ວິທີຄັດເລືອກກົງຫັນ (Turbine Selection Guide)
ຄຳນຳ
ການຄັດເລືອກກົງຫັນ (Turbine) ທີ່ເໝາະສົມ ຖືເປັນຂັ້ນຕອນທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ ໃນການອອກແບບໂຄງການໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ. ກົງຫັນທີ່ຖືກຕ້ອງ ຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບມີປະສິດທິພາບສູງ, ອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານ, ແລະ ຄຸ້ມຄ່າໃນການລົງທຶນ.
"ການເລືອກກົງຫັນທີ່ຖືກຕ້ອງ ບໍ່ແມ່ນເລື່ອງຂອງຄວາມມັກ ແຕ່ແມ່ນວິທະຍາສາດທີ່ແນ່ນອນ ເຊິ່ງອີງໃສ່ຫົວນ້ຳ, ອັດຕາການໄຫຼ, ແລະ ສະພາບການເຮັດວຽກຂອງໂຄງການ."
1. ພາບລວມກົງຫັນນ້ຳ
ກົງຫັນນ້ຳ (Water Turbine) ເປັນອຸປະກອນທີ່ປ່ຽນພະລັງງານຂອງນ້ຳໄຫຼ (ທັງພະລັງງານຄວາມກົດດັນ ແລະ ພະລັງງານຈັນຍາບັດ) ໄປເປັນພະລັງງານກົນຈັກ ເພື່ອປັ່ນເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ.
1.1 ຫຼັກການການເຮັດວຽກຂັ້ນພື້ນຖານ
ນ້ຳມີພະລັງງານສອງຮູບແບບຄື: ພະລັງງານສະຖິດ (ຄວາມກົດດັນ) ແລະ ພະລັງງານຈັນຍາບັດ (ຄວາມໄວ). ກົງຫັນນ້ຳແຕ່ລະປະເພດ ຈະໃຊ້ພະລັງງານແຕ່ລະຮູບແບບນີ້ ໃນສັດສ່ວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ກົງຫັນ (Turbine) ແບ່ງອອກເປັນ 2 ກຸ່ມໃຫຍ່:
ກົງຫັນແບບກະທົບ (Impulse Turbine): ໃຊ້ພະລັງງານຈັນຍາບັດຂອງນ້ຳ (ຄວາມໄວ), ໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຄວາມກົດດັນ.
ກົງຫັນແບບປະຕິກິລິຍາ (Reaction Turbine): ໃຊ້ທັງພະລັງງານຄວາມກົດດັນ ແລະ ຄວາມໄວຂອງນ້ຳ, ໂດຍນ້ຳຈະເຕັມທີ່ພາຍໃນກົງຫັນ.
2. ປັດໄຈຫຼັກໃນການຄັດເລືອກກົງຫັນ
2.1 ພາລາມິເຕີຫຼັກຂອງສະຖານທີ່
ການຄັດເລືອກກົງຫັນ ຕ້ອງອີງໃສ່ຂໍ້ມູນສຳຄັນ 3 ຢ່າງຈາກສະຖານທີ່:
ຫົວນ້ຳ (Head) – ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລະດັບຄວາມສູງລະຫວ່າງ ລະດັບນ້ຳເຂື່ອງ (Headwater Level) ແລະ ລະດັບນ້ຳທ້າຍເຮືອນຈັກ (Tailwater Level). ໂດຍສະເພາະຕ້ອງຮູ້:
ຫົວນ້ຳສູງສຸດ (H_max)
ຫົວນ້ຳຕ່ຳສຸດ (H_min)
ຫົວນ້ຳອອກແບບ (H_design) – ໃຊ້ໃນການຄິດໄລ່ ແລະ ເປັນຄ່າທີ່ກົງຫັນຈະມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ
ອັດຕາການໄຫຼຂອງນ້ຳ (Flow Rate) – ປະລິມານນ້ຳທີ່ໄຫຼຜ່ານກົງຫັນຕໍ່ຫົວໜ່ວຍເວລາ (m³/s). ຕ້ອງຮູ້ການໄຫຼອອກແບບ (Q_design) ຊຶ່ງປົກກະຕິຈະເລືອກຄ່າທີ່ມີເວລາ 30–40% ຂອງເວລາເຮັດວຽກທັງໝົດ.
