dị mkpa na ụlọ ọrụ ike hydroelectric (PLTA) n'ihi na ha nwere ike ịgbanwe ike na ike kinetic nke mmiri ka ọ bụrụ ike mekanikal, nke a na-agbanwezi ka ọ bụrụ ike eletrik site na jenerato. N'ime ụdị turbine dị iche iche ejiri mee ihe—dịka Pelton, Kaplan, na Francis—a maara turbine Francis dị ka nhọrọ a pụrụ ịtụkwasị obi maka oke isi dị n'etiti ruo elu (elu mmiri ịda), karịsịa mgbe mmiri na-asọfe n'okpuru nrụgide dị elu. Uru a na-eme ka turbine Francis bụrụ "ihe ndabere" nke ọtụtụ ụlọ ọrụ ike hydroelectric dị iche iche na mba dị iche iche, gụnyere Indonesia, nke nwere nnukwu ike mmiri n'ebe ugwu.
Ịghọta Francis Turbines na Àgwà Mmiri Nrụgide Dị Elu
Turbine Francis bụ turbine mmeghachi omume, nke pụtara na ọtụtụ mgbanwe ike na-eme n'ihi mgbanwe nrụgide dị n'ime turbine ahụ. Mmiri na-abanye turbine ahụ site na penstock a rụnyere nrụgide wee jiri ọnụ ụzọ wicket duzie ya gaa na onye na-agba ọsọ (wheel turbine). N'ime onye na-agba ọsọ ahụ, nrụgide mmiri na-ebelata, na-atụgharị agụba, na-emepụta ike na ogwe turbine ahụ. Mmiri ahụ na-apụ site na tube draft, nke na-enyere aka weghachite ụfọdụ ike ma na-eme ka arụmọrụ zuru oke dịkwuo mma.
N'okpuru ọnọdụ mmiri nrụgide dị elu, mmiri nwere ike dị ukwuu nke enwere ike iji mee ihe nke ọma ma ọ bụrụ na mmiri turbine ahụ nwere ike ijikwa mbelata nrụgide ahụ nke ọma na nke ọma. Nke a bụ ebe mmiri turbine Francis kacha mma: nhazi mmeghachi omume ya na usoro mmiri ya na-enye ohere maka mgbanwe ike dị nro, otu, na nke a na-achịkwa.
1. Ọganihu Dị Elu n'Ọkara-Isi Dị Elu
Otu n'ime uru kachasị na turbines Francis bụ arụmọrụ ha dị elu, nke na-agafekarị 90% na nhazi na ọrụ kwesịrị ekwesị. N'elu isi dị n'etiti ruo n'elu—ihe dị ka mita 30 ruo 300, na ọbụna karịa na ụfọdụ imewe—turbines Francis na-arụ ọrụ na "mpaghara kacha mma" ha.
N'ime mmiri nrụgide dị elu, arụmọrụ dị oke mkpa n'ihi na mmiri na-ebu ike dị ukwuu. Turbine Francis nwere ike ibelata mfu ike site na:
- nhazi ziri ezi nke agụba nduzi,
- ntinye otu nha nye onye na-agba ọsọ,
- iji ọkpọkọ draft iji belata mfu ike na ọpụpụ turbine.
N'ihi ya, ike mmiri na-agbanwe ka ọ bụrụ ntụgharị ogwe, na-eme ka ike na-esiwanye ike n'enweghị mkpa ịbawanye mmiri na-asọfe nke ukwuu.
2. Nhazi Mmeghachi Omume Stable maka Nrụgide Dị Elu
N'adịghị ka turbine mkpali dịka Pelton, nke na-adabere na jet nke mmiri, turbine Francis na-arụ ọrụ na sistemụ mechiri emechi nke nwere mmiri nrụgide. Nhazi a na-eme ka ọ dịkwuo mma maka ụlọ ọrụ ike hydroelectric, ebe penstock na-ebuga mmiri nrụgide dị elu gaa na ebe a na-edebe turbine (ụlọ ọrụ ike). Emebere turbine Francis ka ọ nwee mbelata nrụgide nwayọ nwayọ site na vanes nduzi ruo na onye na-agba ọsọ.
