ටර්බයින
(Turbine). ටර්බයින වූකලි ජලයෙහි හෝ හුමාලයෙහි හෝ වායුවක හෝ අනෙක් තරලයක හෝ ඇති ශක්තිය ඊෂාවක (shaft) භ්‍රමණයේ දී යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට හරවන යන්ත්‍රයකි. ජල චක්‍රය විවිධ කාර්යයන් සඳහා උපයෝගි කර ගත් ඉපැරණි මූලික චාලකයකි. ටර්බයිනයෙහි හුමාලය ද යොදාගත හැකි බව ක්‍රි.පූ. දෙවන සියවසේ දී හේරෝ (Hero) විසින් පෙන්වා දෙන ලදි. එහෙත් බ්රන්කා (Branca) විසින් 1629 දී ජෙට් (පිහිරි) මගින් ක්‍රියා කරන්නා වූ හුමාල ටර්බයින සාදන තෙක් හුමාල ටර්බයින බහුල ව භාවිත වන්නට ඇද්ද යන්න සැක සහිත ය. ශ්‍රීමත් චාල්ස් පාසන්ස්ගේ (Sir Charles Parsons) සොයා ගැනීම් හේතු කොටගෙන 1884 දී හුමාල ටර්බයින මූලික චාලකයක් ලෙස ප්‍රමුඛස්ථානයට පත්විය. ජල සහ හුමාල ටර්බයින හැරුණු විට එම පෙළෙහිලා ගිණිය හැකි එක ම වැදගත් ටර්බයිනය වායු ටර්බයිනයයි. 18 වන සියවස අග භාගයේ දී පළමුවෙන් ම සොයා ගත් මෙය දියුණු කරන ලද්දේ මෑතක දී ය.
අනුවැටුම් (රුජසචරදජ්එසබට) එන්ජිමක නොමැති වැදගත් වාසි තුනක් හැම ටර්බයිනයක ම තිබේ. වකැමි කඳක් නොමැති ව ඊෂාවෙහි භ්‍රමණයක් ඇති කිරීමේ යාන්ත්‍රික වාසිය ඉන් පළමුවැන්නයි. එම නිසා යන්ත්‍රයෙන් ඇහිරෙන ඉඩ ප්‍රමාණය අඩු ය. යන්ත්‍රයක් මපින් ඉපැදෙන ව්‍යාවර්තය (ඔදරුමැ) ඒකාකාර වීම දෙවන වාසියයි. ටර්බයින මැනවින් සංතුලිත වූ ද මඳ කම්පන ඇති කරන්නා වූ ද සුළු අත්තිවාරම් ප්‍රමාණවත් වන්නා වූ ද යන්ත්‍රයක් වීම තුන්වැන්නයි.
ජල ටර්බයිනය
වර්තමාන ජල ටර්බයින ආවේග හා ප්‍රතික්‍රියා යනුවෙන් ද්විප්‍රකාර වේ. ඉන් ආවේග (ෂපචමකිැ) ටර්බයිනයේ ස්ථාවර කොටස්හි දී ජලයෙහි ඇති සම්පූර්ණ ශක්තිය චාලක ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කොට මේ ජලය මහත් ප්‍රවේගයකින් ජල පිහිරක් (වැඑ) සේ චංචුවෙන් (බද“කැ) පිට වෙයි. භ්‍රමණය වන ඊෂාවකට සවි කරන ලද තලයක හෝ බාල්දියක හෝ වක්‍ර පෘෂ්ඨය මතු පිටට නිසි ආකාරයෙන් වදින පරිදි ජල පිහිර එල්ල කිරීමෙන් ඒ ශක්තිය යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කෙරේ. බාල්දියේ වක්‍ර පෘෂ්ඨය ද බාල්දියේ ගමන ද හේතු කොටගෙන ජල පිහිරෙහි ප්‍රවේගයෙහි දිශාව වෙනස් වෙයි. ජලයෙහි ගම්‍යතාවේ (ඵදපැබඑමප) වෙනස සිදුවනුයේ බාල්දිය කෙරෙන් ඇති වන ප්‍රතික්‍රියා බලය නිසා ය. ඒ අනුව අවශ්‍ය චලනය (ඵදඑසදබ) සහ ක්ෂමතාව (ඡදඇර) බාල්දිය කෙරෙහි ඇති කරවමින් සමාන වූ ද ප්‍රතිවිරුද්ධ වූ ද බලයක් ජලය මඟින් ඇති කරයි. ආවේග (ෂපචමකිැ) වර්ගයට අයත් එක ම වැදගත් ජල ටර්බයිනය පෙල්ටන් රෝදය (ඡැකඑදබ අයැැක) වේ.