ກຳລັງຜະລິດ (Power Output) – ພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ຕ້ອງການ (kW ຫຼື MW), ຄຳນວນຈາກສູດ: P = η × ρ × g × Q × H（ອ້າງອີງບົດກ່ອນໜ້າ）.
2.2 ເງື່ອນໄຂອື່ນໆທີ່ຄວນພິຈາລະນາ
ຂະໜາດຂອງກົງຫັນ: ເພື່ອໃຫ້ກົງຫັນມີຂະໜາດນ້ອຍລົງ, ຄວນເລືອກກົງຫັນທີ່ມີຄ່າສຳປະສິດຄວາມໄວສົມທຽບສູງ (high specific speed). ເພາະນັ້ນ ຕ້ອງເລືອກຄ່າຄວາມໄວໜ່ວຍ (unit speed) ທີ່ສູງກວ່າຄ່າທີ່ເໝາະສົມ ແລະ ໃຊ້ຄ່າອັດຕາການໄຫຼໜ່ວຍ (unit flow) ສູງສຸດຕາມທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນແຜນວາດຄຸນສົມບັດ (type chart).
ການປ່ຽນແປງຂອງຫົວນ້ຳ ແລະ ອັດຕາການໄຫຼ: ຖ້າຫົວນ້ຳປ່ຽນແປງຫຼາຍ ຄວນເລືອກກົງຫັນທີ່ມີປະສິດທິພາບດີ ໃນລະດັບການເຮັດວຽກກວ້າງ ຫຼື ມີການປັບລີ້ນ.
ປະລິມານຕະກອນ (Sediment Load): ນ້ຳທີ່ມີຕະກອນສູງ ຈະເຮັດໃຫ້ກົງຫັນເສື່ອມສະພາບໄວ, ຕ້ອງມີມາດຕະການປ້ອງກັນທີ່ເໝາະສົມ ແລະ ເລືອກວັດສະດຸທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ.
ຄວາມສູງເໜືອລະດັບນ້ຳທະເລ (Altitude): ຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ.
ຈຳນວນເຄື່ອງຈັກ (Number of Units): ການໃຊ້ກົງຫັນຫຼາຍເຄື່ອງ ຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ໃນການປັບປະສິດທິພາບ ໃນສະພາບການໄຫຼຕ່ຳ ແລະ ສາມາດປິດແຍກເຄື່ອງເພື່ອບຳລຸງຮັກສາໄດ້ ເມື່ອບໍ່ຈຳເປັນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການມີຫຼາຍເຄື່ອງກໍ່ຈະເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການລົງທຶນເບື້ອງຕົ້ນ. ຈຳນວນເຄື່ອງຈັກທີ່ເໝາະສົມ ແມ່ນໄດ້ຈາກການວິເຄາດ້ານເສດຖະກິດ ແລະ ການດຳເນີນງານຮ່ວມກັນ.
3. ປະເພດຂອງກົງຫັນ ແລະ ຂອບເຂດການນຳໃຊ້
ກົງຫັນນ້ຳໃນປັດຈຸບັນ ມີ 6 ປະເພດຫຼັກ, ເຊິ່ງສາມາດຈັດກຸ່ມຕາມຫຼັກການເຮັດວຽກ ແລະ ຂອບເຂດການນຳໃຊ້:
3.1 ກົງຫັນປະເພດກະທົບ (Impulse Turbine)
| ປະເພດ | ຂອບເຂດຫົວນ້ຳ | ລັກສະນະສຳຄັນ |
|---|---|---|
| Pelton (ກົງຫັນປິວຕັນ) | ສູງ: 100 – 2,000 ມ | ມີບັ້ງນ້ຳ (bucket) ເປັນຮູບບ່ວງຢູ່ຂອບກົງຫັນ ແລະ ຫົວສີດນ້ຳ (nozzle). ໃຊ້ກັບຫົວນ້ຳສູງ ແລະ ອັດຕາການໄຫຼຕ່ຳ. ບັ້ງນ້ຳຈະແບ່ງ ແລະ ປ່ຽນທິດທາງຂອງແທກສີດນ້ຳ, ເຮັດໃຫ້ພະລັງງານຖືກດູດຊັບຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. |
Pelton ເໝາະສຳລັບໂຄງການທີ່ມີຫົວນ້ຳສູງ ແລະ ກະແສນ້ຳຕ່ຳ, ມັກພົບໃນເຂດພູສູງ ເຊິ່ງສາມາດສ້າງກະແສນ້ຳທີ່ມີຄວາມໄວສູງ ແລະ ມີພະລັງງານຫຼາຍ.
