पेंच टरबाइन: Difference between revisions
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{{short description|Water turbine which uses the principle of the Archimedean screw}} | {{short description|Water turbine which uses the principle of the Archimedean screw}} | ||
[[File:Archimedes-screw one-screw-threads with-ball 3D-view animated smal back.gif|thumb|आर्किमिडीयन | [[File:Archimedes-screw one-screw-threads with-ball 3D-view animated smal back.gif|thumb|आर्किमिडीयन पेंच की विपरीत क्रिया, पेंच के माध्यम से नीचे बहने वाले जल से ऊर्जा प्राप्त करने वाले पेंच टरबाइन का सिद्धांत।]] | ||
[[File:Helical screw single double triple quadruple start.png|thumb| | [[File:Helical screw single double triple quadruple start.png|thumb|पेंच टरबाइन में सामान्यतः तीन या चार उड़ानें होती हैं (दूसरी पंक्ति)]] | ||
[[File:Monmouth New Hydro Scheme - geograph.org.uk - 1538784.jpg|thumb|मॉनमाउथ, वेल्स में दो समानांतर | [[File:Monmouth New Hydro Scheme - geograph.org.uk - 1538784.jpg|thumb|मॉनमाउथ, वेल्स में दो समानांतर पेंच टरबाइन प्रत्येक 75 किलोवाट का उत्पादन करने में सक्षम हैं]] | ||
[[File:Wasserkraftschnecke, Schwarze Lacke, München.ogv|thumb|म्यूनिख, जर्मनी में 40 | [[File:Wasserkraftschnecke, Schwarze Lacke, München.ogv|thumb|म्यूनिख, जर्मनी में 40 किलोवाट पेंच टरबाइन का वीडियो]]आर्किमिडीज़ पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र (एएसजी),<ref name=":3">{{Cite journal|last1=YoosefDoost|first1=Arash|last2=Lubitz|first2=William David|date=January 2021|title=Archimedes Screw Design: An Analytical Model for Rapid Estimation of Archimedes Screw Geometry|journal=Energies|language=en|volume=14|issue=22|pages=7812|doi=10.3390/en14227812|doi-access=free}}</ref>आर्किमिडीज़ पेंच टरबाइन (एएसटी) के रूप में भी जाना जाता है,<ref name=":1" />आर्किमिडीयन टरबाइन या पेंच टरबाइन बचाव मशीन है जो जल की [[संभावित ऊर्जा]] को नदी के ऊपरी स्तर पर [[कार्य (भौतिकी)]] में परिवर्तित करती है। यह जल विद्युत को बदल कर जल के पहियों के समान जल के वजन के रूप में संचालित करती है,और इसे अर्ध-स्थैतिक दबाव मशीन के रूप में माना जाता है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र के प्रवाह की विस्तृत श्रृंखला में काम करते हैं, जिसमे कि लो हेड्स (0.01 <math>m^3/s</math> से 14.5 <math>m^3/s</math>) और हेड्स (0.1 मीटर से 10 मीटर) में मध्यम प्रवाह दर सम्मलित होती हैं जो पारंपरिक टरबाइनों के लिए आदर्श नहीं हैं जिसके कारण उच्च प्रदर्शन तकनीकों द्वारा हस्तछेप नहीं किया जाता है।<ref name=":5">{{Cite book |last=Yoosefdoost |first=Arash |url=https://atrium.lib.uoguelph.ca/xmlui/bitstream/handle/10214/26889/Yoosefdoost_Arash_202205_PhD.pdf?sequence=3&isAllowed=y |title=Archimedes Screw Generators and Hydropower Plants: A Design Guideline and Analytical Models |publisher=University of Guelph |year=2022 |location=Guelph, Ontario, Canada}}</ref> सबसे छोटे और सबसे लंबे आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र की लंबाई क्रमशः 1 मीटर और 30 मीटर है।<ref name=":5" /> | ||
आर्किमिडीज के पेंच का उपयोग शक्ति उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है यदि | आर्किमिडीज के पेंच का उपयोग शक्ति उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है यदि वह द्रव उठाने के अतिरिक्त प्रवाहित द्रव द्वारा संचालित होते हैं।<ref name=":1" /> तब पेंच को उच्च से निम्न ऊंचाई तक ले जाने वाले जल पेंचदार समतल सतहों पर बलाघूर्ण उत्पन्न करता है, जिससे पेंच घूर्णन करता है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र में आर्किमिडीज पेंच के आकार का घूर्णन होता है जो अर्धवृत्ताकार गर्त में घूर्णन करता है।