Reaction turbine/hi
प्रतिक्रिया टर्बाइन एक प्रकार के टर्बाइन हैं जिनका उपयोग जलविद्युत उत्पादन में व्यापक रूप से किया जाता है। आवेग टर्बाइनों के विपरीत, जो पानी के एक जेट की गतिज ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, प्रतिक्रिया टर्बाइन पानी की गतिज और स्थितिज ऊर्जा दोनों को परिवर्तित करते हैं । यह उन्हें कुछ अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से कुशल बनाता है, खासकर जहाँ पानी का प्रवाह तो अधिक होता है लेकिन शीर्ष ऊँचाई अपेक्षाकृत कम होती है।
प्रतिक्रिया टर्बाइनों का विकास 19वीं शताब्दी के आरंभ में हुआ। इनमें से एक प्रारंभिक प्रकार फ्रांसिस टर्बाइन था, जिसे 1840 के दशक में जेम्स बी. फ्रांसिस ने विकसित किया था। समय के साथ, विभिन्न डिज़ाइन सामने आए, जिनमें कापलान और प्रोपेलर टर्बाइन शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक को विशिष्ट परिस्थितियों और अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित किया गया है।
कार्य सिद्धांत
एक अभिक्रिया टरबाइन के कार्य सिद्धांत में दाब और गतिज ऊर्जा का संयोजन शामिल है जिससे घूर्णन गति उत्पन्न होती है। पानी टरबाइन में प्रवेश करता है और रनर के ब्लेडों के ऊपर से बहता है। जैसे-जैसे पानी बहता है, दाब और वेग कम होता जाता है, जिससे ब्लेडों को ऊर्जा प्राप्त होती है। इससे रनर घूमता है और हाइड्रोलिक ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। टरबाइन का रनर पूरी तरह से पानी में डूबा रहता है, जिससे यह एक वास्तविक अभिक्रिया मशीन बन जाती है।
प्रतिक्रिया टर्बाइनों की प्रमुख विशेषताओं में शामिल हैं:
- आंशिक प्रवेश: आवेग टर्बाइनों के विपरीत, जहां पानी किसी भी समय रनर के केवल एक भाग पर प्रभाव डालता है, प्रतिक्रिया टर्बाइनों में, पानी चारों ओर से घेरता है और सभी ब्लेडों पर लगातार कार्य करता है।
- परिवर्तनीय प्रवाह: यह डिजाइन विभिन्न प्रवाह स्थितियों में कुशल संचालन की अनुमति देता है, जो विशेष रूप से जलविद्युत अनुप्रयोगों में लाभप्रद है।
प्रतिक्रिया टर्बाइनों के प्रकार
- कापलान टर्बाइन :
- 1913 में विक्टर कापलान द्वारा डिजाइन किया गया कापलान टरबाइन एक अक्षीय-प्रवाह प्रतिक्रिया टरबाइन है।
- इसमें समायोज्य ब्लेड हैं और यह उच्च प्रवाह दर के साथ कम ऊंचाई (10-70 मीटर) पर अत्यधिक कुशल है।
- आमतौर पर नदी-प्रवाह और ज्वारीय विद्युत संयंत्रों में उपयोग किया जाता है।
- फ्रांसिस टर्बाइन :
- इसके विकासकर्ता जेम्स बी. फ्रांसिस के नाम पर, यह रेडियल-फ्लो रिएक्शन टरबाइन मध्यम हेड ऊंचाइयों (10-600 मीटर) के लिए उपयुक्त है।
- इसमें पानी के प्रवाह को कुशलतापूर्वक निर्देशित करने के लिए स्थिर ब्लेड और सर्पिल आवरण है।
- जलविद्युत विद्युत स्टेशनों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
- प्रोपेलर टरबाइन :
- कापलान टरबाइन के समान लेकिन स्थिर ब्लेड के साथ।
- निम्न शीर्ष, उच्च प्रवाह स्थितियों में कुशल।
- आमतौर पर छोटे हाइड्रो प्रतिष्ठानों में उपयोग किया जाता है।
- बल्ब टरबाइन :
- प्रोपेलर टरबाइन का एक रूप जहां जनरेटर को पानी के प्रवाह में डूबे हुए बल्ब में रखा जाता है।
- बहुत कम दबाव वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श, जैसे नदी बेसिन और नदी के मुहाने।
डिज़ाइन और घटक
प्रतिक्रिया टरबाइन के प्रमुख घटकों में शामिल हैं:
- रनर: ब्लेडों वाला घूमने वाला भाग जो हाइड्रोलिक ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
- ब्लेड: रनर से जुड़े घुमावदार घटक, ऊर्जा के रूपांतरण को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