3.2 ກົງຫັນປະເພດປະຕິກິລິຍາ (Reaction Turbine)
ກົງຫັນປະເພດນີ້ ຈະຈົມຢູ່ໃນນ້ຳ ແລະ ໃຊ້ທັງຄວາມກົດດັນ ແລະ ຄວາມໄວຂອງນ້ຳ:
| ປະເພດ | ຂອບເຂດຫົວນ້ຳ | ລັກສະນະສຳຄັນ |
|---|---|---|
| Francis | ປານກາງ: 20 – 450 ມ | ເປັນກົງຫັນທີ່ນິຍົມໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດ. ນ້ຳຈະໄຫຼເຂົ້າທາງຮອບ (radial inflow) ແລະ ອອກທາງເສັ້ນຊັນລົງ (axial outflow). ມີປະສິດທິພາບສູງເຖິງ 95%. ກວມເອົາຫົວນ້ຳແຕ່ 20–450 ມ ແລະ ເໝາະສຳລັບທັງລະບົບອ່າງເກັບນ້ຳ ແລະ ລະບົບ ROR. |
| Propeller (Kaplan) | ຕ່ຳ: 3 – 80 ມ | ເປັນກົງຫັນແບບມີໃບພັດ (propeller-type) ມີລີ້ນໃບພັດທີ່ສາມາດປັບໄດ້ ເພື່ອຮັກສາປະສິດທິພາບສູງ ເຖິງແມ່ນວ່າອັດຕາການໄຫຼຈະປ່ຽນແປງ. ໃຊ້ກັບຫົວນ້ຳຕ່ຳ ແລະ ອັດຕາການໄຫຼສູງ, ຖືກອອກແບບມາເພື່ອປະສິດທິພາບສູງ ທີ່ຈຸດທີ່ມີການໄຫຼສູງດີເດັ່ນ. |
| Bulb (ກົງຫັນໃສ່ກ້ອນຫລໍ່) | ຕ່ຳຫຼາຍ: 2 – 20 ມ | ປັບປຸງມາຈາກ Kaplan ເພື່ອໃຊ້ກັບຫົວນ້ຳທີ່ຕ່ຳທີ່ສຸດ, ມີກ້ອນຫລໍ່ທີ່ບັນຈຸເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ ຢູ່ພາຍໃນທໍ່ນ້ຳ (water passage). ມີປະສິດທິພາບສູງຫຼາຍ ສຳລັບລະບົບທີ່ມີຫົວນ້ຳຕ່ຳ ແລະ ກະແສນ້ຳຫຼາຍ. |
| Tube (ກົງຫັນທໍ່) | ຕ່ຳ: 2 – 40 ມ | ມີຄວາມສາມາດທີ່ຈະປັບລີ້ນໄດ້ ແລະ ມີທັງແບບທີ່ຕິດກັບເຄື່ອງກຳເນີດໂດຍກົງ (direct-drive) ຫຼື ຜ່ານກ່ອງເກຍ. ນິຍົມໃຊ້ໃນໂຄງການ ທີ່ມີຫົວນ້ຳຕ່ຳ ແລະ ກະແສນ້ຳຫຼາຍ. |
3.3 ກົງຫັນພິເສດອື່ນໆ
| ປະເພດ | ຂອບເຂດຫົວນ້ຳ | ລັກສະນະສຳຄັນ |
|---|---|---|
| Cross-flow (ກົງຫັນກາງສາຍ) | ຕ່ຳຫາ ປານກາງ: 2 – 200 ມ | ມີໂຄງສ້າງງ່າຍ ແລະ ລາຄາຖືກກວ່າ, ເໝາະສຳລັບໂຄງການທີ່ມີກຳລັງການຜະລິດຂະໜາດນ້ອຍ, ເຖິງແມ່ນວ່າປະສິດທິພາບອາດຈະຕ່ຳກວ່າ Francis ຫຼື Kaplan ເລັກນ້ອຍ. |
4. ການຄັດເລືອກປະເພດກົງຫັນຕາມຫົວນ້ຳ
ຂັ້ນຕອນທຳອິດ ແລະ ສຳຄັນທີ່ສຸດ ໃນການຄັດເລືອກກົງຫັນ ແມ່ນການພິຈາລະນາ ລະດັບຫົວນ້ຳ (Head Range) ຂອງສະຖານທີ່. ສາມາດສະຫຼຸບໄດ້ດັ່ງຕາຕະລາງນີ້:
| ຫົວນ້ຳ (Head) | ປະເພດກົງຫັນທີ່ເໝາະສົມ | ຫມາຍເຫດ |
|---|---|---|
| ສູງຫຼາຍ (> 200 ແມັດ) | Pelton | ເໝາະກັບພື້ນທີ່ພູສູງທີ່ມີນ້ຳຕົກຕາດ ແລະ ມີກະແສນ້ຳຄົງທີ່ (ຂຶ້ນກັບມາດຕະຖານ). ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ເຖິງແມ່ນວ່າກະແສນ້ຳຈະປ່ຽນແປງ. |
| ສູງຫາ ປານກາງ (50–200 ແມັດ) | ເລືອກ Pelton ຫຼື Francis ໄດ້ | ຕ້ອງວິເຄາະຄວາມເໝາະສົມຕື່ມ ໂດຍສະເພາະແມ່ນ ເມື່ອຫົວນ້ຳເຂົ້າມາໃກ້ຂອບເຂດກາງຂອງທັງສອງ. Pelton ຈະເໝາະສົມ (1) ຖ້າກະແສນ້ຳມີການປ່ຽນແປງຫຼາຍ, ຫຼື (2) ເພື່ອຄວາມຄຸ້ມຄ່າ ເມື່ອກຳລັງການຜະລິດມີຄ່າບໍ່ສູງ. Francis ຈະເໝາະສົມ ຖ້າສາມາດໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກຕົວປັບລີ້ນ (wicket gate) ເພື່ອຊ່ວຍໃນການເພີ່ມປະສິດທິພາບ. |
| ປານກາງ (20–200 ແມັດ) | Pelton ບໍ່ເໝາະສົມ | ສາມາດໃຊ້ Francis (ຖ້າກະແສນ້ຳຕ່ຳຫາ ປານກາງ) ຫຼື Kaplan (ຖ້າກະແສນ້ຳສູງ ແລະ ຫົວນ້ຳຕ່ຳ). |
| ຕ່ຳ (2–20 ແມັດ) | Kaplan ຫຼື Francis | ຫົວນ້ຳຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ມີການທັບຊ້ອນກັນສູງ; ຕ້ອງພິຈາລະນາ ລະດັບການປ່ຽນແປງຂອງການໄຫຼ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. Francis ຈະມີລາຄາຖືກກວ່າ, ແຕ່ Kaplan ຈະມີປະສິດທິພາບສູງ ຖ້າສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ປັບມຸມຂອງໃບພັດໄດ້ ເມື່ອການໄຫຼມີການປ່ຽນແປງ. |
| ຕ່ຳຫຼາຍ (< 2 ແມັດ) | Tube ຫຼື Bulb | ກົງຫັນທີ່ຖືກອອກແບບມາເປັນພິເສດ ທີ່ເໝາະສຳລັບຫົວນ້ຳຕ່ຳ ແລະ ສາມາດຮອງຮັບອັດຕາການໄຫຼຂອງນ້ຳສູງ. |
5. ແຜນພູມຄັດເລືອກກົງຫັນ (Turbine Selection Chart)
ຮູບແຕ້ມຂ້າງລຸ່ມນີ້ ສະແດງເຖິງຂອບເຂດຫົວນ້ຳ ທີ່ເໝາະສົມຂອງກົງຫັນແຕ່ລະປະເພດ:
ການຈັດວາງແຜນວາດສຳລັບການຄັດເລືອກກົງຫັນ (Turbine Selection Chart)
ຂອບເຂດການນຳໃຊ້ຕົວຈິງ:
ຫົວນ້ຳຕ່ຳ (< 20 ມ) → Kaplan (ແລະ Francis ເມື່ອກະແສນ້ຳ ກາງ ຫາ ຕ່ຳ) → ຊ່ອງຫວ່າງທີ່ມີການທັບຊ້ອນກັນສູງ.
