ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಅವಲೋಕನ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸ ತತ್ವಗಳು

ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್ (ಇದನ್ನೂ ಅನುವಾದಿಸಲಾಗಿದೆ: ಪೆಲ್ಟನ್ ವಾಟರ್‌ವೀಲ್ ಅಥವಾ ಬೌರ್ಡೈನ್ ಟರ್ಬೈನ್, ಇಂಗ್ಲಿಷ್: ಪೆಲ್ಟನ್ ವೀಲ್ ಅಥವಾ ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್) ಒಂದು ರೀತಿಯ ಇಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಆಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಅಮೇರಿಕನ್ ಸಂಶೋಧಕ ಲೆಸ್ಟರ್ ಡಬ್ಲ್ಯೂ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅಲನ್ ಪೆಲ್ಟನ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ನೀರನ್ನು ಹರಿಯಲು ಬಳಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಜಲಚಕ್ರವನ್ನು ಹೊಡೆಯುತ್ತವೆ, ಇದು ನೀರಿನ ತೂಕದಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮೇಲ್ಮುಖ-ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಜಲಚಕ್ರಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಪೆಲ್ಟನ್‌ನ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸುವ ಮೊದಲು, ಇಂಪಿಂಗ್ಮೆಂಟ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ ಆವೃತ್ತಿಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದವು, ಆದರೆ ಅವು ಪೆಲ್ಟನ್‌ನ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದ್ದವು. ನೀರು ಜಲಚಕ್ರವನ್ನು ಬಿಟ್ಟ ನಂತರ, ನೀರು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇನ್ನೂ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಜಲಚಕ್ರದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾಗವನ್ನು ವ್ಯರ್ಥ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪೆಲ್ಟನ್‌ನ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯು ನೀರಿನ ಜೆಟ್‌ನ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಓಡಿದ ನಂತರ ಪ್ರಚೋದಕವು ಪ್ರಚೋದಕವನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಬಿಡುತ್ತದೆ; ಆದ್ದರಿಂದ, ಪೆಲ್ಟನ್‌ನ ವಿನ್ಯಾಸವು ನೀರಿನ ಪ್ರಭಾವದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅದು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ನೀರಿನ ಹರಿವು ಪೈಪ್‌ಲೈನ್‌ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿದ ನಂತರ, ಚಲಿಸುವ ಚಕ್ರವನ್ನು ಚಲಾಯಿಸಲು ಬಲವಾದ ನೀರಿನ ಕಾಲಮ್ ಅನ್ನು ಸೂಜಿ ಕವಾಟದ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುವ ಚಕ್ರದ ಮೇಲಿನ ಬಕೆಟ್ ಆಕಾರದ ಫ್ಯಾನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಇಂಪಿಂಗ್ಮೆಂಟ್ ಫ್ಯಾನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವು ಚಾಲನಾ ಚಕ್ರದ ಪರಿಧಿಯನ್ನು ಸುತ್ತುವರೆದಿವೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಚಾಲನಾ ಚಕ್ರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. (ವಿವರಗಳಿಗಾಗಿ ಫೋಟೋ ನೋಡಿ, ವಿಂಟೇಜ್ ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್). ನೀರಿನ ಜೆಟ್ ಫ್ಯಾನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಅಪ್ಪಳಿಸಿದಾಗ, ಬಕೆಟ್‌ನ ಆಕಾರದಿಂದಾಗಿ ನೀರಿನ ಹರಿವಿನ ದಿಕ್ಕು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಪ್ರಭಾವದ ಬಲವು ನೀರಿನ ಬಕೆಟ್ ಮತ್ತು ಚಲಿಸುವ ಚಕ್ರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೇಲೆ ಒಂದು ಕ್ಷಣವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಲಿಸುವ ಚಕ್ರವನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲು ಇದನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ; ನೀರಿನ ಹರಿವಿನ ದಿಕ್ಕು ಸ್ವತಃ "ಹಿಂತಿರುಗಿಸಲಾಗದು", ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಹರಿವಿನ ಔಟ್ಲೆಟ್ ಅನ್ನು ನೀರಿನ ಬಕೆಟ್‌ನ ಹೊರಗೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಹರಿವಿನ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ವೇಗಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ದ್ರವ ಜೆಟ್‌ನ ಆವೇಗವನ್ನು ಚಲಿಸುವ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಅಲ್ಲಿಂದ ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ "ಆಘಾತ" ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬಹುದು. ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಕೆಲಸದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ರೋಟರ್ ಮತ್ತು ಟರ್ಬೈನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಕೆಟ್‌ಗೆ ದ್ರವ ಜೆಟ್‌ನ ವೇಗವನ್ನು ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮತ್ತು ದ್ರವ ಜೆಟ್‌ನ ಮೂಲ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಭಾಗವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಕೆಟ್ ಅನ್ನು ಖಾಲಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ತುಂಬುತ್ತದೆ (ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ನೋಡಿ), ಇದರಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಇನ್‌ಪುಟ್ ದ್ರವವನ್ನು ಅಡಚಣೆಯಿಲ್ಲದೆ ಇಂಜೆಕ್ಟ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಬಹುದು. ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವ್ಯರ್ಥ ಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಎರಡು ಬಕೆಟ್‌ಗಳನ್ನು ರೋಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪಕ್ಕಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನೀರಿನ ಹರಿವನ್ನು ಜೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ ಎರಡು ಸಮಾನ ಪೈಪ್‌ಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ ನೋಡಿ). ಈ ಸಂರಚನೆಯು ರೋಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸೈಡ್ ಲೋಡ್ ಬಲಗಳನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೃದುತ್ವವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ದ್ರವ ಜೆಟ್‌ಗಳಿಂದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೈಡ್ರೊ ಟರ್ಬೈನ್ ರೋಟರ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನೀರು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವಗಳು ಬಹುತೇಕ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗದ ಕಾರಣ, ದ್ರವವು ಟರ್ಬೈನ್‌ಗೆ ಹರಿಯುವ ನಂತರ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮೊದಲ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಸಂಕುಚಿತ ದ್ರವಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅನಿಲ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಕೇವಲ ಒಂದು ಚಲಿಸುವ ಚಕ್ರ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರೀತಿಯ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಲಭ್ಯವಿರುವ ನೀರಿನ ಮೂಲವು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಡ್ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಹರಿವಿನ ದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಾಗ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತವಾದ ರೀತಿಯ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳಾಗಿವೆ. ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೆಡ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಹರಿವಿನ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ, ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಅದನ್ನು ಎರಡು ಸ್ಟ್ರೀಮ್‌ಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಿದರೂ ಸಹ, ಅದು ಇನ್ನೂ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಎರಡು ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಸ್ಟ್ರೀಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಳಸುವ ವಾಹಕಗಳು ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಗುಣಮಟ್ಟದ್ದಾಗಿರಬೇಕು, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ ಉದ್ದವಾದ ತೆಳುವಾದ ಟ್ಯೂಬ್ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಸಣ್ಣ ಅಗಲದ ಟ್ಯೂಬ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳನ್ನು ಎಲ್ಲಾ ಗಾತ್ರದ ಸೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದು. ಟನ್ ವರ್ಗದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರಾಲಿಕ್ ಲಂಬ ಶಾಫ್ಟ್ ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಇವೆ. ಇದರ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಅನುಸ್ಥಾಪನಾ ಘಟಕವು 200 MW ವರೆಗೆ ಇರಬಹುದು. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಚಿಕ್ಕದಾದ ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಕೆಲವೇ ಇಂಚು ಅಗಲವಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಿಮಿಷಕ್ಕೆ ಕೆಲವೇ ಗ್ಯಾಲನ್‌ಗಳಷ್ಟು ಹರಿಯುವ ಹೊಳೆಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಕೆಲವು ಮನೆಯ ಕೊಳಾಯಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ನೀರಿನ ವಿತರಣೆಗಾಗಿ ಪೆಲ್ಟನ್-ಮಾದರಿಯ ಜಲಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸಣ್ಣ ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು 30 ಅಡಿ (9.1 ಮೀ) ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೆಡ್ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ನೀರಿನ ಹರಿವು ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸದ ಪ್ರಕಾರ, ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಅನುಸ್ಥಾಪನಾ ಸ್ಥಳದ ಹೆಡ್ ಎತ್ತರವು ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ 49 ರಿಂದ 5,905 ಅಡಿ (14.9 ರಿಂದ 1,799.8 ಮೀಟರ್) ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಯಾವುದೇ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಿತಿಯಿಲ್ಲ.