ກັງຫັນ Kaplan: ວິທີແກ້ໄຂທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບການໄຫຼຂອງນ້ຳດ້ວຍຄວາມໄວຕ່ຳ
ໃນໂລກຂອງການຜະລິດພະລັງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ (PLTA), ບໍ່ແມ່ນທຸກສະຖານທີ່ມີແມ່ນ້ຳທີ່ໄຫຼໄວ ຫຼື ນ້ຳສູງ. ຫຼາຍພື້ນທີ່ມີກະແສນ້ຳໄຫຼຊ້າ, ແຕ່ການປ່ອຍນ້ຳຂອງມັນແມ່ນໃຫຍ່ ແລະ ໝັ້ນຄົງຕະຫຼອດປີ. ມັນແມ່ນຢູ່ໃນສະພາບການເຫຼົ່ານີ້ທີ່ກັງຫັນ Kaplan ກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ໂດດເດັ່ນຫຼາຍ. ກັງຫັນນີ້ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າເປັນໜຶ່ງໃນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ສຸດສຳລັບການນຳໃຊ້ກະແສນ້ຳຄວາມໄວຕ່ຳທີ່ມີນ້ຳຕ່ຳຫາປານກາງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນພື້ນທີ່ຕ່າງໆ, ລວມທັງແມ່ນ້ຳທີ່ຕ່ຳ ແລະ ຄອງຊົນລະປະທານ.
ຮູ້ຈັກກັບກັງຫັນ Kaplan
ກັງຫັນ Kaplan ເປັນກັງຫັນປະຕິກິລິຍາປະເພດໜຶ່ງທີ່ເຮັດວຽກໂດຍການນຳໃຊ້ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມດັນນ້ຳ ແລະ ຄວາມໄວຂອງການໄຫຼເພື່ອໝຸນຕົວໝູນ (ລໍ້ກັງຫັນ). ກັງຫັນນີ້ໄດ້ຖືກພັດທະນາຄັ້ງທຳອິດໂດຍ Viktor Kaplan ໃນຕົ້ນສະຕະວັດທີ 20. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຕົ້ນຕໍຂອງການອອກແບບ Kaplan ແມ່ນຢູ່ໃນຮູບຮ່າງຄ້າຍຄືໃບພັດຂອງຕົວໝູນ ແລະ ມຸມຂອງໃບພັດທີ່ສາມາດປັບໄດ້. ຄວາມສາມາດໃນການປ່ຽນມຸມຂອງໃບພັດຊ່ວຍໃຫ້ກັງຫັນຮັກສາປະສິດທິພາບສູງເຖິງວ່າຈະມີການໄຫຼຂອງນ້ຳທີ່ປ່ຽນແປງ.
ໂດຍທົ່ວໄປ, ກັງຫັນ Kaplan ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນໂຮງງານໄຟຟ້ານໍ້າຕົກທີ່ມີຫົວກັງຫັນຕໍ່າ (ປະມານ 2–30 ແມັດ) ແລະ ການປ່ອຍນໍ້າສູງ. ບໍ່ເຫມືອນກັບກັງຫັນ Pelton, ເຊິ່ງເໝາະສົມກັບຫົວກັງຫັນສູງ, ຫຼື ກັງຫັນ Francis, ເຊິ່ງມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍກວ່າສໍາລັບຫົວກັງຫັນຂະໜາດກາງ, ກັງຫັນ Kaplan ແມ່ນ "ຈຸດໝາຍປາຍທາງ" ເພື່ອເພີ່ມທ່າແຮງພະລັງງານສູງສຸດໃນການໄຫຼທີ່ໄວໜ້ອຍລົງ.
ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງກັງຫັນ Kaplan
ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງກັງຫັນ Kaplan ເລີ່ມຕົ້ນເມື່ອນ້ຳໄຫຼເຂົ້າໄປໃນເຮືອນກັງຫັນຜ່ານທາງປາກກັງຫັນ ຫຼື ຊ່ອງທາງເຂົ້າ. ຫຼັງຈາກນັ້ນນ້ຳຈະໄຫຼຜ່ານປະຕູວິກເກັດ (ປະຕູນຳທາງ), ເຊິ່ງຄວບຄຸມອັດຕາການໄຫຼ ແລະ ຊີ້ນຳການໄຫຼໃນມຸມທີ່ຖືກຕ້ອງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນນ້ຳຈະກະທົບໃສ່ສາຍນ້ຳ, ເຮັດໃຫ້ມັນໝຸນ.
ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ Kaplan ແຕກຕ່າງຈາກກັງຫັນລົມທຳມະດາແມ່ນການມີສອງກົນໄກຄວບຄຸມຄື:
1. ການຕັ້ງປະຕູຮົ້ວ: ຄວບຄຸມປະລິມານນ້ຳທີ່ເຂົ້າ.
2. ການປັບມຸມຂອງໃບພັດ: ການປ່ຽນມຸມຂອງໃບພັດເພື່ອໃຫ້ມັນເໝາະສົມກັບທິດທາງການໄຫຼສະເໝີ.
ການປະສົມປະສານນີ້, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ ການຄວບຄຸມສອງເທົ່າ, ເຮັດໃຫ້ກັງຫັນ Kaplan ດີກວ່າເປັນພິເສດເມື່ອການປ່ອຍນ້ຳຈາກແມ່ນ້ຳມີການປ່ຽນແປງຍ້ອນເງື່ອນໄຂຕາມລະດູການ ຫຼື ສະພາບການດຳເນີນງານ.
ຫຼັງຈາກໝຸນທໍ່ລະບາຍນ້ຳແລ້ວ, ນ້ຳຈະໄຫຼອອກທາງທໍ່ລະບາຍນ້ຳ. ທໍ່ລະບາຍນ້ຳຊ່ວຍຟື້ນຟູພະລັງງານຄວາມດັນບາງສ່ວນ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບໂດຍລວມຂອງກັງຫັນ. ລະບົບນີ້ເພີ່ມການໃຊ້ພະລັງງານນ້ຳໃຫ້ສູງສຸດເມື່ອທຽບກັບການອອກແບບທີ່ບໍ່ມີການຟື້ນຟູຄວາມດັນ.
ເປັນຫຍັງກັງຫັນ Kaplan ຈຶ່ງເໝາະສົມກັບການໄຫຼຄວາມໄວຕ່ຳ?
ການໄຫຼຂອງນ້ຳທີ່ມີຄວາມໄວຕ່ຳມັກຈະມີຄວາມສຳພັນກັບຄວາມແຮງຕ່ຳ. ທີ່ຄວາມແຮງຕ່ຳ, ພະລັງງານສັກກະຍະພາບຂອງນ້ຳຈະບໍ່ສູງຫຼາຍ, ສະນັ້ນຈຶ່ງຕ້ອງມີລະບົບທີ່ສາມາດຜະລິດພະລັງງານສູງຈາກນ້ຳປະລິມານຫຼາຍ (ປ່ອຍນ້ຳອອກ). ກັງຫັນ Kaplan ຖືກອອກແບບມາເພື່ອສິ່ງນີ້ຢ່າງແນ່ນອນ.
ບາງເຫດຜົນຫຼັກທີ່ Kaplan ເກັ່ງໃນເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້:
– ປະສິດທິພາບສູງທີ່ລະດັບຄວາມດັນຕໍ່າ: Kaplan ສາມາດບັນລຸປະສິດທິພາບສູງ (ມັກຈະ >90% ໃນເງື່ອນໄຂການອອກແບບ) ເພາະວ່າການອອກແບບຂອງມັນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານ.
– ດີທີ່ສຸດໃນເວລາທີ່ມີການປ່ອຍນ້ຳຫຼາຍ: ການປ່ອຍນ້ຳຫຼາຍເທົ່າໃດ, Kaplan ກໍ່ຈະເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ, ໂດຍມີເງື່ອນໄຂວ່າການອອກແບບຂອງຊ່ອງທາງ ແລະ ເສັ້ນທາງແລ່ນມີຄວາມເໝາະສົມ.
- ທົນທານຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງການໂຫຼດ: ກົນໄກການຄວບຄຸມຄູ່ຊ່ວຍໃຫ້ກັງຫັນມີຄວາມໝັ້ນຄົງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບເມື່ອການປ່ອຍກະແສໄຟຟ້າມີການປ່ຽນແປງ.
ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອສະຖານທີ່ມີແມ່ນ້ຳກວ້າງ, ມີນ້ຳໄຫຼຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແຕ່ບໍ່ມີນ້ຳຕົກຕາດ ຫຼື ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລະດັບຄວາມສູງຫຼາຍ, Kaplan ມັກຈະເປັນທາງອອກທີ່ປະຫຍັດທີ່ສຸດ ແລະ ທາງດ້ານເຕັກນິກ.
ອົງປະກອບຫຼັກຂອງກັງຫັນ Kaplan
ເພື່ອເຂົ້າໃຈປະສິດທິພາບຂອງ Kaplan, ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ຈະຕ້ອງຮັບຮູ້ອົງປະກອບຫຼັກຂອງມັນ:
1. ແລ່ນ (ກັງຫັນລົມ)
ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວ, ມັນມີ 3 ຫາ 6 ໃບມີດ, ຂຶ້ນກັບຂະໜາດ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການ. ໃບມີດສາມາດໝຸນຕາມແກນຂອງມັນເພື່ອປັບມຸມ.