ຫົວນ້ຳເພີ່ມຂຶ້ນ → Francis (ເມື່ອຫົວນ້ຳສູງຂຶ້ນ) → ຂອບເຂດທີ່ຫຼາກຫຼາຍ ແຕ່ 20–200 ມ ໃນທາງທິດສະດີ (ຕົວຈິງຂອບເຂດການນຳໃຊ້ແຕ່ 50–250 ມ) ເປັນເຂດທີ່ Pelton ມີຄວາມເໝາະສົມທີ່ສຸດ.
ຫົວນ້ຳສູງຫຼາຍ (> 250 ມ) → Pelton → ທາງເລືອກດຽວທີ່ເໝາະສົມ ເພື່ອຮັບມືກັບກະແສນ້ຳທີ່ມີຄວາມດັນສູງ ແລະ ສາມາດສີດນ້ຳອອກມາດ້ວຍຄວາມໄວສູງໄດ້.
6. ຂັ້ນຕອນການຄັດເລືອກ ແລະ ຄຳນວນຂະໜາດ
ຫຼັງຈາກເລືອກປະເພດກົງຫັນເບື້ອງຕົ້ນແລ້ວ, ຕ້ອງດຳເນີນການຄຳນວນ ເພື່ອກຳນົດຂະໜາດ ແລະ ສະເພາະທີ່ແນ່ນອນ. ຂັ້ນຕອນການຄັດເລືອກ ສາມາດເຮັດໄດ້ 2 ວິທີຄື:
6.1 ສູດການຄິດໄລ່ເບື້ອງຕົ້ນ (Approximation)
ສຳລັບໂຄງການຂະໜາດນ້ອຍ ຫຼື ການຄັດເລືອກເບື້ອງຕົ້ນ, ສາມາດນຳໃຊ້ສູດຄຳນວນ ທີ່ອີງໃສ່ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງຫົວນ້ຳ ກັບ ຂະໜາດກົງຫັນ:
ການຄຳນວນເສັ້ນຜ່າສູນກາງກົງຫັນ (ປະມານ):
ສຳລັບ Pelton: D ~ 0.1 × √(H)
ສຳລັບ Francis: D ~ 12 / (n × √(H))
ສຳລັບ Kaplan: D ~ 10 / (n × √(H))
[!NOTE]
ຄ່າຂ້າງເທິງ ແມ່ນພຽງແຕ່ຄ່າປະມານເທົ່ານັ້ນ, ສຳລັບການອອກແບບຕົວຈິງ ຄວນອ້າງອີງຕາມ ແຜນວາດຄຸນສົມບັດ (Type Chart) ຫຼື ສູດທີ່ໃຊ້ກັນທົ່ວໄປ ຂອງຜູ້ຜະລິດ ພ້ອມທັງໃຊ້ການທົດລອງຫຼຸດທົດ (model test) ເພື່ອຄວາມແນ່ນອນ.
6.2 ວິທີການນຳໃຊ້ແຜນວາດຄຸນສົມບັດ (Type Chart Method)
ການຄັດເລືອກກົງຫັນທີ່ຖືກຕ້ອງ ຕ້ອງອີງໃສ່ ບັນທັດຖານທາງວິສະວະກຳ (Engineering Standard) ແລະ ຂໍ້ມູນຈາກການທົດລອງແບບຈຳລອງ (model test). ແຜນວາດຄຸນສົມບັດ (type chart) ເປັນແຜນວາດທີ່ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນໂດຍຜູ້ຜະລິດ, ເຊິ່ງສະແດງເຖິງປະສິດທິພາບ ແລະ ການເຮັດວຽກຂອງແຕ່ລະແບບ ໃນສະພາບການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ມັນຈະຊ່ວຍໃຫ້ນັກວິຊາການ ສາມາດ:
ເລືອກກົງຫັນທີ່ເໝາະສົມ (ຂະໜາດ, ຄວາມໄວ, ປະເພດ) ໃຫ້ກົງກັບຂໍ້ມູນຂອງສະຖານທີ່.