ප්‍රතික්‍රියා ටර්බයිනයෙහි ජලයේ ඇති මුළු ශක්තිය චාලක ශක්තියබවට පරිවර්තනය නොවේ. ටර්බයිනයේ චල කොටසට ජලය ඇතුළු වන විට එයට චාලක ශක්තිය සහ පීඩන ශක්තිය ද යන දෙක ම ඇත. ධාවකයේ (රමබබැර) තඬි මත ජඬිය ිවන විට ඒ ශක්ති දෙක ම යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පෙරළේ. මේ වර්පයේ ටර්බයින පීඩනය පිට ඇති හෙයින් ජඬියෙන් අඩක් පිරී ඇති පෙඬි්ටන් රෝද මෙන් නොව ජඬියෙන් මුළුමනින් ම පිරී ිවයි.
ප්‍රතික්‍රිය ටර්බයින තවිරටත් වර්ප දෙකකට බෙදිය හැකි ය. ඒවා නම් 1. වක්‍ර වූ පත් වැනි පෙති ඇති ෆ්රැන්සිස් (ත්‍ර්බජසං) වර්පය 2. පාජකයන්ට බඳු වූ පෙති ඇති පාජක (ඡරදචැකකැර) වර්පය යනුයි. කැප්ඬින් (ණ්චක්බ) ටර්බයින පාජක ටර්බයින පවුfඬි් වැදපත් එකකි. බර වෙනස් වන අන්දමට උපරිම කාර්යක්ෂමතාව ඬිැබපැන්ම සඳහා ස්වයං පාඬිකයකින් හෝ අතින් හෝ සීරුමාරු කළ හැකි ආනතියකින් යුක්ත වන අයුරින් මේ ටර්බයිනයෙහි චඬි හා අචඬි පෙති විවර්තනය කර තිබේ. ජඬි ශීර්ෂ අන්තරය අඩු වැෂ වන විට ඉහළ ම කාර්යක්ෂමතාවක් ඬිබා පැනීම සඳහා මේ සීරුමාරුව උපයෝපී කරපනු ඬිැබේ.
විශිෂ්ට වේගය
ක්ෂමතාව, වේගය, ජල ශීර්ෂය සහ ප්‍රමාණය අනුව ටර්බයින ලාක්ෂණිකයෝ වෙනස් වෙති. සියලු ටර්බයින සසඳා බැලීම සඳහා පොදු ක්‍රමයක් වශයෙන් විශිෂ්ට වේගය නමැති ප්‍රමාණයක් භාවිත කරනු ලැබේ. ජ්‍යාමිති නයින් සමාන වූ ටර්බයින අඩි එකක ශීර්ෂයක් යටතේ ක්‍රියාකරන විට එක අශ්වක්ෂමතාවක් උපදන වේගය විශිෂ්ට වේගය නම් වේ. ඉංග්‍රීසි ඒකකවලින් විශිෂ්ට වේගය ...... යන ප්‍රකාාශනයෙන් දක්වනු ලැබේ.
මෙහි N = ටර්බයිනයේ වේගය, (මිනිත්තුවකට පරිභ්‍රමණ ගණනින්) P = අශ්වක්ෂමතාව, H = ශීර්ෂය (අඩි). ඒ ඒ කාර්යයට ඉතා යෝග්‍ය ටර්බයින නිශ්චය කළ හැක්කේ ශීර්ෂය සහ විශිෂ්ට වේගය අනුව ය. කරුණු පවත්නා අන්දමට ටර්බයිනයකින් යෝග්‍ය ද යන්න පිළිබඳව සාමාන්‍ය හැඟීමක් පහත ඇති වක්‍රයෙන් ලබා ගත හැකිය.
