Peltoni turbiini ajalugu, kasutamine, rakendamine

The Peltoni turbiin, Tangentset hüdraulilist ratast või Pelton ratast nimetas see ka Ameerika Lester Allen Pelton 1870-ndatel aastatel, kuigi enne Peltoni tüüpi loodi mitut tüüpi turbiinid, on see siiski kõige sagedamini kasutatav tänu oma tõhususele..

See on impulss-turbiin või hüdrauliline turbiin, millel on lihtne ja kompaktne konstruktsioon, rattakujuline, koosneb peamiselt ämbritest, deflektoritest või jagatud liikuvatest labadest, mis asuvad selle perifeeria ümber.

Terasid saab paigutada eraldi või kinnitada keskjaama külge või kogu ratta saab paigutada ühte terviklikku tükki. Töötamiseks muundab see vedeliku energia liikuvaks, mis tekib siis, kui veejuga suurel kiirusel lööb liikuvad lõiketerad, mis põhjustavad selle pöördumist ja töö alustamist.

Üldjuhul kasutatakse seda elektrienergia tootmiseks hüdroelektrijaamades, kus olemasolev veepaak asub teatud kõrgusel turbiini kohal.

Indeks

• 1 Ajalugu
• 2 Peltoni turbiini kasutamine
• 3 Rakendus
• 4 Viited

Ajalugu

Hüdraulilised rattad on sündinud esimestest ratastest, mida kasutati jõgede veega vedamiseks ja mida liikusid inimesed või loomad.

Need rattad pärinevad teisest sajandist eKr, kui nad lisasid rataste ümbermõõdule mõla. Hüdraulilisi rattad hakkasid kasutama, kui avastati võimalus kasutada voolu energiat teiste masinate käitamiseks, mida praegu tuntakse turbomootorite või hüdrauliliste masinatena..

Peltoni impulss-turbiin ei ilmunud alles 1870. aastal, kui USA päritolu kaevur Lester Allen Pelton rakendas esimese mehhanismi, mille abil ratta veega tõmmati, nagu veski, siis rakendas ta aurumasinaid.

Need mehhanismid hakkasid oma toimimises esinema vigu. Sealt tekkis Peltonil idee kujundada hüdraulilised rattad, millel on terad või mõla, mis saavad suure kiirusega vee šoki..

Ta märkis, et reaktiivlennuk tabas oma keskel paikneva mõla serva ja selle tulemusena jäi vastupidine suunas jäänud veevool ja turbiin kiiremini, muutudes tõhusamaks meetodiks. See fakt põhineb põhimõttel, mille kohaselt reaktiivi tekitatud kineetiline energia on konserveeritud ja seda saab kasutada elektrienergia tootmiseks..

Peltonit peetakse hüdroelektrijaama isaks, sest see annab olulise panuse hüdroenergia arendamisse kogu maailmas. Tema leiutist 1870. aastate lõpus, mida nimetas ise Pelton Runneriks, tunnustati impulss-turbiini kõige tõhusamana disainina..

Hiljem patenteeris Lester Pelton oma ratast ja 1888. aastal moodustas San Franciscos Peltoni veeratta. "Pelton" on selle ettevõtte toodete registreeritud kaubamärk, kuid terminit kasutatakse sarnaste impulss-turbiinide identifitseerimiseks..

Hiljem ilmnesid uued kujundused, nagu 1919. aastal patenteeritud Turgo turbiin ja Peltoni rattamudelist inspireeritud Banki turbiin..

Peltoni turbiini kasutamine

Turbiinid on kahte tüüpi: reaktsiooniturbiin ja impulss-turbiin. Reaktsiooniturbiinis toimub äravool suletud kambri rõhu all; näiteks lihtne aia sprinkler.

Pelton-tüüpi impulss-turbiinis, kui ratta äärealadel asuvad ämbrid võtavad vee suure kiirusega vastu, aktiveerivad nad turbiini pöörlemisliikumise, muutes kineetilise energia dünaamiliseks energiaks.

Kuigi reaktsiooniturbiinis kasutatakse nii kineetilist energiat kui ka rõhuenergiat ning kuigi kogu pulsiturbiinis tarnitud energia on kineetiline, sõltub mõlema turbiini töötamine vee kiiruse muutusest, dünaamiline jõud selle pöörleva elemendi suhtes.

