Пелтонската турбина (исто така преведена: Пелтонско водоводно тркало или Бурденова турбина, англиски: Пелтонско тркало или Пелтонска турбина) е вид ударна турбина, која ја развил американскиот пронаоѓач Лестер В. Развиена од Алан Пелтон. Пелтонските турбини користат вода за да тече и да го удираат водоводното тркало за да добијат енергија, што е различно од традиционалното водоводно тркало со вбризгување нагоре, управувано од тежината на самата вода. Пред да биде објавен дизајнот на Пелтон, постоеле неколку различни верзии на ударната турбина, но тие биле помалку ефикасни од дизајнот на Пелтон. Откако водата ќе го напушти водоводното тркало, водата обично сè уште има брзина, трошејќи голем дел од кинетичката енергија на водоводното тркало. Геометријата на лопатката на Пелтон е таква што работното коло го напушта работното коло само со многу мала брзина откако работи со половина од брзината на млазот вода; затоа, дизајнот на Пелтон ја опфаќа енергијата на ударот на водата речиси целосно, така што има високо ефикасна водна турбина.
Откако високо-ефикасниот проток на вода со голема брзина ќе влезе во цевководот, силниот воден столб се насочува кон лопатките на вентилаторот во облик на кофа на подвижното тркало преку иглениот вентил за да го погонува подвижното тркало. Ова е исто така познато како лопатки на вентилаторот со удар, тие ја опкружуваат периферијата на погонското тркало и заедно се нарекуваат погонско тркало. (Видете ја фотографијата за детали, Винтиџ Пелтон турбина). Како што млазот вода удира врз лопатките на вентилаторот, насоката на проток на водата ќе се промени поради обликот на кофата. Силата на ударот на водата ќе изврши момент врз кофата за вода и системот на подвижните тркала и ќе го искористи ова за да го ротира подвижното тркало; насоката на проток на самата вода е „неповратна“, а излезот на протокот на вода е поставен надвор од кофата за вода, а брзината на протокот на вода ќе се намали на многу мала брзина. За време на овој процес, импулсот на млазот на флуидот ќе се пренесе на подвижното тркало, а оттаму на водната турбина. Значи, „акторскиот удар“ навистина може да изврши работа за турбината. За да се максимизира моќноста и ефикасноста на работата на турбината, роторот и турбинскиот систем се дизајнирани да ја удвојат брзината на млазот од флуид врз кофата. И многу мал дел од оригиналната кинетичка енергија на млазот од флуид ќе остане во водата, што ја празни и полни кофата со иста брзина (видете зачувување на масата), така што влезната течност под висок притисок може да продолжи да се вбризгува без прекин. Не е потребно да се троши енергија. Вообичаено, две кофи ќе бидат монтирани една до друга на роторот, што ќе овозможи протокот на вода да се подели на две еднакви цевки за млазување (видете ја сликата). Оваа конфигурација ги балансира силите на страничното оптоварување на роторот и помага да се обезбеди мазност, додека кинетичката енергија од млазовите од флуид се пренесува и на роторот на хидротурбината.
Бидејќи водата и повеќето течности се речиси некомпресибилни, речиси целата достапна енергија се апсорбира во првата фаза откако флуидот ќе влезе во турбината. Пелтонските турбини, од друга страна, имаат само еден дел од подвижното тркало, за разлика од гасните турбини кои работат на компресибилни флуиди.
Практични примени Пелтонските турбини се еден од најдобрите типови турбини за производство на хидроелектрична енергија и се најсоодветен тип турбина за околината кога достапниот извор на вода има многу високи висини на притисок и ниски протоци. Затоа, во околината со висок притисок и низок проток, Пелтонската турбина е најефикасна, дури и ако е поделена на два потоци, таа сепак содржи иста енергија во теорија. Исто така, цевките што се користат за двата потоци за вбризгување мора да бидат со споредлив квалитет, од кои едниот бара долга тенка цевка, а другиот кратка широка цевка. Пелтонските турбини можат да се инсталираат на локации од сите големини. Веќе постојат хидроелектрани со хидраулични Пелтонски турбини со вертикално вратило во класата тони. Нивната најголема инсталациска единица може да биде до 200 MW. Најмалите Пелтонски турбини, од друга страна, се широки само неколку инчи и можат да се користат за извлекување енергија од потоци што течат само неколку галони во минута. Некои водоводни системи во домаќинствата користат водоводни тркала од типот Пелтон за испорака на вода. Овие мали Пелтонови турбини се препорачуваат за употреба на висини на главата од 30 стапки (9,1 м) или повеќе за да генерираат значителна моќност. Во моментов, според протокот на вода и дизајнот, висината на главата на местото за инсталација на Пелтонова турбина е по можност во опсег од 49 до 5.905 стапки (14,9 до 1.799,8 метри), но во моментов нема теоретско ограничување.
Време на објавување: 02.04.2022
