Turbina Peltona (przetłumaczona również: Koło wodne Peltona lub turbina Bourdaina, po angielsku: Koło Peltona lub Turbina Peltona) to rodzaj turbiny uderzeniowej, która została opracowana przez amerykańskiego wynalazcę Lestera W. Opracowana przez Alana Peltona. Turbiny Peltona wykorzystują wodę do przepływu i uderzania w koło wodne w celu uzyskania energii, co różni się od tradycyjnego koła wodnego z wtryskiem w górę napędzanego ciężarem samej wody. Przed opublikowaniem projektu Peltona istniało kilka różnych wersji turbiny uderzeniowej, ale były one mniej wydajne niż projekt Peltona. Po opuszczeniu koła wodnego woda zwykle nadal ma prędkość, marnując dużą część energii kinetycznej koła wodnego. Geometria łopatek Peltona jest taka, że wirnik opuszcza wirnik tylko z bardzo niską prędkością po pracy z połową prędkości strumienia wody; dlatego projekt Peltona przechwytuje energię uderzenia wody prawie w całości, dzięki czemu Ma wysokowydajną turbinę wodną.
Po tym, jak wysokowydajny, szybki strumień wody dostanie się do rurociągu, silny słup wody jest kierowany do łopatek wentylatora w kształcie wiadra na kole ruchomym przez zawór iglicowy, aby napędzać koło ruchome. Jest to również znane jako łopatki wentylatora uderzeniowego, otaczają one obwód koła napędowego i są zbiorczo nazywane kołem napędowym. (Szczegóły na zdjęciu, Turbina Peltona Vintage). Gdy strumień wody uderza w łopatki wentylatora, kierunek przepływu wody zmienia się ze względu na kształt wiadra. Siła uderzenia wody będzie wywierać moment na wiadro z wodą i układ koła ruchomego i wykorzysta go do obrócenia koła ruchomego; sam kierunek przepływu wody jest „nieodwracalny”, a wylot przepływu wody jest ustawiony poza wiadrem z wodą, a natężenie przepływu wody spadnie do bardzo niskiej prędkości. Podczas tego procesu pęd strumienia cieczy zostanie przeniesiony na koło ruchome, a stamtąd do turbiny wodnej. Tak więc „wstrząs” może rzeczywiście wykonać pracę dla turbiny. Aby zmaksymalizować moc i wydajność pracy turbiny, układ wirnika i turbiny zaprojektowano tak, aby podwoić prędkość strumienia cieczy na wiadro. A bardzo mała część pierwotnej energii kinetycznej strumienia cieczy pozostanie w wodzie, co spowoduje, że wiadro będzie puste i napełniane z tą samą prędkością (patrz zachowanie masy), dzięki czemu płyn wejściowy o wysokim ciśnieniu może być nadal wtryskiwany bez przerwy. Nie trzeba marnować energii. Zazwyczaj dwa wiadra będą montowane obok siebie na wirniku, co umożliwi rozdzielenie przepływu wody na dwie równe rury do strumieniowania (patrz rysunek). Taka konfiguracja równoważy siły obciążenia bocznego na wirniku i pomaga zapewnić płynność, podczas gdy energia kinetyczna ze strumieni cieczy jest również przenoszona na wirnik turbiny wodnej.
Ponieważ woda i większość cieczy są niemal nieściśliwe, niemal cała dostępna energia jest wychwytywana w pierwszym etapie po wpłynięciu cieczy do turbiny. Turbiny Peltona mają natomiast tylko jedną ruchomą sekcję koła, w przeciwieństwie do turbin gazowych, które działają na ściśliwych cieczach.
Zastosowania praktyczne Turbiny Peltona są jednym z najlepszych typów turbin do wytwarzania energii wodnej i są najbardziej odpowiednim typem turbiny dla środowiska, gdy dostępne źródło wody ma bardzo wysokie wysokości podnoszenia i niskie natężenia przepływu. efektywne. Dlatego w środowisku o wysokim ciśnieniu i niskim przepływie turbina Peltona jest najskuteczniejsza, nawet jeśli jest podzielona na dwa strumienie, nadal zawiera tę samą energię w teorii. Ponadto przewody używane do dwóch strumieni wtryskowych muszą być porównywalnej jakości, z których jeden wymaga długiej cienkiej rury, a drugi krótkiej szerokiej rury. Turbiny Peltona mogą być instalowane w miejscach o każdej wielkości. Istnieją już elektrownie wodne z hydraulicznymi turbinami Peltona z wałem pionowym w klasie ton. Największa jednostka instalacyjna może mieć do 200 MW. Z drugiej strony najmniejsze turbiny Peltona mają tylko kilka cali szerokości i mogą być używane do wydobywania energii ze strumieni, które przepływają tylko kilka galonów na minutę. Niektóre domowe systemy hydrauliczne wykorzystują koła wodne typu Peltona do dostarczania wody. Zaleca się stosowanie tych małych turbin Peltona na wysokościach 30 stóp (9,1 m) lub większych, aby generować znaczną moc. Obecnie, zgodnie z przepływem wody i projektem, wysokość spiętrzenia miejsca instalacji turbiny Peltona mieści się w zakresie od 49 do 5905 stóp (14,9 do 1799,8 metrów), ale obecnie nie ma teoretycznego limitu.
Czas publikacji: 02-kwi-2022