Rakendus

Turul on suured erinevad suurused turbiinid, kuid soovitatav on kasutada Peltoni tüüpi turbiini kõrgusel 300 meetrist kuni umbes 700 meetrini või rohkem..

Väikseid turbineid kasutatakse koduseks kasutamiseks. Tänu veekiiruse tekitatavale dünaamilisele energiale võib see kergesti toota elektrienergiat nii, et neid turbine kasutatakse enamasti hüdroelektrijaamade käitamiseks..

Näiteks Bieudroni hüdroelektrijaam Grande Dixence'i tammi kompleksis, mis asub Šveitsi Alpides Valais 'kantonis, Šveitsis..

See tehas alustas tootmist 1998. aastal kahe maailma rekordiga: tal on maailma kõige võimsam Peltoni turbiin ja kõrgeim hüdroelektrienergia tootmiseks kasutatav pea..

Hoones on kolm Peltoni turbiini, millest igaüks töötab umbes 1869 meetri kõrgusel ja voolab 25 kuupmeetrit sekundis, töötades tõhususega üle 92%..

2000. aasta detsembris oli Bieudronis Peltoni turbineid toitva Cleuson-Dixence'i tammi värav purunenud 1234 meetrit, sundides elektrijaama sulgema..

Purunemine oli 9 meetrit pikk ja 60 sentimeetrit lai ning põhjustas purunemise voolu ületamise 150 kuupmeetrit sekundis, see tähendab, et suurel rõhul vabastati kiiresti suur hulk vett, hävitades selle läbipääs 100 hektarile ligikaudu karjamaadele, viljapuuaedadele, metsadele, mitme sellel alal asuva suvila ja laudade pesemine.

Nad tegid õnnetuse kohta suurepärase uurimise, mille tulemusena muutis peaaegu täielikult sunnitud toru. Purunemise algpõhjus on veel teadmata.

Ümberkujundamine nõudis torujuhtme parandamist ja sundtoru ümbritseva pinnase parandamist, et vähendada vee voolu toru ja kivi vahel..

Sunnitud toru kahjustatud osa suunati eelmisest asukohast ümber, et leida uus stabiilsem kivi. Ümberkujundatud tammi ehitus viidi lõpule 2009. aastal.

Bieudroni paigaldamine ei toimunud pärast seda õnnetust, kuni ta oma tegevust 2010. aasta jaanuaris täielikult taaskäivitas.

Viited

1. Pentoni ratas. Vikipeedia, vaba entsüklopeedia. Taastatud: en.wikipedia.org
2. Peltoni turbiin. Vikipeedia, vaba entsüklopeedia. Välja otsitud es.wikipedia.org-st
3. Lester Allen Pelton. Vikipeedia, vaba entsüklopeedia. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org
4. Bieudroni hüdroelektrijaam. Vikipeedia, vaba entsüklopeedia. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org
5. Pelton ja Turgo turbiinid. Esmalt taastuvad energiaallikad Taastati taastuvatest materjalidestfirst.co.uk
6. Hanania J., Stenhouse K. ja Jason Donev J. Pelton Turbine. Energy Education Encyclopedia. Välja otsitud energyeducation.ca
7. Peltoni turbiini töötamise ja disaini aspektid. Õpi Engineering. Välja otsitud õppimisest.org
8. Hüdraulilised turbiinid Power Machines OJSC. Välja otsitud power-m.ru/
9. Peltoni ratas. Hartvigsen Hydro. Välja otsitud aadressilt h-hydro.com
10. Bolinaga J. J. vedelike elementaarne mehaanika. Andrés Bello katoliku ülikool. Caracas, 2010. Rakendused hüdraulilistele masinatele. 298.
11. Linsley R. K. ja Franzini J.B. Hüdrauliliste ressursside ehitus. CECSA. Hüdraulilised masinad. Peatükk 12. 399-402, 417.
12. Wylie S. Vedelike mehaanika. McGraw Hill. Kuues väljaanne. Turbomootorite teooria. 531-532.