2. ປະຕູຮົ້ວ / ປະຕູນຳທາງ
ແຖວຂອງແຜ່ນນຳທາງທີ່ຄວບຄຸມການໄຫຼເຂົ້າ ແລະ ນຳພານ້ຳໄປຫາສາຍນ້ຳ.
3. ທໍ່ຮ່າງ
ຊ່ອງທາງທີ່ເຮັດໃຫ້ການໄຫຼອອກຊ້າລົງ ແລະ ປ່ຽນພະລັງງານຈົນໄປເປັນພະລັງງານຄວາມກົດດັນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບເພີ່ມຂຶ້ນ.
4. ເພົາ
ການເຊື່ອມຕໍ່ເຄື່ອງແລ່ນເຂົ້າກັບເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ. ມັນສາມາດເປັນແນວຕັ້ງ ຫຼື ແນວນອນ, ເຖິງແມ່ນວ່າຮູບແບບແນວຕັ້ງມັກຈະຖືກນຳໃຊ້ທົ່ວໄປສຳລັບຄວາມຈຸຂະໜາດໃຫຍ່.
5. ລະບົບຄວບຄຸມ ແລະ ລະບົບກະຕຸ້ນ
ຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວຂອງໃບພັດ ແລະ ປະຕູວິກເກັດໂດຍອັດຕະໂນມັດໂດຍອີງໃສ່ການປ່ອຍ ແລະ ການໂຫຼດຂອງເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ.
ຂໍ້ດີຂອງກັງຫັນ Kaplan
ກັງຫັນ Kaplan ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກໃນນາມ "ຜູ້ຊະນະ" ສຳລັບເງື່ອນໄຂສະເພາະ. ນີ້ແມ່ນບາງຂໍ້ດີທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ນິຍົມ:
- ປະສິດທິພາບສູງໃນລະດັບການປະຕິບັດງານທີ່ກວ້າງຂວາງ
ເນື່ອງຈາກວ່າໃບມີດຂອງສາຍແລ່ນສາມາດປັບໄດ້, ກັງຫັນຈຶ່ງຍັງຄົງມີປະສິດທິພາບໃນອັດຕາການໄຫຼທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
– ເໝາະສົມກັບໂຮງງານໄຟຟ້າຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ໂຮງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກຂະໜາດນ້ອຍ
Kaplan ບໍ່ພຽງແຕ່ສຳລັບເຂື່ອນຂະໜາດໃຫຍ່ເທົ່ານັ້ນ; ລຸ້ນຂະໜາດນ້ອຍກວ່າສາມາດນຳໃຊ້ກັບຄອງຊົນລະປະທານ ຫຼື ປະຕູລະບາຍນ້ຳໄດ້.
- ຕອບສະໜອງໄວຕໍ່ການປ່ຽນແປງການໂຫຼດ
ລະບົບຄວບຄຸມຊ່ວຍໃຫ້ກັງຫັນສາມາດປັບຕົວເຂົ້າກັບການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຕ້ອງການໄຟຟ້າໄດ້ຢ່າງໝັ້ນຄົງ.
- ເປັນມິດກັບກະແສນ້ຳຕ່ຳກວ່າ
ເມື່ອປຽບທຽບກັບກັງຫັນອື່ນໆ, Kaplan "ບີບອັດ" ພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍກວ່າຈາກນ້ຳທີ່ໄຫຼໄວໜ້ອຍກວ່າ.
ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ຂໍ້ເສຍປຽບ
ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ດີ, ກັງຫັນ Kaplan ຍັງມີສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍຢ່າງຄື:
- ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງສູງ
ເນື່ອງຈາກມີກົນໄກການປັບໃບມີດ ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ສັບສົນຫຼາຍຂຶ້ນ.
- ການບຳລຸງຮັກສາທີ່ສັບສົນຫຼາຍຂຶ້ນ
ຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຄື່ອນທີ່ຫຼາຍຂຶ້ນຕ້ອງການການກວດກາ, ການຫລໍ່ລື່ນ ແລະ ການວັດແທກເປັນປະຈຳ.
- ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການສ້າງຮູຂຸມຂົນຖ້າການອອກແບບ/ການດຳເນີນງານທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ
ໃນຄວາມດັນຕ່ຳ, ຟອງໄອນ້ຳສາມາດປະກອບເປັນ ແລະ ທຳລາຍໜ້າຜິວຂອງໃບມີດໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ການອອກແບບທໍ່ລະບາຍອາກາດ ແລະ ການຕັ້ງຄ່າການດຳເນີນງານຕ້ອງໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາຢ່າງລະມັດລະວັງ.