Uru nke nkwụsi ike a bụ:
- enwere ike igbochi mkpọtụ igwe,
– ibu dị na ihe ndị dị na turbine na-ekesa nke ọma,
- ihe ize ndụ nke mmebi n'ihi mgbanwe nrụgide dị obere.
Ọnọdụ nrụgide dị elu na-achọ ezigbo ogologo oge nhazi. A na-ejikarị ihe na usoro mmepụta eme ihe iji guzogide nrụgide ogologo oge, ike hydrodynamic, na ike ọgwụgwụ ihe.
3. Mgbanwe Ọrụ na Mgbanwe Ibu
Ụlọ ọrụ ike eletrik anaghị arụ ọrụ mgbe niile n'otu ibu. Ọchịchọ ọkụ eletrik na-agbanwe agbanwe n'ụbọchị niile, ihe ndị dị ka mmiri ozuzo na oge ọkọchị na-emetụtakwa ọnụego mmiri. Turbines Francis na-enye mgbanwe n'ihi na enwere ike ịgbanwe ọnụ ụzọ wicket iji chịkwaa mmiri na-abanye na onye na-agba ọsọ.
N'ihe gbasara mmiri nrụgide dị elu, ikike ịchịkwa mmiri a dị oke mkpa maka turbine iji:
- nọgide na-arụ ọrụ n'akụkụ ebe kacha mma arụmọrụ,
- zaghachi ngwa ngwa maka mgbanwe na ibu eletriki,
- belata ihe egwu nke ọnọdụ ọrụ na-adịghị agbanwe agbanwe.
Mgbanwe a na-eme ka turbine Francis dabara adaba maka sistemụ ike ọgbara ọhụrụ nke chọrọ jenereta nwere ike ịgbaso ibu, ọ bụghị naanị ịrụ ọrụ nke ọma n'oge oke ike.
4. Ezigbo Arụmọrụ na Nchikota Isi na Mmiri Dị Iche Iche
A maara turbines Francis dị ka turbines "dị iche iche" ma e jiri ya tụnyere ụdị ndị ọzọ. N'ọnọdụ nrụgide dị elu, ọnụego mmiri anaghị adịkarị ibu dị ka nke ụlọ ọrụ ike mmiri dị ala. Dịka ọmụmaatụ, turbines Kaplan dabara adaba maka isi dị ala na oke mmiri, ebe turbines Pelton dị mma maka isi dị elu nke ukwuu nwere obere mmiri. Turbines Francis na-ada n'etiti: nwere ike ịrụ ọrụ nke ọma na isi dị ọkara ruo elu yana oke mmiri na-agafe agafe.
Nke a na-enye uru na nhazi ike mmiri n'ihi na ọ na-enye ndị na-emepụta ihe ohere ịgbanwe nha turbine, dayameta onye na-agba ọsọ, na njirimara agụba ka ọ dabara na ọdịdị osimiri na ọdịdị ala mpaghara. Maka ebe ugwu nwere isi dị elu mana mmiri na-agbapụta n'oge, turbine Francis na-abụkarị ezigbo nhọrọ maka ịhazi arụmọrụ na ọnụ ahịa.
5. Iji Draft Tube mee ihe maka mgbake ike
N'ime sistemu nrụgide dị elu, mfu ike na ebe a na-esi na turbine pụta nwere ike ịdị oke mkpa. Uru nke turbine Francis bụ iji tube draft, nke na-ebelata ọsọ mmiri na-esi na ya apụta ma na-agbanwe ụfọdụ ike kinetic ka ọ bụrụ nrụgide kwụ ọtọ. Nke a na-enye ohere ka nrụgide mmiri na-esi na ya apụta dị ala karịa nrụgide ikuku, mana ọ ka dị nchebe ma ọ bụrụhaala na a na-achịkwa cavitation.