- आवरण: रनर को घेरता है और जल प्रवाह को निर्देशित करता है, समान वितरण सुनिश्चित करने के लिए अक्सर सर्पिल आकार का होता है।
- ड्राफ्ट ट्यूब: एक शंकु के आकार की ट्यूब जो गतिज ऊर्जा को पुनः प्राप्त करने में मदद करती है और पानी को टरबाइन से दूर ले जाती है।
प्रत्येक घटक यह सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है कि टरबाइन कुशलतापूर्वक और प्रभावी ढंग से संचालित हो।
अनुप्रयोग
प्रतिक्रिया टर्बाइनों का व्यापक रूप से विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:
- जलविद्युत संयंत्र: प्राथमिक अनुप्रयोग, बांधों और नदियों में जल प्रवाह को बिजली में परिवर्तित करना।
- पंप भंडारण संयंत्र: उन प्रणालियों में उपयोग किया जाता है जहां कम ऊर्जा मांग के दौरान पानी को अधिक ऊंचाई पर पंप किया जाता है और अधिकतम मांग के दौरान बिजली उत्पन्न करने के लिए छोड़ दिया जाता है।
- औद्योगिक प्रक्रियाएं: कभी-कभी उन उद्योगों में उपयोग किया जाता है जहां बड़ी मात्रा में जल संचलन की आवश्यकता होती है, जैसे जल उपचार सुविधाएं।
फायदे और नुकसान
लाभ:
- प्रवाह की विभिन्न स्थितियों में उच्च दक्षता।
- निम्न से मध्यम सिर ऊंचाई के लिए उपयुक्त।
- आंशिक जल प्रवेश के साथ सतत संचालन.
नुकसान:
- जटिल डिजाइन और रखरखाव आवश्यकताएं.
- आवेग टर्बाइनों की तुलना में प्रारंभिक लागत अधिक होती है।
- पानी में मलबे और तलछट के प्रति संवेदनशीलता, प्रभावी निस्पंदन की आवश्यकता होती है।
आवेग टर्बाइनों के साथ तुलना
प्रदर्शन अंतर:
- प्रतिक्रिया टर्बाइन दबाव और गतिज ऊर्जा दोनों को परिवर्तित करने में अधिक कुशल होते हैं, जबकि आवेग टर्बाइन मुख्य रूप से गतिज ऊर्जा को परिवर्तित करते हैं।
- प्रतिक्रिया टर्बाइन निम्न से मध्यम हेड अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, जबकि आवेग टर्बाइन उच्च हेड, निम्न प्रवाह स्थितियों के लिए सर्वोत्तम हैं।
परिस्थितिजन्य उपयुक्तता:
- प्रतिक्रिया टर्बाइन परिवर्तनशील जल प्रवाह और कम दाब वाले जलविद्युत संयंत्रों के लिए आदर्श हैं।
- आवेग टर्बाइन उन प्रतिष्ठानों के लिए बेहतर हैं जहां पानी उच्च शीर्ष, कम प्रवाह परिदृश्यों में उपलब्ध है।
हालिया प्रगति और नवाचार
प्रतिक्रिया टर्बाइनों में तकनीकी प्रगति में शामिल हैं:
- उन्नत ब्लेड डिजाइन: ब्लेड वायुगतिकी और सामग्री में सुधार से दक्षता और स्थायित्व में वृद्धि हुई है।
- परिवर्तनीय ज्यामिति: कापलान टर्बाइनों में समायोज्य ब्लेड कोण जैसे नवाचार विभिन्न परिस्थितियों में प्रदर्शन को अनुकूलित करते हैं।
- पर्यावरणीय अनुकूलन: मछली-अनुकूल टर्बाइन जैसे पारिस्थितिक प्रभाव को न्यूनतम करने वाले डिजाइन अधिक आम होते जा रहे हैं।
पर्यावरणीय प्रभाव
सभी जलविद्युत प्रणालियों की तरह, प्रतिक्रिया टर्बाइनों के भी पर्यावरण पर सकारात्मक और नकारात्मक दोनों प्रभाव होते हैं:
- सकारात्मक प्रभाव: ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत उपलब्ध कराना, जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम करना।
- नकारात्मक प्रभाव: जलीय पारिस्थितिकी तंत्र और मछली प्रवासन पैटर्न को बाधित कर सकते हैं। इन प्रभावों को कम करने के लिए मछली सीढ़ी और बाईपास प्रणाली जैसे शमन उपाय लागू किए जाते हैं।
बाहरी लिंक
| लेखक | मैट ओकनेफस्की |
|---|---|
| लाइसेंस | सीसी-बाय-एसए-3.0 |
| जगह | {{{निर्देशांक}}} |
| उद्धृत करें | मैट ओकनेफ़्स्की (2007–2025). "रिएक्शन टर्बाइन" . एप्रोपीडिया . 8 सितंबर, 2025 को पुनःप्राप्त . |