जब जल पेंच में प्रवाहित होता है तब इसका वजन टरबाइन के ब्लेड पर दाब बनाता है, जो बदले में टरबाइन को घुमाने के लिए प्रेरित करता है। पेंच के सिरे से मुक्त रूप से जल नदी में प्रवाहित करता है। पेंच का ऊपरी सिरा गियर बॉक्स के माध्यम से विद्युत उत्पादक यंत्र से जुड़ा होता है। आर्किमिडीज पेंच सैद्धांतिक रूप से प्रतिवर्ती रक्षा मशीन है और ऐसे एकल प्रतिष्ठानों के उदाहरण हैं जहां पेंच को वैकल्पिक रूप से पंप और विद्युत उत्पादक यंत्र के रूप में उपयोग किया जाता है।<ref name=":4">{{Cite journal|last1=YoosefDoost|first1=Arash|last2=Lubitz|first2=William David|date=December 2021|title=Design Guideline for Hydropower Plants Using One or Multiple Archimedes Screws|journal=Processes|language=en|volume=9|issue=12|pages=2128|doi=10.3390/pr9122128|doi-access=free}}</ref> | ||
[[File:Archimedes screw design parameters.png|alt=Design Archimedes screws and the required parameters|thumb|आर्किमिडीज पेंच डिजाइन करने के लिए आवश्यक पैरामीटर।<ref name=":4" />आर्किमिडीज़ स्क्रू डिज़ाइन पैरामीटर आर्किमिडीज़ स्क्रू टर्बाइन (जनरेटर) और आर्किमिडीज़ स्क्रू पंप डिज़ाइन करने में समान हैं <ref name=":3" />.|495x495पीएक्स]] | [[File:Archimedes screw design parameters.png|alt=Design Archimedes screws and the required parameters|thumb|आर्किमिडीज पेंच डिजाइन करने के लिए आवश्यक पैरामीटर।<ref name=":4" />आर्किमिडीज़ स्क्रू डिज़ाइन पैरामीटर आर्किमिडीज़ स्क्रू टर्बाइन (जनरेटर) और आर्किमिडीज़ स्क्रू पंप डिज़ाइन करने में समान हैं <ref name=":3" />.|495x495पीएक्स]] | ||
== इतिहास == | == इतिहास == | ||
[[File:Turbina Archimedesa MEW Goryn.jpg|thumb|Goryn, पोलैंड में छोटे पनबिजली संयंत्र में पेंच टरबाइन।]][[आर्किमिडीज]] एक प्राचीन आविष्कार है, जिसका श्रेय आर्किमिडीज़ | [[File:Turbina Archimedesa MEW Goryn.jpg|thumb|Goryn, पोलैंड में छोटे पनबिजली संयंत्र में पेंच टरबाइन।]][[आर्किमिडीज]] एक प्राचीन आविष्कार है, जिसका श्रेय आर्किमिडीज़ को 287-212 ई.पू. में दिया गया था और सामान्यतः [[सिंचाई]] के प्रयोजनों के लिए जल कुंड से जल उठाने के लिए उपयोग किया जाता है। सन् 1819 में फ्रांसीसी इंजीनियर क्लॉड लुइस मैरी हेनरी नेवियर (1785-1836) ने आर्किमिडीयन पेंच को जल चक्र के रूप में उपयोग करने का सुझाव दिया।सन् 1916 में विलियम मॉर्शर ने हाइड्रोडायनामिक पेंच टरबाइन पर अमेरिकी पेटेंट के लिए आवेदन किया गया था।<ref>William Moerscher, Water-power system, {{US patent|1434138}}, granted Oct 31, 1922.</ref> | ||
== आवेदन == | == आवेदन == | ||
[[File:Cragside Archimedes' screw from top.jpg|thumb|क्रैगसाइड एस्टेट में 12 | [[File:Cragside Archimedes' screw from top.jpg|thumb|क्रैगसाइड एस्टेट में 12 किलोवाट पेंच टरबाइन]]आर्किमिडीज पेंच टरबाइन अपेक्षाकृत कम सिरे (0.1 मीटर से 10 मीटर तक) वाली नदियों पर लगाया जाता है<ref name=":1">{{Cite journal|last1=YoosefDoost|first1=Arash|last2=Lubitz|first2=William David|date=2020|title=Archimedes Screw Turbines: A Sustainable Development Solution for Green and Renewable Energy Generation—A Review of Potential and Design Procedures|journal=Sustainability|language=en|volume=12|issue=18|pages=7352|doi=10.3390/su12187352|doi-access=free}} [[File:CC-BY icon.svg|50px]] Text was copied from this source, which is available under a [https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Creative Commons Attribution 4.0 International License].</ref> टरबाइन के ब्लेड के निर्माण और कम प्रवाह (0.01 m³/s टरबाइन पर लगभग 10 m³/s तक) और धीमी गति के कारण टरबाइन को जलीय वन्यजीवों के अनुकूल माना जाता है। इसे अधिकांशतः मछली के अनुकूल के रूप में लेबल किया जाता है। आर्किमिडीयन टरबाइन का उपयोग उन स्थितियों में किया जा सकता है जहां पर्यावरण और वन्य जीवन के संरक्षण और देखभाल के लिए प्रतिबंधित होता है। | ||
== | == रचना == | ||
आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) विद्युत संयंत्र को तीन प्रमुख घटकों की प्रणाली के रूप में माना जा जाता है,जो जलाशय, मेड़, और आर्किमिडीज पेंच टरबाइन(एएसटी) जो नियंत्रण गेट और ट्रैश रैक द्वारा प्रणाली से जुड़ा होता है।<ref name=":1" />अधिकांश वास्तविक आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) के स्थानों पर आने वाले प्रवाह को आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) और समानांतर मेड़ के मध्य विभाजित किया जाता है। सामान्यतः स्थानीय पर्यावरण की सुरक्षा के लिए वीयर पर न्यूनतम प्रवाह अनिवार्य होता है तथा अन्य दुकानों के साथ-साथ मछली की सीढ़ी को इस प्रणाली के अन्य घटकों के रूप में माना जाता है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज पेंच टरबाइन और पेंच जल विद्युत संयंत्रों की रचना करके इस सिद्धांतों के बारे में व्यापक सुझाव आर्किमिडीज पेंच टरबाइन में उपलब्ध है जिससे कि हरित और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए सतत विकास समाधान-संभावित और रचना प्रक्रियाओं की समीक्षा होती है।<ref name=":1" /> | |||
=== प्रवाह दर मॉडल === | === प्रवाह दर मॉडल === | ||
आर्किमिडीज | आर्किमिडीज पेंच टरबाइन और जल विद्युत संयंत्रों की रचना करने के लिए यह अनुमान लगाया जाना आवश्यक है कि जब जल की मात्रा पेंच टरबाइन से गुजर रही होती है तब आर्किमिडीज पेंच टरबाइन द्वारा उत्पन्न शक्ति की मात्रा के माध्यम से जल के आयतन के प्रवाह की दर के समानुपाती होती है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज़ पेंच टरबाइन में प्रवेश करने वाले जल की मात्रा प्रवेश जल की गहराई और पेंच की घूर्णन गति पर निर्भर करती है।<ref name=":2">{{Citation|last1=YoosefDoost|first1=Arash|title=Development of an Equation for the Volume of Flow Passing Through an Archimedes Screw Turbine|date=2021|url=http://link.springer.com/10.1007/978-3-030-64715-5_2|work=Sustaining Tomorrow|pages=17–37|editor-last=Ting|editor-first=David S.-K.|place=Cham|publisher=Springer International Publishing|language=en|doi=10.1007/978-3-030-64715-5_2|isbn=978-3-030-64714-8|access-date=2021-02-09|last2=Lubitz|first2=William David|s2cid=234121383|editor2-last=Vasel-Be-Hagh|editor2-first=Ahmad}}</ref> विभिन्न घूर्णन गति (ω) और प्रवेश जल स्तरों के लिए आर्किमिडीज पेंच टरबाइन से गुजरने वाली कुल प्रवाह दर का अनुमान लगाने के लिए निम्नलिखित समीकरण का उपयोग किया जाता है।<ref name=":1" /><ref name=":2" /> | ||
<math>Q=\alpha Q_{Max} (A_E/A_{Max})^\beta (\omega/\omega_M)^\gamma</math> | <math>Q=\alpha Q_{Max} (A_E/A_{Max})^\beta (\omega/\omega_M)^\gamma</math> | ||
जहां <math>\alpha</math>, <math>\beta</math> और <math>\gamma</math> पेंच गुणों से संबंधित स्थिरांक हैं। प्रारंभिक जांच से ऐसा संकेत मिलता है कि <math>\alpha= 1.242</math> , <math>\beta= 1.311</math> , और <math>\gamma= 0.822</math> की उचित गणना करें,तथा <math>Q</math> छोटे से पूर्ण पैमाने केआर्किमिडीज | जहां <math>\alpha</math>, <math>\beta</math> और <math>\gamma</math> पेंच गुणों से संबंधित स्थिरांक हैं। प्रारंभिक जांच से ऐसा संकेत मिलता है कि <math>\alpha= 1.242</math> , <math>\beta= 1.311</math> , और <math>\gamma= 0.822</math> की उचित गणना करें,तथा <math>Q</math> छोटे से पूर्ण पैमाने केआर्किमिडीज पेंच टरबाइन(एएसटी) आकारों की विस्तृत श्रृंखला के लिए प्रयोग किया जाता है।<ref name=":1" /><ref name=":2" /> | ||
=== | === रचना आर्किमिडीज पेंच ज्यामिति === | ||
रचना आर्किमिडीज़ पेंच ज्यामिति के निश्चय से <math>D_O</math> आर्किमिडीज़ पेंच के अन्य डिज़ाइन को दिखाएँ जाने की गणना आसान चरण-दर-चरण विश्लेषणात्मक पद्धति का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है।<ref name=":3" /><ref name=":4" />अध्ययनों से पता चलता है कि आर्किमिडीज के अनुसार, पेंच से गुजरने वाली प्रवाह की मात्रा में प्रवेश करने की गहराई, व्यास और पेंच की घूर्णन गति का कार्य करती है।<ref name=":2" /><ref name=":1" />इसलिए इसे वांछित रूप से अनुमापी प्रवाह दर <math>Q</math> में <math>(m^3/s)</math> और घूर्णन गति <math>\omega</math> में <math>(rad/s)</math> निम्नलिखित विश्लेषणात्मक समीकरण का उपयोग आर्किमिडीज पेंच के समग्र व्यास को निर्धारित करने के लिए किया जाता है <math>D_O</math> में <math>(m)</math><ref name=":3" /> | |||