ຄຳນວນ ແລະ ກຳນົດຄ່າ ອັດຕາການໄຫຼໜ່ວຍ (Unit Flow) ແລະ ຄວາມໄວໜ່ວຍ (Unit Speed).
ກຳນົດຄ່າປະສິດທິພາບສູງສຸດ (Peak Efficiency) ເພື່ອໃຊ້ໃນການຄິດໄລ່ກຳລັງການຜະລິດ.
ນຳໄປຄິດໄລ່ຂະໜາດທີ່ແທ້ຈິງ (actual dimensions) ກ່ອນຜະລິດຕົວຈິງ.
ສູດການປຽບທຽບຄ່າທາງວິສະວະກຳ (Engineering Relationship):
ຄ່າຄວາມໄວສົມທຽບ (Specific Speed - nₛ) ຄິດໄລ່ໄດ້ຈາກສູດ:
nₛ = n × √(P) / H^(5/4)
ບ່ອນທີ່:
nₛ = ຄ່າຄວາມໄວສົມທຽບ
n = ຄວາມໄວຂອງກົງຫັນ (r/min)
P = ກຳລັງການຜະລິດ (kW)
H = ຫົວນ້ຳ (m)
ຈາກນັ້ນ, ຈຶ່ງນຳຄ່າ nₛ ທີ່ຄິດໄລ່ໄດ້ ມາປຽບທຽບກັບຄ່າ nₛ ທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນແຜນວາດ ຫຼື ຈາກຂໍ້ມູນຂອງຜູ້ຜະລິດ, ເພື່ອກວດສອບ ວ່າປະເພດກົງຫັນທີ່ເລືອກ ມີຄວາມເໝາະສົມ ທີ່ຈະໃຫ້ປະສິດທິພາບສູງສຸດ. ກົງຫັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (Pelton, Francis, Kaplan) ຈະມີຄ່າ nₛ ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
7. ຕົວຢ່າງການຄັດເລືອກກົງຫັນ
ຂໍ້ມູນຂອງສະຖານທີ່:
ຫົວນ້ຳ (Head) H = 60 ມ
ອັດຕາການໄຫຼ (Flow) Q = 2 m³/s
ກຳລັງຜະລິດ P = 1 MW
ຂັ້ນຕອນການຄັດເລືອກ:
ຂັ້ນຕອນທີ 1: ປະເມີນຂອບເຂດການນຳໃຊ້ຂອງກົງຫັນ:
ເບິ່ງແຜນວາດການເລືອກກົງຫັນ → ພົບວ່າ H = 60 m ຢູ່ໃນຊ່ວງທີ່ມີການທັບຊ້ອນກັນສູງຂອງ Francis ແລະ Pelton (Francis: ແນະນຳໃຊ້ທີ່ 20–450 m; Pelton: ແນະນຳໃຊ້ທີ່ 50–500 m).
ຂັ້ນຕອນທີ 2: ວິເຄາະລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມ:
ສົມມຸດວ່າກະແສນ້ຳໃນລະດູແລ້ງອາດຈະຫຼຸດລົງ (Q ມີການປ່ຽນແປງ).
Francis ສາມາດປັບປະສິດທິພາບ ໂດຍການໃຊ້ wicket gate ເມື່ອ Q ປ່ຽນແປງ.
Pelton ບໍ່ສາມາດປັບໄດ້ ຫຼາຍ ໃນລະດັບທີ່ກວ້າງ.
ຂັ້ນຕອນທີ 3: ກຳນົດຄ່າຄວາມໄວສົມທຽບ (Specific Speed):
Francis: nₛ ປະມານ 70–350 ມີຄ່າທີ່ເໝາະສົມກວ່າ.
Pelton: nₛ ປະມານ 10–40 ມີຄ່າຄວາມໄວກົງຫັນຕ່ຳ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ຂະໜາດກົງຫັນໃຫຍ່ກວ່າ.
