பெல்டன் டர்பைனின் கண்ணோட்டம் மற்றும் வடிவமைப்பு கோட்பாடுகள்

பெல்டன் டர்பைன் (பெல்டன் நீர்ச்சக்கரம் அல்லது போர்டெய்ன் டர்பைன் என்றும் மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது, ஆங்கிலத்தில்: பெல்டன் சக்கரம் அல்லது பெல்டன் டர்பைன்) என்பது ஒரு வகையான தாக்க டர்பைன் ஆகும், இது அமெரிக்க கண்டுபிடிப்பாளரான லெஸ்டர் டபிள்யூ. ஆலன் பெல்டனால் உருவாக்கப்பட்டது. பெல்டன் டர்பைன்கள், நீரைப் பாய்ந்து நீர்ச்சக்கரத்தில் மோதச் செய்து ஆற்றலைப் பெறுகின்றன. இது, நீரின் எடையால் இயக்கப்படும் பாரம்பரிய மேல்நோக்கிய உட்செலுத்து நீர்ச்சக்கரத்திலிருந்து வேறுபட்டது. பெல்டனின் வடிவமைப்பு வெளியிடப்படுவதற்கு முன்பு, தாக்க டர்பைனின் பல வேறுபட்ட பதிப்புகள் இருந்தன, ஆனால் அவை பெல்டனின் வடிவமைப்பை விட குறைந்த செயல்திறன் கொண்டவையாக இருந்தன. நீர்ச்சக்கரத்திலிருந்து நீர் வெளியேறிய பிறகும், நீர் பொதுவாக வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும், இது நீர்ச்சக்கரத்தின் இயக்க ஆற்றலில் பெரும்பகுதியை வீணடிக்கிறது. பெல்டனின் துடுப்பு வடிவியல் அமைப்பு, நீர் ஜெட்டின் வேகத்தில் பாதியளவு வேகத்தில் இயங்கிய பிறகு, உந்துசக்கரம் மிகக் குறைந்த வேகத்தில் மட்டுமே உந்துசக்கரத்தை விட்டு வெளியேறும் வகையில் உள்ளது; எனவே, பெல்டனின் வடிவமைப்பு நீரின் தாக்க ஆற்றலை ஏறக்குறைய முழுமையாகப் பயன்படுத்துகிறது, இதனால் இது ஒரு உயர் செயல்திறன் கொண்ட நீர் டர்பைனாக விளங்குகிறது.

அதிக செயல்திறன் கொண்ட அதிவேக நீர் ஓட்டம் குழாய்க்குள் நுழைந்த பிறகு, வலுவான நீர்த்தம்பம் ஊசி வால்வு வழியாக நகரும் சக்கரத்தில் உள்ள வாளி வடிவ விசிறி இதழ்களுக்கு செலுத்தப்பட்டு, நகரும் சக்கரத்தை இயக்குகிறது. இவை மோதல் விசிறி இதழ்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன; இவை இயக்கும் சக்கரத்தின் சுற்றளவைச் சூழ்ந்துள்ளன, மேலும் இவை கூட்டாக இயக்கும் சக்கரம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. (விவரங்களுக்கு புகைப்படத்தைப் பார்க்கவும், பழங்கால பெல்டன் டர்பைன்). நீர் ஜெட் விசிறி இதழ்களில் மோதும்போது, ​​வாளியின் வடிவத்தின் காரணமாக நீரின் ஓட்டத் திசை மாறும். நீர் மோதலின் விசையானது நீர் வாளி மற்றும் நகரும் சக்கர அமைப்பின் மீது ஒரு திருப்புவிசையை செலுத்தி, அதைப் பயன்படுத்தி நகரும் சக்கரத்தைச் சுழற்றும்; நீரின் ஓட்டத் திசையே "மீளமுடியாததாக" இருக்கும், மேலும் நீர் வெளியேறும் வழி நீர் வாளிக்கு வெளியே அமைக்கப்பட்டுள்ளது, இதனால் நீரின் ஓட்ட வேகம் மிகக் குறைந்த வேகத்திற்குக் குறையும். இந்தச் செயல்பாட்டின் போது, ​​திரவ ஜெட்டின் உந்தம் நகரும் சக்கரத்திற்கும், அங்கிருந்து நீர் டர்பைனுக்கும் மாற்றப்படும். எனவே, இந்த "அதிர்ச்சி" உண்மையில் டர்பைனுக்காக வேலை செய்ய முடியும். டர்பைனின் வேலையின் ஆற்றலையும் செயல்திறனையும் அதிகபட்சமாக்குவதற்காக, வாளியின் மீது பாயும் திரவ ஜெட்டின் வேகத்தை இரட்டிப்பாக்கும் வகையில் ரோட்டர் மற்றும் டர்பைன் அமைப்பு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும், திரவ ஜெட்டின் அசல் இயக்க ஆற்றலின் மிகச் சிறிய பகுதி மட்டுமே தண்ணீரில் தங்கிவிடும். இது வாளியை அதே வேகத்தில் காலி செய்யவும் நிரப்பவும் செய்கிறது (நிறை பாதுகாப்பு விதியைப் பார்க்கவும்). இதனால், உயர் அழுத்த உள்ளீட்டுத் திரவத்தை எந்த இடையூறும் இன்றி தொடர்ந்து செலுத்த முடியும். எந்த ஆற்றலும் வீணடிக்கப்பட வேண்டியதில்லை. பொதுவாக, இரண்டு வாளிகள் ரோட்டரில் அருகருகே பொருத்தப்படும். இது, நீர் ஓட்டத்தை இரண்டு சமமான குழாய்களாகப் பிரித்து பீய்ச்சி அடிக்க அனுமதிக்கிறது (படத்தைப் பார்க்கவும்). இந்த அமைப்பு ரோட்டரின் மீதான பக்கவாட்டு சுமை விசைகளை சமநிலைப்படுத்தி, சீரான இயக்கத்தை உறுதிசெய்ய உதவுகிறது. அதே நேரத்தில், திரவ ஜெட்களிலிருந்து வரும் இயக்க ஆற்றலும் நீர் டர்பைன் ரோட்டருக்கு மாற்றப்படுகிறது.