<math>D_O = (16\pi Q}/{\sigma\omega (2\theta_O-sin2\theta_O)-\delta^2(2\theta_i-sin(2\theta_i))^{1/3}</math> | <math>D_O = (16\pi Q}/{\sigma\omega (2\theta_O-sin2\theta_O)-\delta^2(2\theta_i-sin(2\theta_i))^{1/3}</math> | ||
आर्किमिडीज पेंच | आर्किमिडीज पेंच रचना इस विश्लेषणात्मक समीकरण का उपयोग करने वाले सामान्य मानकों के आधार पर इसे सरल बना सकते हैं।<ref name=":3" /> | ||
<math>D_O=\eta Q^{3/7}</math> | <math>D_O=\eta Q^{3/7}</math> | ||
η के मान का उपयोग करके निर्धारित कर सकते है <math>\eta</math> ग्राफ<ref name=":3" />या <math>\Theta</math> | η के मान का उपयोग करके निर्धारित कर सकते है <math>\eta</math> ग्राफ<ref name=":3" />या <math>\Theta</math> ग्राफ है।<ref name=":4" />इसके निश्चय से <math>D_O</math> आर्किमिडीज़ पेंच के अन्य डिज़ाइन पैरामीटरों की गणना आसान चरण-दर-चरण विश्लेषणात्मक पद्धति का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है।<ref name=":3" /><ref name=":4" /> | ||
== उदाहरण == | == उदाहरण == | ||
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* रोमनी, [[बर्कशायर]], 270 किलोवाट, [[विंडसर कैसल]] को ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत प्रदान करने के लिए स्थापित करके जुलाई 2013 को प्रारंभ किया गया<ref>{{Cite web|url=http://www.mannpower-hydro.co.uk/project/romney/|title=Romney {{!}} MannPower Consulting|website=www.mannpower-hydro.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref> | * रोमनी, [[बर्कशायर]], 270 किलोवाट, [[विंडसर कैसल]] को ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत प्रदान करने के लिए स्थापित करके जुलाई 2013 को प्रारंभ किया गया<ref>{{Cite web|url=http://www.mannpower-hydro.co.uk/project/romney/|title=Romney {{!}} MannPower Consulting|website=www.mannpower-hydro.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref> | ||
* बेलीज़ वियर, रैडक्लिफ, ग्रेटर मैनचेस्टर, 100 किलोवाट, मई 2012 को आयुक्त किया गया<ref>{{Cite web|url=http://www.mannpower-hydro.co.uk/project/bealeys-weir/|title=Bealeys Weir {{!}} MannPower Consulting|website=www.mannpower-hydro.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref> | * बेलीज़ वियर, रैडक्लिफ, ग्रेटर मैनचेस्टर, 100 किलोवाट, मई 2012 को आयुक्त किया गया<ref>{{Cite web|url=http://www.mannpower-hydro.co.uk/project/bealeys-weir/|title=Bealeys Weir {{!}} MannPower Consulting|website=www.mannpower-hydro.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref> | ||
* मैपलडरहम, [[टेम्स नदी]], ब्रिटेन की सबसे बड़ी प्रवाह क्षमता (8मी³/सेकंड) संकेत | * मैपलडरहम, [[टेम्स नदी]], ब्रिटेन की सबसे बड़ी प्रवाह क्षमता (8मी³/सेकंड) संकेत पेंच, 99 किलोवाट।<ref name=":0">{{Cite web|url=http://www.westernrenew.co.uk/wre/case_studies|title=Hydro Power Case Studies, Micro-Hydro Case Studies - Western Renewable Energy|website=www.westernrenew.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref> | ||
* बकफास्ट, [[नदी डार्ट]], पेंच | * बकफास्ट, [[नदी डार्ट]], पेंच टरबाइन और फिशपास, 84 किलोवाट<ref name=":0" />* | ||
*यूके की पहली सामुदायिक स्वामित्व वाली जल विद्युत योजना, और फ़िशपास,[[न्यू मिल्स|नये भोजन]] में 63 किलोवाट।<ref name=":0" /> | |||
*यूके का पहला ग्रिड जुड़ा हुआ पेंच टरबाइन, रिवर डार्ट कंट्री पार्क में 50 किलोवाट।<ref name=":0" />* | |||
*[[नदी बैन हाइड्रो]], समुदाय के स्वामित्व वाली पेंच टरबाइन, 37 किलोवाट <ref name=":0" />* टिप्टन, रिवर ओटर, डेवॉन, 30 किलोवाट <ref name=":0" />* | |||
*[[रोशडेल]], पेंच टरबाइन और फिशपास, 20 किलोवाट <ref name=":0" />* [[क्रैगसाइड]], पनबिजली का जन्मस्थान, 12 किलोवाट<ref>{{Cite web|url=https://www.nationaltrust.org.uk/features/hydropower-returns-to-cragside|title=Hydropower returns to Cragside|website=National Trust|access-date=2016-08-09}}</ref> | |||