ຜົນການວິເຄາະເບື້ອງຕົ້ນ:
ຖ້າການໄຫຼຂອງນ້ຳຂ້ອນຂ້າງຄົງທີ່ ແລະ ມີຄວາມຕ້ອງການໃຫ້ກົງຫັນມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ: ສາມາດເລືອກໄດ້ທັງ Francis ຫຼື Pelton.
ຖ້າການໄຫຼຂອງນ້ຳມີການປ່ຽນແປງຫຼາຍ: ຄວນເລືອກ Pelton ເພາະປະສິດທິພາບຍັງຄົງຄົງທີ່ ເຖິງແມ່ນວ່າການໄຫຼຈະປ່ຽນແປງ.
ຖ້າຕ້ອງການປະຫຍັດຕົ້ນທຶນໃນການກໍ່ສ້າງ ແລະ ທົນທານຕໍ່ການປັ່ນປ່ວນ: ຄວນເລືອກ Francis. (ກົງຫັນ Francis ມັກຈະມີຕົ້ນທຶນຕໍ່າກວ່າ).
8. ຂໍ້ມູນການອອກແບບກົງຫັນຕາມມາດຕະຖານສາກົນ
| ຕົວກຳນົດ | ກົງຫັນ Pelton | ກົງຫັນ Francis | ກົງຫັນ Kaplan |
|---|---|---|---|
| ຫົວນ້ຳ (Head) (m) | ສູງ (100–2000) | ປານກາງ (20–450) | ຕ່ຳ (3–80) |
| ອັດຕາການໄຫຼ (Flow) | ຕ່ຳຫາ ປານກາງ | ປານກາງຫາ ສູງ | ສູງ |
| ປະສິດທິພາບສູງສຸດ | ສູງເຖິງ 90% | ສູງເຖິງ 95% | ສູງເຖິງ 92% |
| ຄວາມໄວສົມທຽບ (nₛ) | 10–40 | 70–350 | 300–800 |
9. ການຕິດຕັ້ງ ແລະ ບຳລຸງຮັກສາ
ກົງຫັນ Pelton: ຕ້ອງໃຊ້ຫົວສີດນ້ຳທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງ, ບັ້ງນ້ຳຕ້ອງກວດກາ ແລະ ປ່ຽນຕາມໄລຍະ ຍ້ອນການກະທົບຂອງນ້ຳທີ່ມີແຮງສູງ.
ກົງຫັນ Francis: ລີ້ນນຳ້ (wicket gates) ເປັນສ່ວນສຳຄັນ ທີ່ຕ້ອງກວດກາຢ່າງສະໝໍ່າສະເໝີ, ກວດຫາຮອຍແຕກຈາກການສັ່ນສະເທືອນ.
ກົງຫັນ Kaplan: ລີ້ນໃບພັດ (adjustable blades) ແລະ ກົນໄກການປັບມຸມ ຕ້ອງການການບຳລຸງຮັກສາ ແລະ ຄວບຄຸມຢ່າງລະອຽດ, ຢ່າງໜ້ອຍປີລະ 1 ຄັ້ງ, ຖ້າໃຊ້ງານຫຼາຍ ຫຼື ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ມີຕະກອນສູງ ຄວນເພີ່ມຄວາມຖີ່ຂຶ້ນ.
10. ບົດສະຫຼຸບ
ການເລືອກກົງຫັນ ເປັນບາດກ້າວທີ່ສຳຄັນ ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ລະບົບຜະລິດໄຟຟ້ານ້ຳຕົກທີ່ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ຍືນຍົງ. ວິສະວະກອນຕ້ອງພິຈາລະນາປັດໄຈ 3 ຢ່າງຄື:
ຂໍ້ມູນທາງດ້ານພາກສະໜາມ: ຫົວນ້ຳ ແລະ ອັດຕາການໄຫຼ (ທັງສະເລ່ຍ ແລະ ການປ່ຽນແປງ) ເພື່ອກຳນົດປະເພດ ແລະ ຂອບເຂດການນຳໃຊ້.