Mweghachi ike site na ọkpọkọ draft na-eme ka sistemụ ahụ rụọ ọrụ nke ọma. Ọzọkwa, ọkpọkọ draft na-enyere aka idobe turbine ahụ n'ebe dị elu n'enweghị iwepụ isi dị irè nke ukwuu - na-enye mgbanwe na nhazi nke ike ọkụ eletrik.
6. Ahụmịhe Teknụzụ Ndị Tozuru Okè na Ọrụ
Turbine Francis bụ otu n'ime ụdị turbine a na-ejikarị eme ihe n'ụwa niile, yabụ teknụzụ nhazi ha, nrụpụta ha, na mmezi ha tozuru oke. N'ọnọdụ nrụgide dị elu, ntụkwasị obi dị oke mkpa, ebe ọ bụ na ọdịda nwere ike ibute oge ọrụ na nnukwu ọnụ ahịa.
Uru ọzọ a na-elegharakarị anya bụ nnweta nke:
- ụkpụrụ nhazi na nyocha,
- ahụmịhe ubi site na puku kwuru puku nkeji ndị na-arụ ọrụ ruo ọtụtụ iri afọ,
- nkwado akụkụ ndị ọzọ dị mfe na ọrụ teknụzụ.
N'ihi nnukwu ntọala nrụnye, ịmụta ihe site na ikpe ọrụ n'ezie (dịka ọmụmaatụ, metụtara ịma jijiji, cavitation, ma ọ bụ iyi agụba) emeela ka e nwee mmezi nhazi na-aga n'ihu.
7. Njikwa Ihe Ize Ndụ nke Cavitation na Nnukwu Nrụgide
Cavitation bụ mmepụta na ọdịda nke afụ uzuoku n'ihi nrụgide mpaghara na-ada n'okpuru nrụgide uzuoku mmiri. Na turbines mmeghachi omume dịka turbines Francis, cavitation nwere ike ịbụ nsogbu dị oke njọ, ọkachasị na mpaghara ọkpọkọ mmiri na draft. Agbanyeghị, turbines Francis nke oge a nwere ọtụtụ uru n'ibelata ihe egwu nke cavitation:
- nhazi profaịlụ agụba kachasị mma site na iji usoro kọmputa (CFD),
- nhọrọ nke ihe ndị na-eguzogide mbuze,
- ịtọ ntọala ọrụ ahụ ka ọ ghara ịdị anya site na ebe a na-emepụta ya,
- nhazi ọkpọkọ nke na-eme ka mmiri dị nro ma na-ebelata vortices.
Site n'ụzọ a, turbines Francis nwere ike ịnọgide na-adị irè na sistemụ nrụgide dị elu, ma ọ bụrụhaala na emechara nhazi NPSH (isi mmiri dị mma) na elu nrụnye turbine nke ọma.
Mmechi
Turbine Francis na-enye uru dị ukwuu na ọnọdụ mmiri nrụgide dị elu, na-ejikọta arụmọrụ dị elu, nkwụsi ike ọrụ, ntọala ọsọ mmiri na-agbanwe agbanwe, na ikike ịrụ ọrụ nke ọma na isi ọkara ruo elu. Ọzọkwa, ojiji nke ọkpọkọ draft maka mgbake ike, ntozu okè teknụzụ, na mmezi imewe iji chịkwaa cavitation na-eme ka turbine ndị a bụrụ nhọrọ a ma ama maka ọtụtụ ọrụ ike mmiri.
N'ime mmepe dị mkpa nke ike mmeghari ohuru, Francis turbines na-enye njikọta zuru oke nke arụmọrụ, ntụkwasị obi, na mgbanwe. Site na nhazi kwesịrị ekwesị na mmezi kwesịrị ekwesị, Francis turbines nwere ike inye arụmọrụ kacha mma ogologo oge ebe ọ na-eme ka ikike nke mmiri nrụgide dị elu iji mepụta ọkụ eletrik dị ọcha na nke na-adịgide adịgide dịkwuo elu.
