Pelton Turbinaren Ikuspegi Orokorra eta Diseinu Printzipioak

Pelton turbina (itzulita ere: Pelton ur-gurpila edo Bourdain turbina, ingelesez: Pelton wheel edo Pelton Turbine) Lester W. W. asmatzaile estatubatuarrak garatu zuen inpaktu-turbina mota bat da. Alan Peltonek garatua. Pelton turbinek ura erabiltzen dute isurtzeko eta ur-gurpila jotzeko energia lortzeko, uraren pisuak berak bultzatutako goranzko injekziozko ur-gurpil tradizionalarekin alderatuta desberdina dena. Peltonen diseinua argitaratu aurretik, inpaktu-turbinaren hainbat bertsio existitzen ziren, baina Peltonen diseinua baino eraginkorragoak ziren. Ura ur-gurpiletik irten ondoren, normalean abiadura izaten jarraitzen du, ur-gurpilaren energia zinetiko asko alferrik galduz. Peltonen pala-geometria halakoa da, non inpultsatzailea abiadura oso baxuan irteten den ur-zorrotadaren abiaduraren erdian ibili ondoren; beraz, Peltonen diseinuak uraren inpaktu-energia ia osorik jasotzen du, eta horrela eraginkortasun handiko ur-turbina du.

Pelton turbina

Ur-fluxu eraginkor eta azkarra hodira sartu ondoren, ur-zutabe sendoa gurpil mugikorreko ontzi-formako haizagailu-paletara bideratzen da orratz-balbularen bidez, gurpil mugikorra mugitzeko. Hau inpaktu-haizagailu-palak bezala ere ezagutzen da, gurpil eragilearen periferia inguratzen dute, eta, oro har, gurpil eragilea deitzen zaie. (Ikusi argazkia xehetasunetarako, Pelton Turbina Vintage). Ur-zorrotada haizagailu-paletan talka egiten duenean, uraren fluxuaren norabidea aldatuko da ontziaren formaren ondorioz. Uraren inpaktuaren indarrak momentu bat eragingo du ur-ontzian eta gurpil mugikorreko sisteman, eta momentu hori erabiliko du gurpil mugikorra birarazteko; uraren beraren fluxuaren norabidea "itzulgaitza" da, eta ur-fluxuaren irteera ur-ontziaren kanpoaldean dago, eta ur-fluxuaren abiadura abiadura oso baxuan jaitsiko da. Prozesu honetan, fluido-zorrotaren momentua gurpil mugikorrera transferituko da eta handik ur-turbinara. Beraz, "kolpeak" lana egin dezake turbinarentzat. Turbinaren lanaren potentzia eta eraginkortasuna maximizatzeko, errotore eta turbina sistema ontzira doan fluido-zorrotaren abiadura bikoizteko diseinatuta dago. Eta fluido-zorrotaren jatorrizko energia zinetikoaren zati oso txiki bat uretan geratuko da, eta horrek ontzia abiadura berean hustu eta betetzea eragiten du (ikus masa-kontserbazioa), sarrerako fluidoa etenik gabe injektatzen jarrai dadin. Ez da energiarik xahutu behar. Normalean, bi ontzi alboz albo muntatzen dira errotorean, eta horrek ur-fluxua bi hodi berdinetan banatzea ahalbidetuko du zorrotadak egiteko (ikus irudia). Konfigurazio honek errotorearen alboko karga-indarrak orekatzen ditu eta leuntasuna bermatzen laguntzen du, fluido-zorrotaden energia zinetikoa hidroturbinaren errotorera ere transferitzen den bitartean.

Ura eta likido gehienak ia konprimaezinak direnez, eskuragarri dagoen energia ia guztia lehenengo fasean jasotzen da, fluidoa turbinara sartu ondoren. Pelton turbinek, berriz, gurpil-atal mugikor bakarra dute, fluido konprimagarriekin funtzionatzen duten gas-turbinek ez bezala.

Aplikazio praktikoak Pelton turbinak energia hidroelektrikorako turbina mota onenetakoak dira eta ingurunerako turbina mota egokienak dira eskuragarri dagoen ur iturriak altuera altua eta emari baxua duenean. eraginkorrak. Beraz, altuera handiko eta emari txikiko ingurunean, Pelton turbina da eraginkorrena, bi korrontetan banatuta egon arren, teorian energia bera dauka oraindik. Gainera, bi injekzio korronteetarako erabiltzen diren hodiak kalitate konparagarrikoak izan behar dira, eta horietako batek hodi luze eta mehe bat behar du eta besteak hodi labur eta zabal bat. Pelton turbinak tamaina guztietako guneetan instala daitezke. Dagoeneko badaude tona klaseko ardatz bertikaleko Pelton turbina hidraulikoak dituzten zentral hidroelektriko batzuk. Bere instalazio unitate handiena 200 MW-koa izan daiteke. Pelton turbina txikienak, berriz, hazbete gutxi batzuk baino ez dira zabal eta minutuko litro gutxi batzuk baino ez dituzten erreketatik energia ateratzeko erabil daitezke. Etxeko iturgintza sistema batzuek Pelton motako gurpil hidraulikoak erabiltzen dituzte ura hornitzeko. Pelton turbina txiki hauek 9,1 m edo gehiagoko altueran erabiltzea gomendatzen da potentzia esanguratsua sortzeko. Gaur egun, ur-emari eta diseinuaren arabera, Pelton turbinaren instalazio-gunearen altuera 14,9 eta 1.799,8 metro artekoa da, baina ez dago muga teorikorik momentuz.


Argitaratze data: 2022ko apirilaren 2a

Utzi zure mezua:

Bidali zure mezua gure helbidera:

Idatzi zure mezua hemen eta bidali iezaguzu