ເງື່ອນໄຂທາງດ້ານເຕັກນິກ ແລະ ເສດຖະກິດ: ກຳລັງການຜະລິດ, ຄວາມຄຸ້ມຄ່າ, ຂະໜາດ ແລະ ຄວາມສັບຊ້ອນຕາມຕົວຢ່າງ ເຊັ່ນ: Francis ມັກຈະມີຕົ້ນທຶນຕໍ່າກວ່າ.
ຄວາມຕ້ອງການໃນການດຳເນີນງານ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາ: ການປ່ຽນແປງຂອງໂຫຼດ (load variation) ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການບຳລຸງຮັກສາ (ຕົວຢ່າງ: ກົງຫັນ Pelton ມີໂຄງສ້າງລຽບງ່າຍກວ່າ, ງ່າຍຕໍ່ການບຳລຸງຮັກສາ). ຂໍ້ກຳນົດຕ່າງໆ ຄວນປະຕິບັດຕາມ ມາດຕະຖານ ISO/AWI 26157 ຫຼື ມາດຕະຖານເຕັກນິກໄຟຟ້າລາວ (ETSN) ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.
ນອກຈາກນີ້, ຍັງສາມາດນຳໃຊ້ ຊອບແວຄອມພິວເຕີເພື່ອການອອກແບບ (Computer-Aided Design Tools) ເຊັ່ນ: THCAD, Labwindows/CVI-based software, ເພື່ອຊ່ວຍໃນການຄັດເລືອກກົງຫັນ, ການຄຳນວນພາລາມິເຕີ ຕ່າງໆ ແລະ ການອອກແບບ ແລະ ປັບປຸງ (optimize) ໃຫ້ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງຂຶ້ນ..
ສົນໃຈ ທີມງານຄຸນນະພາບ ໃຫ້ບໍລິການ:
✨ ທີ່ປຶກສາ ໂຄງການ
✨ ທີ່ປຶກສາ ການລົງທຶນ
✨ ດຳເນີນເອກະສານໂຄງການແທນ
✨ ຮັບຂຽນບົດຕ່າງໆ ຂອງໂຄງການ
🔸 ບົດສະເໜີໂຄງການລົງທຶນ
🔸 ບົດສຶກສາຄວາມເປັນໄປໄດ້ (FS)
🔸 ບົດວິພາກເສດຖະກິດ-ເຕັກນິກ
📞 ຊ່ອງທາງການຕິດຕໍ່ ແລະ ຕິດຕາມຂໍ້ມູນວິຊາການ
❶ ທ່ານ Anousone XAYYALATH
❷ 📱 ໂທລະສັບ / WhatsApp: 020 55296290
❸ 📧 ອີເມວ: anousone11@gmail.com
❹ 🌐 Blogger: anousonexayyalath.blogspot.com
❺ 📱 Facebook: Anousone XAYYALATH (ANSXYL)
❻ 📸 Instagram: anousone_xyl
❼ 🐦 X (Twitter): AnousoneChanel
❽ ✈️ Telegram: t.me/Anousone
❾ 🎵 TikTok: anousonechanel
ຄູ່ມືການຄັດເລືອກກົງຫັນ (Turbine) ເພື່ອໃຊ້ງານໃນໂຄງການໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ: ປະເພດ Pelton, Francis, Kaplan, ຫຼັກການ, ວິທີຄິດໄລ່, ແລະ ປັດໄຈທີ່ຕ້ອງພິຈາລະນາ.
#Hydropower #TurbineSelection #PeltonTurbine #FrancisTurbine #KaplanTurbine #SpecificSpeed #RenewableEnergy #HydroDesign #PowerGeneration #LaoPDR #ANSXYL #AnousoneXAYYALATH
Turbine Selection, Hydropower, Pelton Turbine, Francis Turbine, Kaplan Turbine, Specific Speed, Head and Flow Analysis, Hydro Design, Power Generation, Anousone XAYYALATH, ANSXYL
*ແຫຼ່ງອ້າງອີງ: ມາດຕະຖານ ISO/AWI 26157, ມາດຕະຖານເຕັກນິກໄຟຟ້າລາວ 2004, ຄູ່ມື JICA, USBR Design Standards, ແລະ ແຫຼ່ງອ້າງອີງວິຊາການອື່ນໆ.*