=== संयुक्त राज्य अमेरिका में === | === संयुक्त राज्य अमेरिका में === | ||
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=== कनाडा में === | === कनाडा में === | ||
* पहला आर्किमिडीज पेंच | * पहला आर्किमिडीज पेंच टरबाइन कनाडा में सन् 2013 में वाटरफोर्ड, ओंटारियो के पास स्थापित किया गया था।<ref name=":1" /> | ||
== साहित्य == | == साहित्य == | ||
*योसेफदोस्त, ए. | *योसेफदोस्त, ए.डब्ल्यू.-डी.लुबित्ज़ [https://www.mdpi.com/2227-9717/9/12/2128/htm या से अधिक आर्किमिडीज़ पेंच का उपयोग करके पनबिजली संयंत्रों के लिए डिज़ाइन दिशानिर्देश], प्रक्रियाएं, 2021. doi:doi:10.3390/pr9122128|10.3390 /पीआर9122128 | ||
*योसेफदोस्त, ए. | *योसेफदोस्त, ए.डब्ल्यू.-डी.लुबित्ज़ [https://www.mdpi.com/1996-1073/14/22/7812/htm आर्किमिडीज़ पेंच डिज़ाइन: आर्किमिडीज़ पेंच ज्यामिति के त्वरित अनुमान के लिए विश्लेषणात्मक मॉडल], एनर्जी 2021. doi:doi:10.3390/en14227812 |10.3390/hi14227812 | ||
*योसेफदोस्त, ए. | *योसेफदोस्त, ए.डब्ल्यू.-डी.लुबिट्ज: [https://www.mdpi.com/2071-1050/12/18/7352/htm आर्किमिडीज पेंच टरबाइन: हरित और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए सतत विकास समाधान-संभावित और रचना प्रक्रियाओं की समीक्षा], स्थिरता, 2020. डीओआई:डोई:10.3390/सु12187352|10.3390/सु12187352. | ||
*Yoosefdoost, A.: [https://atrium.lib.uoguelph.ca/xmlui/bitstream/handle/10214/26889/Yoosefdoost_Arash_202205_PhD.pdf?sequence=3&isAllowed=y आर्किमिडीज़ | *Yoosefdoost, A.: [https://atrium.lib.uoguelph.ca/xmlui/bitstream/handle/10214/26889/Yoosefdoost_Arash_202205_PhD.pdf?sequence=3&isAllowed=y आर्किमिडीज़ पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र और हाइड्रोपावर प्लांट: डिज़ाइन दिशानिर्देश और विश्लेषणात्मक मॉडल्स], गुएलफ विश्वविद्यालय, 2022, पीएचडी थीसिस, गुएलफ, ओएन, कनाडा। | ||
*पी। जे. कैंटर्ट: आर्किमिडीयन | *पी। जे. कैंटर्ट: आर्किमिडीयन पेंच पंप के लिए मैनुअल, हिरथमर वर्लाग 2008, {{ISBN|978-3-88721-896-6}} | ||
* पीजे कैंटर्ट: प्रैक्टिकल हैंडबुक | * पीजे कैंटर्ट: प्रैक्टिकल हैंडबुक पेंच पंप। हिरथममेर वर्लाग 2008, {{ISBN|978-3-88721-202-5}} | ||
* विलियम मोर्शर - [http://www.google.com/patents/US1434138 पेटेंट US1434138] | * विलियम मोर्शर - [http://www.google.com/patents/US1434138 पेटेंट US1434138] | ||
* के. ब्रैडा, के.- | * के. ब्रैडा, के.-ए रेडलिक - वाटर पेंच मोटर टू माइक्रो पावर प्लांट - निर्माण और संचालन का पहला अनुभव (1998) | ||
* के. ब्राडा - वाटर | * के. ब्राडा - वाटर पेंच मोटर के साथ माइक्रो पावर प्लांट (1995) | ||
* के. ब्रैडा, के.- | * के. ब्रैडा, के.-ए रेडलिक - जल शक्ति पेंच - विशेषता और उपयोग (1996) | ||
* के. ब्रैडा, के.- | * के. ब्रैडा, के.-ए रेडलिक, (1996)। माइक्रोपावर प्लांट के लिए वाटर पेंच मोटर। छठा अंतरराष्ट्रीय सिंप। हीट एक्सचेंज और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, 43-52, डब्ल्यू नोवाक, एड। Wydaw Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, पोलैंड। | ||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
* [[जल टर्बाइन]] | * [[जल टर्बाइन|जल टरबाइन]] | ||
* आर्किमिडीज का पेंच | * आर्किमिडीज का पेंच | ||
== संदर्भ == | == संदर्भ == | ||
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* [http://www.landustrie.nl/en/products/hydropower/hydropower-screws.html Information on one of the manufacturers] | * [http://www.landustrie.nl/en/products/hydropower/hydropower-screws.html Information on one of the manufacturers] | ||
* {{in lang|pl}} [http://www.dobraenergia.info/ The first screw turbine in Poland] | * {{in lang|pl}} [http://www.dobraenergia.info/ The first screw turbine in Poland] | ||
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Latest revision as of 11:22, 10 February 2023
