Peltono turbinos istorija, veikimas, taikymas



The Peltono turbina, Tai taip pat žinomas kaip „Tangentinis hidraulinis ratas“ arba „Pelton“ ratas, kurį 1870-aisiais išrado amerikietis Lesteris Allenas Peltonas, nors prieš pat Peltono tipą buvo sukurta keletas tipų turbinų, tačiau tai vis dar dažniausiai naudojama dėl jos efektyvumo.

Tai impulsinė turbina arba hidraulinė turbina, turinti paprastą ir kompaktišką konstrukciją, yra rato formos, daugiausia sudaryta iš kibirų, išlinkiklių arba padalintų judančių plokštelių, esančių aplink jo periferiją.

Peiliai gali būti dedami atskirai arba pritvirtinti prie centrinio stebulės, arba visas ratas gali būti dedamas į vieną pilną gabalą. Norint dirbti, jis konvertuoja skysčio energiją, kuri susidaro, kai vandens srovė dideliu greičiu pasiekia judančius ašmenis, todėl sukasi ir pradeda veikti.

Paprastai ji naudojama elektros energijai gaminti hidroelektrinėse, kur turimas vandens rezervuaras yra tam tikru aukščiu virš turbinos.

Indeksas

  • 1 Istorija
  • 2 „Pelton“ turbinos veikimas
  • 3 Taikymas
  • 4 Nuorodos

Istorija

Hidrauliniai ratai gimė iš pirmųjų ratų, kurie buvo naudojami vandens ištraukimui iš upių ir kurie buvo perkelti žmonių ar gyvūnų pastangomis.

Šie ratai atsidūrė prieš Kristų antrojo amžiaus, kai jie pripildė ratų apskritimo mentes. Pradėta naudoti hidrauliniai ratai, kai buvo nustatyta galimybė panaudoti srovių energiją kitoms mašinoms valdyti, šiuo metu žinomas kaip turbinos arba hidraulinės mašinos..

„Pelton“ impulsų turbina iki 1870 m. Nepasirodė, kai JAV kilmės kalnakasių Lesteris Allenas Peltonas įdiegė pirmąjį mechanizmą su ratais, kad trauktų vandenį, panašų į malūną, tada jis įdiegė garo variklius.

Šie mechanizmai pradėjo rodyti jų veikimo sutrikimus. Iš ten „Pelton“ sukūrė idėją suprojektuoti hidraulinius ratukus su ašmenimis ar mentėmis, kurie gauna didelį greitį vandens smūgiu.

Jis pastebėjo, kad reaktyvinis purkštukas atsitrenkė į mentų kraštą, o ne į jo centrą, ir dėl to vandens srautas, nukreiptas priešinga kryptimi, ir turbina įgijo didesnį greitį, tapo veiksmingesniu būdu. Šis faktas grindžiamas principu, pagal kurį kinetinė energija, kurią gamina purkštuvas, yra konservuota ir gali būti naudojama elektros energijai gaminti..

Peltonas yra laikomas hidroelektrinės tėvu, nes jis labai prisideda prie hidroenergijos vystymo visame pasaulyje. Jo išradimas 1870-ųjų pabaigoje, vadinamas Pelton Runner, buvo pripažintas efektyviausiu impulsų turbinos dizainu..

Vėliau Lesteris Peltonas patentavo savo ratą ir 1888 m. San Franciske suformavo Peltono vandens ratą. „Pelton“ yra registruotas šios įmonės prekės ženklas, tačiau šis terminas vartojamas panašių impulsų turbinų identifikavimui..

Vėliau atsirado naujų dizainų, pavyzdžiui, 1919 m. Patentuota „Turgo“ turbina ir „Pelton“ rato modelio įkvėpta „Banki“ turbina..

Peltono turbinos veikimas

Yra dviejų tipų turbinos: reakcijos turbina ir impulsų turbina. Reakcijos turbinoje nuotėkis atliekamas uždarytos kameros slėgiu; pavyzdžiui, paprastas sodo purkštuvas.

Peltono tipo impulsų turbinoje, kai ratų periferijoje esantys kibirai tiesiogiai gauna vandenį dideliu greičiu, jie suaktyvina turbinos sukimosi judėjimą, kinetinę energiją paverčia dinamine energija.

