পেলটন টারবাইন (ইংরেজি: পেলটন হুইল বা পেলটন টারবাইন) হলো এক ধরনের ইমপ্যাক্ট টারবাইন, যা আমেরিকান উদ্ভাবক লেস্টার ডব্লিউ অ্যালান পেলটন তৈরি করেছিলেন। পেলটন টারবাইন শক্তি অর্জনের জন্য জলপ্রবাহকে ব্যবহার করে যা জলচক্রে আঘাত করে, যা জলের নিজস্ব ওজনে চালিত প্রচলিত ঊর্ধ্বমুখী-প্রক্ষেপণ জলচক্র থেকে ভিন্ন। পেলটনের নকশা প্রকাশিত হওয়ার আগে, ইম্পিঞ্জমেন্ট টারবাইনের বিভিন্ন সংস্করণ বিদ্যমান ছিল, কিন্তু সেগুলো পেলটনের নকশার চেয়ে কম কার্যকর ছিল। জলচক্র থেকে বেরিয়ে যাওয়ার পরেও জলের সাধারণত গতি থাকে, যা জলচক্রের গতিশক্তির একটি বড় অংশ নষ্ট করে। পেলটনের প্যাডেলের জ্যামিতি এমন যে, ইম্পেলারটি জলের জেটের অর্ধেক গতিতে চলার পর খুব কম গতিতে বেরিয়ে আসে; তাই, পেলটনের নকশা জলের আঘাত শক্তিকে প্রায় সম্পূর্ণরূপে কাজে লাগায়, যার ফলে এটি একটি উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন জল টারবাইন হয়ে ওঠে।
উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন ও উচ্চ-গতির জলপ্রবাহ পাইপলাইনে প্রবেশ করার পর, শক্তিশালী জলস্তম্ভটি নিডল ভালভের মাধ্যমে চলমান চাকার উপর থাকা বালতি-আকৃতির পাখার ব্লেডগুলিতে চালিত হয়, যা চলমান চাকাটিকে ঘোরায়। এটি ইম্পিঞ্জমেন্ট ফ্যান ব্লেড নামেও পরিচিত; এগুলো চালক চাকার পরিধিকে ঘিরে থাকে এবং এদের সম্মিলিতভাবে চালক চাকা বলা হয়। (বিস্তারিত জানতে ছবি দেখুন, ভিন্টেজ পেলটন টারবাইন)। যখন জলের ধারাটি পাখার ব্লেডগুলিতে আঘাত করে, তখন বালতির আকৃতির কারণে জলের প্রবাহের দিক পরিবর্তিত হয়। জলের এই আঘাতের শক্তি জলের বালতি এবং চলমান চাকা সিস্টেমের উপর একটি মোমেন্ট তৈরি করে এবং এটিকে ব্যবহার করে চলমান চাকাটিকে ঘোরায়; জলের প্রবাহের দিকটি নিজেই "অপরিবর্তনীয়", এবং জলের প্রবাহের নির্গমন পথটি জলের বালতির বাইরে স্থাপন করা থাকে, ফলে জলের প্রবাহের গতি অত্যন্ত কমে যায়। এই প্রক্রিয়ার সময়, তরল ধারার ভরবেগ চলমান চাকায় এবং সেখান থেকে ওয়াটার টারবাইনে স্থানান্তরিত হয়। সুতরাং এই "আঘাত" প্রকৃতপক্ষে টারবাইনের জন্য কাজ করতে পারে। টারবাইনের কাজের শক্তি ও দক্ষতা সর্বাধিক করার জন্য, রোটর এবং টারবাইন সিস্টেমটিকে এমনভাবে ডিজাইন করা হয় যাতে বালতির উপর পড়া তরল জেটের গতিবেগ দ্বিগুণ হয়। এবং তরল জেটের মূল গতিশক্তির একটি অতি ক্ষুদ্র অংশ পানিতে থেকে যায়, যা বালতিটিকে একই গতিতে খালি ও পূর্ণ করে (ভর সংরক্ষণ নীতি দেখুন), ফলে উচ্চ-চাপের ইনপুট তরল নিরবচ্ছিন্নভাবে প্রবেশ করানো যায়। কোনো শক্তি নষ্ট হওয়ার প্রয়োজন হয় না। সাধারণত, রোটরের উপর পাশাপাশি দুটি বালতি বসানো থাকে, যা জেটিংয়ের জন্য পানির প্রবাহকে দুটি সমান পাইপে বিভক্ত করতে সাহায্য করে (ছবি দেখুন)। এই বিন্যাসটি রোটরের উপর পার্শ্বীয় লোড বলকে ভারসাম্য দেয় এবং মসৃণতা নিশ্চিত করতে সাহায্য করে, একই সাথে তরল জেট থেকে প্রাপ্ত গতিশক্তিও হাইড্রো টারবাইন রোটরে স্থানান্তরিত হয়।
যেহেতু জল এবং বেশিরভাগ তরল প্রায় অসংকোচনীয়, তাই টারবাইনে তরল প্রবাহিত হওয়ার পর প্রথম পর্যায়েই প্রায় সমস্ত উপলব্ধ শক্তি আহরণ করা হয়। অন্যদিকে, সংকোচনীয় তরলে চালিত গ্যাস টারবাইনের মতো নয়, পেলটন টারবাইনে কেবল একটি চলমান চাকার অংশ থাকে।
ব্যবহারিক প্রয়োগ: জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য পেলটন টারবাইন অন্যতম সেরা ধরনের টারবাইন এবং এটি এমন পরিবেশের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত যেখানে উপলব্ধ জলের উৎসের উচ্চতা খুব বেশি এবং প্রবাহের হার কম থাকে। তাই, উচ্চ উচ্চতা এবং কম প্রবাহের পরিবেশে পেলটন টারবাইন সবচেয়ে কার্যকর, এমনকি যদি এটিকে দুটি ধারায় বিভক্ত করা হয়, তাত্ত্বিকভাবে এতে একই শক্তি থাকে। এছাড়াও, দুটি প্রবেশ করানো ধারার জন্য ব্যবহৃত নালীগুলি অবশ্যই তুলনীয় মানের হতে হবে, যার একটির জন্য লম্বা সরু নল এবং অন্যটির জন্য ছোট চওড়া নল প্রয়োজন। পেলটন টারবাইন সব আকারের স্থানে স্থাপন করা যেতে পারে। ইতোমধ্যে টন শ্রেণীর হাইড্রোলিক ভার্টিক্যাল শ্যাফট পেলটন টারবাইন সহ জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র রয়েছে। এর বৃহত্তম স্থাপন ইউনিট ২০০ মেগাওয়াট পর্যন্ত হতে পারে। অন্যদিকে, সবচেয়ে ছোট পেলটন টারবাইনগুলি মাত্র কয়েক ইঞ্চি চওড়া এবং প্রতি মিনিটে মাত্র কয়েক গ্যালন প্রবাহের স্রোত থেকে শক্তি আহরণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। কিছু বাড়ির প্লাম্বিং সিস্টেমে জল সরবরাহের জন্য পেলটন-ধরনের জলচক্র ব্যবহার করা হয়। উল্লেখযোগ্য পরিমাণে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য এই ছোট পেলটন টারবাইনগুলো ৩০ ফুট (৯.১ মিটার) বা তার বেশি উচ্চতার জলস্তরে ব্যবহারের জন্য সুপারিশ করা হয়। বর্তমানে, জলের প্রবাহ এবং নকশা অনুযায়ী, পেলটন টারবাইন স্থাপনের স্থানের উচ্চতা ৪৯ থেকে ৫,৯০৫ ফুট (১৪.৯ থেকে ১,৭৯৯.৮ মিটার) পরিসরের মধ্যে থাকা বাঞ্ছনীয়, তবে বর্তমানে এর কোনো তাত্ত্বিক সীমা নেই।
পোস্ট করার সময়: ০২-এপ্রিল-২০২২
