Пельтон турбинасы (сонымен қатар аудармасы: Пельтон су дөңгелегі немесе Бурден турбинасы, ағылшынша: Пельтон доңғалағы немесе Пельтон турбинасы) - американдық өнертапқыш Лестер В. жасаған соққы турбинасының бір түрі. Алан Пельтон жасаған. Пельтон турбиналары энергия алу үшін суды ағып, су дөңгелегіне соғады, бұл судың салмағымен қозғалатын дәстүрлі жоғары қарай айдалатын су дөңгелегінен өзгеше. Пельтонның дизайны жарияланғанға дейін соққы турбинаның бірнеше түрлі нұсқалары болған, бірақ олар Пельтонның дизайнына қарағанда тиімділігі төмен болды. Су су дөңгелегінен шыққаннан кейін, су әдетте жылдамдығын сақтайды, су дөңгелегінің кинетикалық энергиясының көп бөлігін босқа жұмсайды. Пельтонның қалақша геометриясы соншалықты, доңғалақ су ағынының жарты жылдамдығымен жұмыс істегеннен кейін доңғалақтан өте төмен жылдамдықпен кетеді; сондықтан Пельтонның дизайны судың соққы энергиясын толығымен дерлік ұстайды, сондықтан жоғары тиімді су турбинасы бар.
Жоғары тиімді жоғары жылдамдықты су ағыны құбырға енгеннен кейін, күшті су бағанасы қозғалатын дөңгелекті басқару үшін инелі клапан арқылы қозғалатын дөңгелектегі шелек тәрізді желдеткіш қалақшаларына бағытталады. Бұл сондай-ақ соққы желдеткіш қалақшалары деп аталады, олар жетек дөңгелектің шеткі бөлігін қоршап тұрады және бірге жетек дөңгелек деп аталады. (Толығырақ фотосуретті қараңыз, Vintage Pelton турбинасы). Су ағыны желдеткіш қалақшаларына соқтығысқан кезде, су ағынының бағыты шелектің пішініне байланысты өзгереді. Судың соққы күші су шелегіне және қозғалатын дөңгелек жүйесіне бір сәт әсер етеді және оны қозғалатын дөңгелекті айналдыру үшін пайдаланады; судың ағынының бағыты «қайтымсыз», ал су ағынының шығысы су шелегінің сыртына орнатылады, ал су ағынының ағын жылдамдығы өте төмен жылдамдыққа дейін төмендейді. Бұл процесс кезінде сұйықтық ағынының импульсі қозғалатын дөңгелекке, содан кейін су турбинаға беріледі. Сондықтан «соққы» шынымен де турбина үшін жұмыс істей алады. Турбина жұмысының қуаты мен тиімділігін барынша арттыру үшін ротор мен турбина жүйесі сұйықтық ағынының шелекке жылдамдығын екі есе арттыруға арналған. Сұйықтық ағынының бастапқы кинетикалық энергиясының өте аз бөлігі суда қалады, бұл шелекті бос қалдырады және сол жылдамдықпен толтырады (массаның сақталуын қараңыз), сондықтан жоғары қысымды кіріс сұйықтығы үзіліссіз айдала береді. Энергияны ысырап етудің қажеті жоқ. Әдетте, роторға екі шелек қатар орнатылады, бұл су ағынын ағынды екі тең құбырға бөлуге мүмкіндік береді (суретті қараңыз). Бұл конфигурация ротордағы бүйірлік жүктеме күштерін теңестіреді және тегістікті қамтамасыз етуге көмектеседі, ал сұйықтық ағындарынан шыққан кинетикалық энергия гидротурбина роторына да беріледі.
Су мен сұйықтықтардың көпшілігі сығылмайтын дерлік болғандықтан, сұйықтық турбинаға құйылғаннан кейін бірінші кезеңде қолжетімді энергияның барлығы дерлік жиналады. Ал Пельтон турбиналарында сығылатын сұйықтықтарда жұмыс істейтін газ турбиналарынан айырмашылығы, тек бір ғана қозғалатын доңғалақ бөлімі бар.
Практикалық қолданылуы Пелтон турбиналары гидроэлектростанцияларды өндіруге арналған ең жақсы турбина түрлерінің бірі болып табылады және қолжетімді су көзінің биіктігі өте жоғары және ағын жылдамдығы төмен болған кезде қоршаған орта үшін ең қолайлы турбина түрі болып табылады. Тиімді. Сондықтан, жоғары қысымды және төмен ағынды ортада Пелтон турбинасы ең тиімді болып табылады, тіпті екі ағынға бөлінгеннің өзінде, ол теория жүзінде бірдей энергияны қамтиды. Сондай-ақ, екі айдау ағыны үшін қолданылатын құбырлар салыстырмалы сапада болуы керек, олардың бірі ұзын жұқа түтікті, ал екіншісі қысқа кең түтікті қажет етеді. Пелтон турбиналарын барлық өлшемдегі орындарға орнатуға болады. Тон класындағы гидравликалық тік білікті Пелтон турбиналары бар гидроэлектростанциялар қазірдің өзінде бар. Оның ең үлкен орнату блогы 200 МВт-қа дейін жете алады. Екінші жағынан, ең кішкентай Пелтон турбиналарының ені бірнеше дюйм ғана және минутына бірнеше галлон ғана ағатын ағындардан энергия алу үшін пайдаланылуы мүмкін. Кейбір тұрмыстық сантехникалық жүйелер суды жеткізу үшін Пелтон типті су доңғалақтарын пайдаланады. Бұл шағын Пельтон турбиналарын айтарлықтай қуат өндіру үшін 9,1 м немесе одан да көп биіктікте пайдалану ұсынылады. Қазіргі уақытта су ағыны мен дизайнына сәйкес, Пельтон турбинасының орнату орнының биіктігі 14,9-дан 1799,8 метрге дейін болуы мүмкін, бірақ қазіргі уақытта теориялық шектеу жоқ.
Жарияланған уақыты: 02.04.2022
