কাপলান টারবাইন এক প্রকার রিয়্যাকশন ও প্রোপেলার টারবাইন। ১৯১৩ সালে অস্ট্রেলিয়ান প্রফেসর ভিক্টর কাপলান (Viktor Kaplan) এটি তৈরী করেন বলে তার নাম অনুসারে একে কাপলান টারবাইন বলা হয়।
এই টারবাইন নিম্ন হেড ও উচ্চ ডিসচার্জকৃত পানির ক্ষেত্রে ব্যবহার করা হয়। এছাড়া এর রানারকে উল্টোদিকে ঘুরিয়ে পাম্প স্টোরেজ প্ল্যান্ট হিসেবেও ব্যবহার করা যায়। বাংলাদেশের কাপ্তাই হাইড্রোইলেকট্রিক পাওয়ার প্ল্যান্টে প্রাইম মুভার হিসেবে কাপলান টারবাইন ব্যবহার করা হচ্ছে। আজকের আলোচনায় আমরা এই কাপলান টারবাইন সম্বন্ধে বিস্তারিত আলোচনা করবো।
আজকের আলোচনায় যা যা থাকছেঃ
- কাপলান টারবাইন সম্বন্ধে প্রাথমিক ধারণা।
- কাপলান টারবাইন যেসব অংশ নিয়ে গঠিত।
- কাপলান টারবাইনের বিভিন্ন প্যারামিটার।
- কাপলান টারবাইনের ব্যবহার।
- কাপলান টারবাইনের সুবিধা ও অসুবিধা।
- কাপলান টারবাইনের কার্যপদ্ধতি (ভিডিও)।
কাপলান টারবাইন সম্বন্ধে প্রাথমিক ধারণাঃ
এটি অনেকাংশে ফ্রান্সিস টারবাইনের মতোই। বলা যেতে পারে এটি ফ্রান্সিস টারবাইনের একটি আপডেট ভার্সন। ফ্রান্সিস টারবাইনের সাথে এর মূল পার্থক্য হচ্ছে, ফ্রান্সিস টারবাইন পানিকে অক্ষীয় (radial) ঘূর্ণন গতিতে গ্রহণ করে আর কাপলান টারবাইনে গতিশীল পানি অক্ষীয়ভাবে (axially) আঘাত করে।
এছাড়া ফ্রান্সিস টারবাইনের তুলনায় এতে সাধারণত ৩ থেকে ৬ টি ব্লেড থাকে। অল্প ব্লেডের কারণে এর ফ্রিকশন রেজিস্ট্যান্স অনেক কম হয়। কাপলান টারবাইনের ভেনসমূহ স্টেইনলেস ইস্পাতের তৈরি। এর সাহায্যকারী ভেনসমূহ খোলা, বন্ধ, আংশিক খোলা এবং আংশিক বন্ধ অবস্থায় ব্যবহার করা যায়। কাপলান টারবাইনের এই সাহায্যকারী ভেনসমূহকে সার্ভোমোটর গভর্নরের সাহায্যে নির্দিষ্ট কোণে চালানো হয়।
যেহেতু এর ভেনসমূহ স্থায়ীভাবে ঢালাই করে তৈরি করা হয় যা নড়াচড়া করতে পারে না, সেহেতু একে প্রোপেলার টারবাইন বলা হয়। এর আপেক্ষিক দ্রুতি ফ্রান্সিস টারবাইনের মতোই কিন্তু ব্যবহারের দিক দিয়ে কাপলান টারবাইনই উত্তম।
কাপলান টারবাইন যেসব অংশ নিয়ে গঠিতঃ
একটি কাপলান টারবাইন সাধারণত নিম্নোক্ত অংশ সমূহ নিয়ে গঠিতঃ
১. স্ক্রোল কেসিং (Scroll casing)
২. গাইড ভ্যানস (Guide vanes)
৩. ড্রাফট টিউব (Draft tube)
৪. রানার (Runner)
৫. হাব (Hub)
নিচে চিত্রের সাহায্যে কাপলান টারবাইনের বিভিন্ন অংশ দেখানো হলোঃ
১. স্ক্রোল কেসিং (Scroll casing): এটি এমন একটি কাঠামো যার সাহায্যে টারবাইনের রানারে পানি পৌছানো হয়।
২. গাইড ভ্যানস (Guide vanes): এটি এমন একটি ফলক যা টারবাইনে কতটুকু পানি প্রবাহিত হবে তা নিয়ন্ত্রন করে।