आर्किमिडीज़ पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र (एएसजी),[1]आर्किमिडीज़ पेंच टरबाइन (एएसटी) के रूप में भी जाना जाता है,[2]आर्किमिडीयन टरबाइन या पेंच टरबाइन बचाव मशीन है जो जल की संभावित ऊर्जा को नदी के ऊपरी स्तर पर कार्य (भौतिकी) में परिवर्तित करती है। यह जल विद्युत को बदल कर जल के पहियों के समान जल के वजन के रूप में संचालित करती है,और इसे अर्ध-स्थैतिक दबाव मशीन के रूप में माना जाता है।[2]आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र के प्रवाह की विस्तृत श्रृंखला में काम करते हैं, जिसमे कि लो हेड्स (0.01 से 14.5 ) और हेड्स (0.1 मीटर से 10 मीटर) में मध्यम प्रवाह दर सम्मलित होती हैं जो पारंपरिक टरबाइनों के लिए आदर्श नहीं हैं जिसके कारण उच्च प्रदर्शन तकनीकों द्वारा हस्तछेप नहीं किया जाता है।[3] सबसे छोटे और सबसे लंबे आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र की लंबाई क्रमशः 1 मीटर और 30 मीटर है।[3]
आर्किमिडीज के पेंच का उपयोग शक्ति उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है यदि वह द्रव उठाने के अतिरिक्त प्रवाहित द्रव द्वारा संचालित होते हैं।[2] तब पेंच को उच्च से निम्न ऊंचाई तक ले जाने वाले जल पेंचदार समतल सतहों पर बलाघूर्ण उत्पन्न करता है, जिससे पेंच घूर्णन करता है।[2]आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र में आर्किमिडीज पेंच के आकार का घूर्णन होता है जो अर्धवृत्ताकार गर्त में घूर्णन करता है।जब जल पेंच में प्रवाहित होता है तब इसका वजन टरबाइन के ब्लेड पर दाब बनाता है, जो बदले में टरबाइन को घुमाने के लिए प्रेरित करता है। पेंच के सिरे से मुक्त रूप से जल नदी में प्रवाहित करता है। पेंच का ऊपरी सिरा गियर बॉक्स के माध्यम से विद्युत उत्पादक यंत्र से जुड़ा होता है। आर्किमिडीज पेंच सैद्धांतिक रूप से प्रतिवर्ती रक्षा मशीन है और ऐसे एकल प्रतिष्ठानों के उदाहरण हैं जहां पेंच को वैकल्पिक रूप से पंप और विद्युत उत्पादक यंत्र के रूप में उपयोग किया जाता है।[4]
इतिहास
आर्किमिडीज एक प्राचीन आविष्कार है, जिसका श्रेय आर्किमिडीज़ को 287-212 ई.पू. में दिया गया था और सामान्यतः सिंचाई के प्रयोजनों के लिए जल कुंड से जल उठाने के लिए उपयोग किया जाता है। सन् 1819 में फ्रांसीसी इंजीनियर क्लॉड लुइस मैरी हेनरी नेवियर (1785-1836) ने आर्किमिडीयन पेंच को जल चक्र के रूप में उपयोग करने का सुझाव दिया।सन् 1916 में विलियम मॉर्शर ने हाइड्रोडायनामिक पेंच टरबाइन पर अमेरिकी पेटेंट के लिए आवेदन किया गया था।[5]
आवेदन
आर्किमिडीज पेंच टरबाइन अपेक्षाकृत कम सिरे (0.1 मीटर से 10 मीटर तक) वाली नदियों पर लगाया जाता है[2] टरबाइन के ब्लेड के निर्माण और कम प्रवाह (0.01 m³/s टरबाइन पर लगभग 10 m³/s तक) और धीमी गति के कारण टरबाइन को जलीय वन्यजीवों के अनुकूल माना जाता है। इसे अधिकांशतः मछली के अनुकूल के रूप में लेबल किया जाता है। आर्किमिडीयन टरबाइन का उपयोग उन स्थितियों में किया जा सकता है जहां पर्यावरण और वन्य जीवन के संरक्षण और देखभाल के लिए प्रतिबंधित होता है।
रचना
आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) विद्युत संयंत्र को तीन प्रमुख घटकों की प्रणाली के रूप में माना जा जाता है,जो जलाशय, मेड़, और आर्किमिडीज पेंच टरबाइन(एएसटी) जो नियंत्रण गेट और ट्रैश रैक द्वारा प्रणाली से जुड़ा होता है।[2]अधिकांश वास्तविक आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) के स्थानों पर आने वाले प्रवाह को आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) और समानांतर मेड़ के मध्य विभाजित किया जाता है। सामान्यतः स्थानीय पर्यावरण की सुरक्षा के लिए वीयर पर न्यूनतम प्रवाह अनिवार्य होता है तथा अन्य दुकानों के साथ-साथ मछली की सीढ़ी को इस प्रणाली के अन्य घटकों के रूप में माना जाता है।[2]आर्किमिडीज पेंच टरबाइन और पेंच जल विद्युत संयंत्रों की रचना करके इस सिद्धांतों के बारे में व्यापक सुझाव आर्किमिडीज पेंच टरबाइन में उपलब्ध है जिससे कि हरित और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए सतत विकास समाधान-संभावित और रचना प्रक्रियाओं की समीक्षा होती है।[2]
प्रवाह दर मॉडल
