Peltono turbinos apžvalga ir projektavimo principai

Peltono turbina (taip pat verčiama: Pelton waterwheel arba Bourdain turbine, angl. Pelton wheel arba Pelton Turbine) – savotiška smūginė turbina, kurią sukūrė amerikiečių išradėjas Lesteris W. Sukūrė Alanas Peltonas.Peltono turbinos naudoja vandenį, kad tekėtų ir atsitrenktų į vandens ratą, kad gautų energiją, kuri skiriasi nuo tradicinio į viršų įpurškimo vandens rato, varomo paties vandens svorio.Prieš paskelbiant Peltono projektą, egzistavo kelios skirtingos susidūrimo turbinos versijos, tačiau jos buvo mažiau veiksmingos nei Peltono dizainas.Po to, kai vanduo palieka vandens ratą, vanduo paprastai vis dar turi greitį, išeikvodamas didelę vandens rato kinetinės energijos dalį.Peltono mentelės geometrija yra tokia, kad sparnuotė palieka sparnuotės ratą tik labai mažu greičiu, kai bėga per pusę vandens srovės greičio;Todėl Peltono konstrukcija beveik visiškai užfiksuoja vandens smūgio energiją, todėl turi didelio efektyvumo vandens turbiną.

pelton turbine

Po to, kai didelio efektyvumo greitaeigis vandens srautas patenka į dujotiekį, stiprus vandens stulpelis per adatinį vožtuvą nukreipiamas į judančio rato kibiro formos ventiliatoriaus mentes, kad būtų varomas judantis ratas.Tai taip pat žinoma kaip atmušimo ventiliatoriaus mentės, jos supa varančiojo rato periferiją ir bendrai vadinamos varomuoju ratu.(Išsamesnės informacijos rasite nuotraukoje, „Vintage Pelton Turbine“).Vandens srovei atsitrenkus į ventiliatoriaus mentes, vandens srauto kryptis pasikeis dėl kaušo formos.Vandens smūgio jėga akimirką paveiks vandens kibirą ir judančio rato sistemą ir naudos tai judančiam ratui sukti;pati vandens srauto kryptis yra „negrįžtama“, o vandens srauto išleidimo anga yra nustatyta už vandens kibiro ribų, o vandens srauto greitis sumažės iki Labai mažo greičio.Šio proceso metu skysčio srovės impulsas bus perkeltas į judantį ratą, o iš jo - į vandens turbiną.Taigi „smūgis“ iš tikrųjų gali būti naudingas turbinai.Siekiant maksimaliai padidinti turbinos darbo galią ir efektyvumą, rotorius ir turbinos sistema suprojektuoti taip, kad padvigubintų skysčio srauto į kaušą greitį.Ir labai maža dalis pradinės skysčio srovės kinetinės energijos liks vandenyje, todėl kibiras ištuštėja ir prisipildo tokiu pačiu greičiu (žr. masės išsaugojimą), todėl aukšto slėgio įvesties skystis gali būti toliau įpurškiamas. be pertraukų.Nereikia eikvoti energijos.Paprastai ant rotoriaus vienas šalia kito montuojami du kaušai, kurie leis vandens srautą padalyti į du vienodus vamzdžius purkštukui (žr. paveikslėlį).Ši konfigūracija subalansuoja šoninės apkrovos jėgas ant rotoriaus ir padeda užtikrinti glotnumą, o kinetinė energija iš skysčio purkštukų taip pat perduodama hidroturbinos rotoriui.

Kadangi vanduo ir dauguma skysčių yra beveik nesuspaudžiami, beveik visa turima energija sugaunama pirmajame etape, kai skystis patenka į turbiną.Kita vertus, Peltono turbinos turi tik vieną judančią rato sekciją, skirtingai nei dujų turbinos, kurios veikia suspaudžiamais skysčiais.

Praktinis pritaikymas Peltono turbinos yra vienas geriausių turbinų tipų hidroelektrinei gaminti ir yra tinkamiausias turbinų tipas aplinkai, kai turimas vandens šaltinis turi labai aukštus slėgio aukščius ir mažus srautus.veiksmingas.Todėl aukšto slėgio ir mažo srauto aplinkoje Peltono turbina yra pati efektyviausia, net jei ji padalinta į du srautus, teoriškai joje vis tiek yra ta pati energija.Be to, vamzdžiai, naudojami dviem įpurškimo srautams, turi būti panašios kokybės, iš kurių vienam reikalingas ilgas plonas vamzdis, o kitam - trumpas platus vamzdis.Peltono turbinos gali būti montuojamos visų dydžių aikštelėse.Tonų klasėje jau yra hidroelektrinių su hidraulinėmis vertikaliojo veleno Peltono turbinomis.Didžiausias jo instaliacinis blokas gali būti iki 200 MW.Kita vertus, mažiausios Peltono turbinos yra vos kelių colių pločio ir gali būti naudojamos energijai išgauti iš srautų, kurie teka vos kelis galonus per minutę.Kai kuriose buitinės vandentiekio sistemose vandens tiekimui naudojami Pelton tipo vandens ratai.Šias mažas Peltono turbinas rekomenduojama naudoti 30 pėdų (9,1 m) ar didesniame aukštyje, kad būtų sukurta didelė galia.Šiuo metu, atsižvelgiant į vandens srautą ir projektą, Peltono turbinos įrengimo vietos aukštis pageidautina yra nuo 49 iki 5 905 pėdų (14,9–1 799,8 metro), tačiau šiuo metu teorinės ribos nėra.


Paskelbimo laikas: 2022-02-02

Palikite savo žinutę:

Siųskite mums savo žinutę:

Parašykite savo žinutę čia ir atsiųskite mums