৩. ড্রাফট টিউব (Draft tube): রানার দিয়ে পানি যাওয়ার পরে ধীরে ধীরে যে টিউব বা নলের মধ্য দিয়ে টেইল রেস (tail race) এ পানি ডিসচার্জ করা হয় তাকে ড্রাফট টিউব বলা হয়।
৪. রানার (Runner): এটি টারবাইনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ একটি অংশ যা জেনারেটরের শ্যাফটের সাথে যুক্ত থাকে। এর ঘূর্ণনের ফলেই জেনারেটর ঘুরে বিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদন হয় এবং এর সাথেই হাব সংযুক্ত থাকে।
৫. হাব (Hub): এটি রানারের একটি অংশ যেখানে ব্লেডগুলো লাগানো থাকে। একে boss-ও বলা হয়।
কাপলান টারবাইনের বিভিন্ন প্যারামিটারঃ
হেড: ১০ মি. থেকে ৭০ মিটার।
আউটপুট: ৫ মেগাওয়াট থেকে ২০০ মেগাওয়াট।
রানার ডায়ামিটার: ২ থেকে ১১ মিটার।
আপেক্ষিক দ্রুতি: ৮০ থেকে ২২৫ পর্যন্ত দেখা যায়।
দক্ষতা: প্রায় ৯০% থেকে ৯৫% পর্যন্ত।
কাপলান টারবাইনের ব্যবহারঃ
১. হাইড্রোইলেকট্রিক পাওয়ার প্ল্যান্টে বিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদন করতে।
২. নিম্ন হেড ও উচ্চ ডিসচার্জকৃত পানির ক্ষেত্রে ব্যবহার করতে।
কাপলান টারবাইনের সুবিধা ও অসুবিধাঃ
সুবিধাসমূহঃ
১. এর ব্লেড সংখ্যা কম হওয়ায় ফ্রিকশন রেজিস্ট্যান্স কম হয়।
২. এটি নিম্ন হেড বিশিষ্ট প্ল্যান্টে কাজ করতে পারে।
৩. এর দক্ষতা (efficiency) প্রায় ৯০% থেকে ৯৫% পর্যন্ত।
৪. এর গঠন ও সাইজ অন্যান্য টারবাইনের তুলনায় ছোট হওয়ায় কম জায়গার প্রয়োজন হয়।
৫. এর রানার ভেন স্থায়ীভাবে ঢালাই করা থাকে।
অসুবিধাসমূহঃ
১. রানারে পানির বেগ বেশি থাকে বলে এই জাতীয় টারবাইনে ক্যাবিটেশন বা গর্ত হয়ে সমস্যা দেখা দেয়।
২. এই টারবাইন চালানোর জন্য অনেক বেশি পানির ফ্লো প্রয়োজন।
৩. এর design, manufacture এবং install খরচ অনেক বেশি।
কাপলান টারবাইনের কার্যপদ্ধতিঃ
একটি হাইড্রোইলেক্ট্রিক পাওয়ার প্ল্যান্টে কাপলান টারবাইন কিভাবে কাজ করে তা দেখতে নিচের ভিডিওটি দেখুনঃ
হাইড্রোইলেকট্রিক পাওয়ার প্ল্যান্ট সম্বন্ধে অন্যান্য লেখাসমূহঃ
“হাইড্রোইলেকট্রিক পাওয়ার প্ল্যান্টের সকল কম্পোনেন্ট বা উপাদান সম্বন্ধে জানতে ক্লিক করুন।”
ফ্রান্সিস টারবাইন সম্বন্ধে আলোচনা।
পেল্টন টারবাইন সম্বন্ধে আলোচনা।
হাইড্রোইলেকট্রিক পাওয়ার প্ল্যান্টের সকল কম্পোনেন্ট বা উপাদান।
পাওয়ার প্ল্যান্টঃ সংজ্ঞা, প্রকারভেদ ও কার্যপদ্ধতি।
পানি বিদ্যুৎ কেন্দ্রের ইতিহাস ও সংক্ষিপ্ত আলোচনা।
হাইড্রোইলেকট্রিক পাওয়ার প্ল্যান্টের সুবিধা-অসুবিধা।
হাইড্রোইলেকট্রিক পাওয়ার প্ল্যান্ট প্রকারভেদ ও বিস্তারিত আলোচনা।