आर्किमिडीज पेंच टरबाइन और जल विद्युत संयंत्रों की रचना करने के लिए यह अनुमान लगाया जाना आवश्यक है कि जब जल की मात्रा पेंच टरबाइन से गुजर रही होती है तब आर्किमिडीज पेंच टरबाइन द्वारा उत्पन्न शक्ति की मात्रा के माध्यम से जल के आयतन के प्रवाह की दर के समानुपाती होती है।[2]आर्किमिडीज़ पेंच टरबाइन में प्रवेश करने वाले जल की मात्रा प्रवेश जल की गहराई और पेंच की घूर्णन गति पर निर्भर करती है।[6] विभिन्न घूर्णन गति (ω) और प्रवेश जल स्तरों के लिए आर्किमिडीज पेंच टरबाइन से गुजरने वाली कुल प्रवाह दर का अनुमान लगाने के लिए निम्नलिखित समीकरण का उपयोग किया जाता है।[2][6]
जहां , और पेंच गुणों से संबंधित स्थिरांक हैं। प्रारंभिक जांच से ऐसा संकेत मिलता है कि , , और की उचित गणना करें,तथा छोटे से पूर्ण पैमाने केआर्किमिडीज पेंच टरबाइन(एएसटी) आकारों की विस्तृत श्रृंखला के लिए प्रयोग किया जाता है।[2][6]
रचना आर्किमिडीज पेंच ज्यामिति
रचना आर्किमिडीज़ पेंच ज्यामिति के निश्चय से आर्किमिडीज़ पेंच के अन्य डिज़ाइन को दिखाएँ जाने की गणना आसान चरण-दर-चरण विश्लेषणात्मक पद्धति का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है।[1][4]अध्ययनों से पता चलता है कि आर्किमिडीज के अनुसार, पेंच से गुजरने वाली प्रवाह की मात्रा में प्रवेश करने की गहराई, व्यास और पेंच की घूर्णन गति का कार्य करती है।[6][2]इसलिए इसे वांछित रूप से अनुमापी प्रवाह दर में और घूर्णन गति में निम्नलिखित विश्लेषणात्मक समीकरण का उपयोग आर्किमिडीज पेंच के समग्र व्यास को निर्धारित करने के लिए किया जाता है में [1]
आर्किमिडीज पेंच रचना इस विश्लेषणात्मक समीकरण का उपयोग करने वाले सामान्य मानकों के आधार पर इसे सरल बना सकते हैं।[1]
η के मान का उपयोग करके निर्धारित कर सकते है ग्राफ[1]या ग्राफ है।[4]इसके निश्चय से आर्किमिडीज़ पेंच के अन्य डिज़ाइन पैरामीटरों की गणना आसान चरण-दर-चरण विश्लेषणात्मक पद्धति का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है।[1][4]
उदाहरण
यूके में
- मर्सी नदी पर वूलस्टन, चेशायर मेड़ 486 किलोवाट, निर्माणाधीन[7][8][9]
- डेवोन, टोटनेस 320 किलोवाट, दिसंबर 2015 को आयुक्त किया गया[10]
- रोमनी, बर्कशायर, 270 किलोवाट, विंडसर कैसल को ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत प्रदान करने के लिए स्थापित करके जुलाई 2013 को प्रारंभ किया गया[11]
- बेलीज़ वियर, रैडक्लिफ, ग्रेटर मैनचेस्टर, 100 किलोवाट, मई 2012 को आयुक्त किया गया[12]
- मैपलडरहम, टेम्स नदी, ब्रिटेन की सबसे बड़ी प्रवाह क्षमता (8मी³/सेकंड) संकेत पेंच, 99 किलोवाट।[13]
- बकफास्ट, नदी डार्ट, पेंच टरबाइन और फिशपास, 84 किलोवाट[13]*
- यूके की पहली सामुदायिक स्वामित्व वाली जल विद्युत योजना, और फ़िशपास,नये भोजन में 63 किलोवाट।[13]
- यूके का पहला ग्रिड जुड़ा हुआ पेंच टरबाइन, रिवर डार्ट कंट्री पार्क में 50 किलोवाट।[13]*
- नदी बैन हाइड्रो, समुदाय के स्वामित्व वाली पेंच टरबाइन, 37 किलोवाट [13]* टिप्टन, रिवर ओटर, डेवॉन, 30 किलोवाट [13]*
- रोशडेल, पेंच टरबाइन और फिशपास, 20 किलोवाट [13]* क्रैगसाइड, पनबिजली का जन्मस्थान, 12 किलोवाट[14]
संयुक्त राज्य अमेरिका में
- मेरिडेन, कनेक्टिकट में क्विनिपियाक नदी पर हनोवर तालाब, 105 किलोवाट (या 920,000 किलोवाटघंटा/वर्ष), ग्रिड से जुड़ा, अप्रैल, 2017 प्रारंभ को किया गया तब अमेरिका में पहली पेंच टरबाइन की स्थापना हुई।[15][16]
कनाडा में
- पहला आर्किमिडीज पेंच टरबाइन कनाडा में सन् 2013 में वाटरफोर्ड, ओंटारियो के पास स्थापित किया गया था।[2]
साहित्य
- योसेफदोस्त, ए.डब्ल्यू.-डी.लुबित्ज़ या से अधिक आर्किमिडीज़ पेंच का उपयोग करके पनबिजली संयंत्रों के लिए डिज़ाइन दिशानिर्देश, प्रक्रियाएं, 2021. doi:doi:10.3390/pr9122128|10.3390 /पीआर9122128
- योसेफदोस्त, ए.डब्ल्यू.-डी.लुबित्ज़ आर्किमिडीज़ पेंच डिज़ाइन: आर्किमिडीज़ पेंच ज्यामिति के त्वरित अनुमान के लिए विश्लेषणात्मक मॉडल, एनर्जी 2021. doi:doi:10.3390/en14227812 |10.3390/hi14227812
- योसेफदोस्त, ए.डब्ल्यू.-डी.लुबिट्ज: आर्किमिडीज पेंच टरबाइन: हरित और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए सतत विकास समाधान-संभावित और रचना प्रक्रियाओं की समीक्षा, स्थिरता, 2020. डीओआई:डोई:10.3390/सु12187352|10.3390/सु12187352.