- ຕ້ອງການຄຸນນະພາບການຜະລິດສູງ
ເພື່ອໃຫ້ໃບມີດສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້ຢ່າງແນ່ນອນ ແລະ ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ ແລະ ການກັດເຊາະ.
ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນໂຄງການທີ່ມີການປ່ອຍອາຍພິດສູງ ແລະ ອັດຕາການໄຫຼຂອງອາຍພິດຕໍ່າ, ປະສິດທິພາບໃນໄລຍະຍາວ ແລະ ຜົນຜະລິດພະລັງງານມັກຈະມີຫຼາຍກວ່າຕົ້ນທຶນເບື້ອງຕົ້ນທີ່ສູງກວ່າ.
ການນຳໃຊ້ກັງຫັນ Kaplan ໃນພາກສະໜາມ
ກັງຫັນ Kaplan ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ:
- ໄຟຟ້ານ້ຳຕົກແບບໄຫຼຈາກແມ່ນ້ຳ (ບໍ່ມີອ່າງເກັບນ້ຳຂະໜາດໃຫຍ່) ໃນແມ່ນ້ຳທີ່ຕ່ຳ.
- ເຂື່ອນທີ່ມີຫົວເຂື່ອນນ້ອຍແຕ່ມີລະບາຍນ້ຳຫຼາຍ.
– ໂຄງການໄຟຟ້ານໍ້າຂະໜາດນ້ອຍໃນຄອງຊົນລະປະທານ.
– ໂຮງງານໄຟຟ້າໃກ້ກັບປາກແມ່ນ້ຳ ຫຼື ຄອງທີ່ມີກະແສນ້ຳຄົງທີ່.
ໃນສະພາບການຂອງປະເທດອິນໂດເນເຊຍ, ເຊິ່ງມີແມ່ນ້ຳໃຫຍ່ຫຼາຍສາຍ ແລະ ເຄືອຂ່າຍຊົນລະປະທານທີ່ກວ້າງຂວາງ, ທ່າແຮງສຳລັບການນຳໃຊ້ກັງຫັນ Kaplan ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ໂດຍສະເພາະສຳລັບການໃຊ້ໄຟຟ້າໃນເຂດຫ່າງໄກສອກຫຼີກດ້ວຍພະລັງງານໄຟຟ້າຂະໜາດນ້ອຍທີ່ນຳໃຊ້ກະແສນ້ຳຕ່ຳແຕ່ສະໝໍ່າສະເໝີ.
ສະຫຼຸບ
ກັງຫັນ Kaplan ເປັນທາງອອກທີ່ດີເລີດສຳລັບການໄຫຼຂອງນ້ຳທີ່ມີຄວາມໄວຕ່ຳ, ໂດຍສະເພາະໃນລະບົບທີ່ມີຫົວນ້ຳຕ່ຳຫາປານກາງ ແລະ ການປ່ອຍນ້ຳສູງ. ດ້ວຍການອອກແບບສາຍນ້ຳທີ່ສາມາດປັບໄດ້ ແລະ ກົນໄກການຄວບຄຸມຄູ່, ກັງຫັນ Kaplan ສາມາດຮັກສາປະສິດທິພາບສູງໃນສະພາບການດຳເນີນງານທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ໃນຂະນະທີ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການກໍ່ສ້າງ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາມັກຈະສູງກວ່າກັງຫັນປະເພດອື່ນໆ, ແຕ່ປະສິດທິພາບໄລຍະຍາວຂອງພວກມັນມັກຈະເຮັດໃຫ້ການລົງທຶນຄຸ້ມຄ່າ.
ໃນທີ່ສຸດ, ການເລືອກກັງຫັນນ້ຳສຳລັບພະລັງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກບໍ່ແມ່ນວິທີການດຽວທີ່ເໝາະສົມກັບທຸກຄົນ; ມັນຕ້ອງພິຈາລະນາເຖິງກະແສນ້ຳ, ການປ່ອຍນ້ຳ, ການປ່ຽນແປງຕາມລະດູການ, ແລະ ຄວາມຕ້ອງການດ້ານພະລັງງານ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເມື່ອມີກະແສນ້ຳທີ່ປານກາງແຕ່ອຸດົມສົມບູນ, ກັງຫັນນ້ຳ Kaplan ເກືອບສະເໝີເປັນທາງອອກທີ່ມີເຫດຜົນ ແລະ ມີປະສິດທິພາບທີ່ສຸດ.