කාර්යක්ෂමතාව, ූ ු තත්පරයට පාවිෂ9 කරනු ඬිබන ජඬි ප්‍රමාණය තත්පරයකට ඝන අෂ, ්‍ය ු ශීර්ෂය අෂවඬිින් උ9ත fඬිස විර9ත වර්තමාන ප්‍රතික්‍රිය ටර්බයිනයෝ 93.5්‍රක පමණ කාර්යක්ෂමතාවක් දෙති. ප්‍රශස්ත තත්ත්ව යටතෙහි වැඩ කරන පෙඬි්ටන් රෝදවඬිින් 90්‍රක පමණ කාර්යක්ෂමතාවක් ඬිැබේ. කිසියම් විශේෂ ශීර්ෂයක දී උපරිම කාර්යක්ෂමතාව සඳහා විශිෂ්ට ෂෙපය එක්තරා සීමාවක තිබිය යුතුයි. එහෙත් වැෂ කාර්යක්ෂමතාවක් නොඬිැබෙන තරමට විශිෂ්ට ෂෙපය අෂක නම් එක ම ඊෂාවෙහි ධාවක දෙකක් හෝ වැෂ පණනක් යෙදීමෙන් එය අඩු කළ හැකි ෂෙ. පෙඬි්ටන් රෝදවඬි නම් එක ම ධාවකයෙහි පිහිරි (වැඑ) දෙකක් හෝ වැෂ පණනක් යෙදිය හැකි ෂෙ.
ස්වාභාවික ව ඬිැබෙන ජඬි ප්‍රමාණයේ වෙනස්වීම්වඬිට ද බරෙහි අඩුවැෂ වීම් නිසා පාවිෂ9 වන ජඬි ප්‍රමාණයේ වෙනස්වීම්වඬිට ද සීරුමාරවීම් සඳහා ටර්බයිනයට සම්බන්ධ වූ ජඬිාශයක් වෙයි. ජඬිාශයේ සිට ටර්බයිනයට ජඬිය සපයනු සඳහා නළ මාර්පයක් හෝ සොරොෂවක් ද ඇත. හදිසියේ බර අඩුවැෂ වීමෙන් ඇති වන පීඩනයේ වෙනස්වීම හැකිතාක් අඩු කරනු පිණිස සමහර විට සොරොෂවෙහි ටර්බයිනයට නුිරින් කඬි්fඬිා්ඬි ටැංකියක් (ිමරටැ ඒබන) ද වෙයි. සමහර විට පාඬිකයක්, සුිසු අභ්‍යඤ්ජන සහිත බෙයරිං සහ ෂෙපය වෙනස් කිරීම සඳහා සුිසු පියර ආදි උපකාරක කොටස් ද ටර්බයිනයෙහි ම තිබේ. ශීර්ෂයෙහි අනුරූප වෙනසක් සි නොකර, අන්ත ජඬි මෂටමට ඉහළින් ටර්බයිනයක් සවි කළ හැකි වන පරිදි අඩු ශීර්ෂ සහිත ප්‍රතික්‍රිය ටර්බයිනවඬිට බොහෝ විට වාහක නාළ (ාර්ඓ එමඉැි) සවි කරති. එසේම ධාවකයෙන් පිටවීමේ දී ජඬියෙහි ඇත්තා වූ ද ඬිබා නොපතහොත් සදහට ම අපතේ යන්නා වූ ද චාඬික ශක්තියෙන් වැෂ කොටසක් ටර්බයිනයට ඬිබා පැනීමට මේ වාහක නාළය පිහිට වෙයි.
බෙන පැහීම : ටර්බයිනවඬි ඇති වන ප්‍රධාන දෝෂයක් නම් ‘බෙන පැහීම’ (ජ්ඩසඒඑසදබ) යි. විශේෂයෙන් ම වැෂ විශිෂ්ට ෂෙප සහිත ප්‍රතික්‍රිය ටර්බයින විරචනයෙහි දී අවධානයට ඬික් වනුයේ මෙම දෝෂ මපහරවන ක්‍රමයයි. යන්ත්‍රය මැදින් ජඬිය පඬින අතර ආභ්‍යන්තරික සුළි පැසීම හේතු කොට එහි පීඩනය, එවිට ඇති උෂ්ණත්වයේ දී තිබිය යුතු ජඬියේ වාෂ්ප පීඩනයට වඩා අඩු වුවහොත් බෙන පැහීම ඇති වෙයි. මේ බෙන පැහීම fඬිා්හයේ පිටුතඬිය අසඬි සි වුවහොත් fඬිා්හය හෑරී යෑමට පිළිවන. ජී. ඩී. සෝමසුන්දරම්