- Yoosefdoost, A.: आर्किमिडीज़ पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र और हाइड्रोपावर प्लांट: डिज़ाइन दिशानिर्देश और विश्लेषणात्मक मॉडल्स, गुएलफ विश्वविद्यालय, 2022, पीएचडी थीसिस, गुएलफ, ओएन, कनाडा।
- पी। जे. कैंटर्ट: आर्किमिडीयन पेंच पंप के लिए मैनुअल, हिरथमर वर्लाग 2008, ISBN 978-3-88721-896-6
- पीजे कैंटर्ट: प्रैक्टिकल हैंडबुक पेंच पंप। हिरथममेर वर्लाग 2008, ISBN 978-3-88721-202-5
- विलियम मोर्शर - पेटेंट US1434138
- के. ब्रैडा, के.-ए रेडलिक - वाटर पेंच मोटर टू माइक्रो पावर प्लांट - निर्माण और संचालन का पहला अनुभव (1998)
- के. ब्राडा - वाटर पेंच मोटर के साथ माइक्रो पावर प्लांट (1995)
- के. ब्रैडा, के.-ए रेडलिक - जल शक्ति पेंच - विशेषता और उपयोग (1996)
- के. ब्रैडा, के.-ए रेडलिक, (1996)। माइक्रोपावर प्लांट के लिए वाटर पेंच मोटर। छठा अंतरराष्ट्रीय सिंप। हीट एक्सचेंज और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, 43-52, डब्ल्यू नोवाक, एड। Wydaw Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, पोलैंड।
यह भी देखें
- जल टरबाइन
- आर्किमिडीज का पेंच
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 YoosefDoost, Arash; Lubitz, William David (January 2021). "Archimedes Screw Design: An Analytical Model for Rapid Estimation of Archimedes Screw Geometry". Energies (in English). 14 (22): 7812. doi:10.3390/en14227812.
- ↑ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 2.11 2.12 YoosefDoost, Arash; Lubitz, William David (2020). "Archimedes Screw Turbines: A Sustainable Development Solution for Green and Renewable Energy Generation—A Review of Potential and Design Procedures". Sustainability (in English). 12 (18): 7352. doi:10.3390/su12187352. File:CC-BY icon.svg Text was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
- ↑ 3.0 3.1 Yoosefdoost, Arash (2022). Archimedes Screw Generators and Hydropower Plants: A Design Guideline and Analytical Models (PDF). Guelph, Ontario, Canada: University of Guelph.
- ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 YoosefDoost, Arash; Lubitz, William David (December 2021). "Design Guideline for Hydropower Plants Using One or Multiple Archimedes Screws". Processes (in English). 9 (12): 2128. doi:10.3390/pr9122128.
- ↑ William Moerscher, Water-power system, U.S. Patent 1,434,138, granted Oct 31, 1922.
- ↑ 6.0 6.1 6.2 6.3 YoosefDoost, Arash; Lubitz, William David (2021), Ting, David S.-K.; Vasel-Be-Hagh, Ahmad (eds.), "Development of an Equation for the Volume of Flow Passing Through an Archimedes Screw Turbine", Sustaining Tomorrow (in English), Cham: Springer International Publishing, pp. 17–37, doi:10.1007/978-3-030-64715-5_2, ISBN 978-3-030-64714-8, S2CID 234121383, retrieved 2021-02-09
- ↑ "Woolston | Planning Application". Warrington Borough Council. Retrieved 2021-03-22.
- ↑ "Woolston | Project Overview". renfin.eu. Retrieved 2021-03-22.
- ↑ "Woolston | Local News Items". Warrington Worldwide. Retrieved 2021-03-22.
- ↑ "Totnes | MannPower Consulting". www.mannpower-hydro.co.uk. Retrieved 2016-08-05.
- ↑ "Romney | MannPower Consulting". www.mannpower-hydro.co.uk. Retrieved 2016-08-05.
- ↑ "Bealeys Weir | MannPower Consulting". www.mannpower-hydro.co.uk. Retrieved 2016-08-05.
- ↑ 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 "Hydro Power Case Studies, Micro-Hydro Case Studies - Western Renewable Energy". www.westernrenew.co.uk. Retrieved 2016-08-05.
- ↑ "Hydropower returns to Cragside". National Trust. Retrieved 2016-08-09.
- ↑ Andrew Ragall, Ancient technology in Meriden's Hannover Pond dam begins generating electricity, Meriden Record Journal, April 27, 2017.
- ↑ New England Hydropower Energizes First Archimedes Screw Turbine in U.S., PR Newswire, April 27, 2017.
बाहरी कड़ियाँ
- spaansbabcock.com/products/screw-turbine Hydropower screw
- Information on one of the manufacturers
- (in Polish) The first screw turbine in Poland