Översikt och designprinciper för Pelton Turbine

Peltonturbin (även översatt: Pelton waterwheel eller Bourdain turbine, engelska: Pelton wheel eller Pelton Turbine) är en slags slagturbin, som utvecklades av den amerikanske uppfinnaren Lester W. Utvecklad av Alan Pelton.Peltonturbiner använder vatten för att flöda och träffar vattenhjulet för att få energi, vilket skiljer sig från det traditionella uppåtinsprutade vattenhjulet som drivs av själva vattnets vikt.Innan Peltons design publicerades fanns flera olika versioner av impingementturbinen, men de var mindre effektiva än Peltons design.Efter att vattnet lämnar vattenhjulet har vattnet vanligtvis fortfarande fart, vilket slösar mycket av vattenhjulets kinetiska energi.Peltons paddelgeometri är sådan att pumphjulet lämnar pumphjulet med endast en mycket låg hastighet efter att ha kört med halva hastigheten av vattenstrålen;Därför fångar Peltons design nästan helt vattnets slagenergi, så att den har en högeffektiv vattenturbin.

pelton turbine

Efter att det högeffektiva höghastighetsvattenflödet kommer in i rörledningen, riktas den starka vattenpelaren till de hinkformade fläktbladen på det rörliga hjulet genom nålventilen för att driva det rörliga hjulet.Detta är också känt som impingement fläktbladen, de omger det drivande hjulets periferi och kallas gemensamt för drivhjulet.(Se bild för detaljer, Vintage Pelton Turbine).När vattenstrålen träffar fläktbladen kommer vattnets flödesriktning att ändras på grund av hinkens form.Kraften från vattenstöten kommer att utöva ett ögonblick på vattenhinken och det rörliga hjulsystemet, och använder detta för att rotera det rörliga hjulet;flödesriktningen för själva vattnet är "irreversibel", och vattenflödesutloppet ställs utanför vattenhinken, och vattenflödets flödeshastighet kommer att sjunka till mycket låg hastighet.Under denna process kommer vätskestrålens momentum att överföras till det rörliga hjulet och därifrån till vattenturbinen.Så "chocken" kan verkligen fungera för turbinen.För att maximera kraften och effektiviteten i turbinens arbete är rotorn och turbinsystemet designat för att dubbla hastigheten för vätskestrålen på skopan.Och en mycket liten andel av den ursprungliga kinetiska energin hos vätskestrålen kommer att finnas kvar i vattnet, vilket gör att hinken töms och fylls med samma hastighet (se masskonservering), så att högtrycksinmatningsvätskan kan fortsätta att injiceras utan avbrott.Ingen energi behöver slösas bort.Vanligtvis kommer två skopor att monteras sida vid sida på rotorn, vilket gör att vattenflödet kan delas upp i två lika stora rör för jetting (se bild).Denna konfiguration balanserar sidobelastningskrafterna på rotorn och hjälper till att säkerställa jämnhet, samtidigt som den kinetiska energin från vätskestrålarna också överförs till hydroturbinrotorn.

Eftersom vatten och de flesta vätskor är nästan inkompressibla, fångas nästan all tillgänglig energi upp i det första steget efter att vätskan strömmar in i turbinen.Pelton-turbiner, å andra sidan, har bara en rörlig hjulsektion, till skillnad från gasturbiner som arbetar på komprimerbara vätskor.

Praktiska applikationer Pelton-turbiner är en av de bästa typerna av turbiner för vattenkraftsproduktion och är den mest lämpliga typen av turbin för miljön när den tillgängliga vattenkällan har mycket höga lyfthöjder och låga flödeshastigheter.effektiv.Därför är Peltonturbinen den mest effektiva i miljön med hög lufthöjd och lågt flöde, även om den är uppdelad i två strömmar, innehåller den fortfarande samma energi i teorin.Dessutom måste ledningarna som används för de två injektionsströmmarna vara av jämförbar kvalitet, varav den ena kräver ett långt tunt rör och det andra ett kort brett rör.Peltonturbiner kan installeras på platser av alla storlekar.Det finns redan vattenkraftverk med hydrauliska Peltonturbiner med vertikal axel i tonklassen.Dess största installationsenhet kan vara upp till 200 MW.De minsta Pelton-turbinerna är å andra sidan bara några centimeter breda och kan användas för att utvinna energi från strömmar som flyter bara några liter per minut.Vissa hushålls VVS-system använder vattenhjul av Pelton-typ för vattenleverans.Dessa små Pelton-turbiner rekommenderas för användning på höjder på 30 fot (9,1 m) eller mer för att generera betydande kraft.För närvarande, enligt vattenflödet och designen, är huvudhöjden på installationsplatsen för Pelton-turbinen företrädesvis i intervallet 49 till 5 905 fot (14,9 till 1 799,8 meter), men det finns ingen teoretisk gräns för närvarande.


Posttid: 2022-02-02

Lämna ditt meddelande:

Skicka ditt meddelande till oss:

Skriv ditt meddelande här och skicka det till oss