Nors reakcijos turbinoje naudojama tiek kinetinė energija, tiek slėgio energija, ir nors visa impulsų turbina tiekiama energija yra kinetinė, abiejų turbinų veikimas priklauso nuo vandens greičio pokyčio, daryti dinaminę jėgą tam besisukančiam elementui.

Taikymas

Rinkoje yra daug įvairių dydžių turbinų, tačiau rekomenduojama naudoti Pelton tipo turbiną aukštyje nuo 300 metrų iki maždaug 700 metrų ar daugiau..

Mažos turbinos naudojamos buities reikmėms. Dėl dinamiškos energijos, kurią sukelia vandens greitis, ji gali lengvai pagaminti elektros energiją taip, kad šios turbinos dažniausiai naudojamos hidroelektrinių eksploatavimui..

Pavyzdžiui, „Bieudron“ hidroelektrinė Grande Dixence užtvankos komplekse, esanti Šveicarijos Alpėse, Valė kantone, Šveicarijoje..

Ši gamykla pradėjo gaminti 1998 m., Turėdama du pasaulio rekordus: ji turi galingiausią „Pelton“ turbiną pasaulyje ir didžiausią galą, naudojamą hidroelektrinei gaminti.

Įrenginyje yra trys „Pelton“ turbinos, kurių kiekviena veikia maždaug 1869 metrų aukštyje ir 25 kubinių metrų per sekundę srauto, dirbant daugiau kaip 92%..

2000 m. Gruodžio mėn. „Cleuson-Dixence“ užtvankos, maitinančios „Pelton“ turbinas Bieudrone, vartai buvo plyšę 1234 metrų, o tai privertė uždaryti elektrinę..

Plyšimas buvo 9 metrų ilgio ir 60 centimetrų pločio, dėl kurio pertrūkių srautas peržengė per 150 kubinių metrų per sekundę. 100 hektarų ploto ganyklų, sodų, miškų, kelių toje pačioje vietoje esančių kotedžų ir tvartų plovimo..

Jie atliko puikų tyrimą apie avariją, todėl beveik visiškai pertvarkė priverstinį vamzdį. Pagrindinė plyšimo priežastis dar nežinoma.

Perprojektuojant reikėjo pagerinti vamzdžio pamušalą ir pagerinti dirvožemį aplink priverstinį vamzdį, kad būtų sumažintas vandens srautas tarp vamzdžio ir uolos..

Sugadinta priverstinio vamzdžio dalis buvo nukreipta iš ankstesnės vietos, kad rastų naują, stabilesnę uolieną. Atnaujinto užtvankos statyba buvo baigta 2009 m.

„Bieudron“ įrengimas po šios avarijos neveikė, kol 2010 m. Sausio mėn.

Nuorodos

  1. „Penton“ ratas. Vikipedija, laisva enciklopedija. Atkurta: en.wikipedia.org
  2. Peltono turbina. Vikipedija, laisva enciklopedija. Gauta iš es.wikipedia.org
  3. Lesteris Allenas Peltonas. Vikipedija, laisva enciklopedija. Gauta iš en.wikipedia.org
  4. „Bieudron“ hidroelektrinė. Vikipedija, laisva enciklopedija. Gauta iš en.wikipedia.org
  5. Pelton ir Turgo turbinos. Atsinaujinantys energijos šaltiniai Susigrąžinta iš atnaujinimo.lt
  6. Hanania J., Stenhouse K. ir Jason Donev J. Pelton Turbine. Energetikos švietimo enciklopedija. Gauta iš energyeducation.ca
  7. Peltono turbinos darbo ir projektavimo aspektai. Sužinokite inžineriją. Gauta iš learnengineering.org
  8. Hidraulinės turbinos „Power Machines“ OJSC. Gauta iš power-m.ru/
  9. „Pelton“ ratas. Hartvigsen Hydro. Gauta iš h-hydro.com
  10. Bolinaga J. J. Elementinė skysčių mechanika. Andrés Bello katalikų universitetas. Karakasas, 2010. Paraiškos hidraulinėms mašinoms. 298.
  11. Linsley R. K. ir Franzini J.B. Hidraulinių išteklių inžinerija. CECSA. Hidraulinės mašinos. 12 skyrius. 399-402, 417.
  12. Wylie S. Skysčių mechanika. McGraw kalnas. Šeštasis leidimas. Turbomotorių teorija. 531-532.