நீரும் பெரும்பாலான திரவங்களும் கிட்டத்தட்ட அமுக்க முடியாதவை என்பதால், திரவம் டர்பைனுக்குள் பாய்ந்த பிறகு, கிடைக்கக்கூடிய ஆற்றல் கிட்டத்தட்ட அனைத்தும் முதல் நிலையிலேயே கைப்பற்றப்படுகிறது. மறுபுறம், அமுக்கக்கூடிய திரவங்களில் இயங்கும் வாயு டர்பைன்களைப் போலல்லாமல், பெல்டன் டர்பைன்களில் ஒரே ஒரு நகரும் சக்கரப் பகுதி மட்டுமே உள்ளது.

நடைமுறைப் பயன்பாடுகள்: நீர்மின் சக்தி உற்பத்திக்கு பெல்டன் டர்பைன்கள் சிறந்த வகை டர்பைன்களில் ஒன்றாகும். மேலும், கிடைக்கும் நீர் ஆதாரம் மிக அதிக நீர்மட்ட உயரங்களையும் குறைந்த நீரோட்ட விகிதங்களையும் கொண்டிருக்கும் சூழலுக்கு இது மிகவும் பொருத்தமான வகை டர்பைன் ஆகும். எனவே, அதிக நீர்மட்ட உயரம் மற்றும் குறைந்த நீரோட்டம் உள்ள சூழலில், பெல்டன் டர்பைன் மிகவும் திறம்பட செயல்படுகிறது. கோட்பாட்டளவில், அது இரண்டு நீரோட்டங்களாகப் பிரிக்கப்பட்டாலும், அதே ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும். மேலும், இரண்டு உட்செலுத்தும் நீரோட்டங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் குழாய்கள் ஒப்பிடத்தக்க தரத்தில் இருக்க வேண்டும்; அவற்றில் ஒன்றுக்கு நீண்ட மெல்லிய குழாயும், மற்றொன்றுக்கு குட்டையான அகலமான குழாயும் தேவைப்படுகிறது. பெல்டன் டர்பைன்களை அனைத்து அளவிலான இடங்களிலும் நிறுவ முடியும். டன் வகுப்பில் ஹைட்ராலிக் செங்குத்து தண்டு பெல்டன் டர்பைன்களைக் கொண்ட நீர்மின் நிலையங்கள் ஏற்கனவே உள்ளன. அதன் மிகப்பெரிய நிறுவல் அலகு 200 மெகாவாட் வரை இருக்கலாம். மறுபுறம், மிகச்சிறிய பெல்டன் டர்பைன்கள் சில அங்குல அகலம் மட்டுமே கொண்டவை. நிமிடத்திற்கு சில கேலன்கள் மட்டுமே பாயும் நீரோட்டங்களிலிருந்து ஆற்றலைப் பிரித்தெடுக்க அவற்றைப் பயன்படுத்தலாம். சில வீட்டுக் குழாய் அமைப்புகள் நீர் விநியோகத்திற்காக பெல்டன் வகை நீர்ச்சக்கரங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த சிறிய பெல்டன் டர்பைன்கள், கணிசமான சக்தியை உற்பத்தி செய்வதற்காக 30 அடி (9.1 மீ) அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட நீர்மட்ட உயரங்களில் பயன்படுத்தப் பரிந்துரைக்கப்படுகின்றன. தற்போது, ​​நீரோட்டம் மற்றும் வடிவமைப்பைப் பொறுத்து, பெல்டன் டர்பைன் நிறுவப்படும் இடத்தின் நீர்மட்ட உயரம் 49 முதல் 5,905 அடி (14.9 முதல் 1,799.8 மீட்டர்) வரம்பில் இருப்பது விரும்பத்தக்கது, ஆனால் தற்போதைக்கு இதற்குக் கோட்பாட்டு ரீதியான வரம்பு எதுவும் இல்லை.