Pelton turbine (също преведено: Pelton waterwheel или Bourdain turbine, английски: Pelton wheel или Pelton Turbine) е вид ударна турбина, която е разработена от американския изобретател Лестър У. Разработена от Алън Пелтън.Турбините на Pelton използват вода за изтичане и удрят водното колело, за да получат енергия, което е различно от традиционното водно колело с впръскване нагоре, задвижвано от теглото на самата вода.Преди да бъде публикуван дизайнът на Пелтън, съществуваха няколко различни версии на ударната турбина, но те бяха по-малко ефективни от дизайна на Пелтън.След като водата напусне водното колело, водата обикновено все още има скорост, губейки голяма част от кинетичната енергия на водното колело.Геометрията на лопатката на Пелтън е такава, че работното колело напуска работното колело само с много ниска скорост, след като работи с половината от скоростта на водната струя;следователно, дизайнът на Pelton улавя енергията на удара на водата почти изцяло, така че има високоефективна водна турбина.
След като високоефективният високоскоростен воден поток навлезе в тръбопровода, силният воден стълб се насочва към лопатките на вентилатора във формата на кофа на движещото се колело през игления клапан, за да задвижи движещото се колело.Това е известно още като лопатки на вентилатора за удар, те обграждат периферията на задвижващото колело и се наричат общо задвижващо колело.(Вижте снимката за подробности, Vintage Pelton Turbine).Тъй като водната струя се удря в перките на вентилатора, посоката на потока на водата ще се промени поради формата на кофата.Силата на водния удар ще упражни момент върху кофата за вода и системата на движещото се колело и ще използва това, за да завърти движещото се колело;посоката на потока на самата вода е „необратима“, а изходът на водния поток е настроен извън кофата за вода и скоростта на потока на водата ще спадне до много ниска скорост.По време на този процес импулсът на струята на течността ще бъде прехвърлен към движещото се колело и оттам към водната турбина.Така че „шокът“ наистина може да свърши работа за турбината.За да се увеличи максимално мощността и ефективността на работата на турбината, роторът и турбинната система са проектирани да удвояват скоростта на струята на течността върху кофата.И много малка част от първоначалната кинетична енергия на флуидната струя ще остане във водата, което прави кофата празна и пълни със същата скорост (вижте запазване на масата), така че входящият флуид под високо налягане може да продължи да се инжектира без прекъсване.Няма нужда да се губи енергия.Обикновено две кофи ще бъдат монтирани една до друга на ротора, което ще позволи на водния поток да бъде разделен на две равни тръби за струя (виж снимката).Тази конфигурация балансира силите на страничните натоварвания върху ротора и спомага за осигуряване на плавност, докато кинетичната енергия от струите на течността също се прехвърля към ротора на хидротурбината.
Тъй като водата и повечето течности са почти несвиваеми, почти цялата налична енергия се улавя в първия етап, след като флуидът попадне в турбината.Турбините на Pelton, от друга страна, имат само една подвижна секция на колелото, за разлика от газовите турбини, които работят върху сгъваеми течности.
Практически приложения Турбините на Pelton са един от най-добрите видове турбини за производство на водноелектрическа енергия и са най-подходящият тип турбина за околната среда, когато наличният водоизточник има много висока височина на напор и нисък дебит.ефективен.Следователно, в среда с висок напор и нисък поток, турбината на Пелтън е най-ефективна, дори ако е разделена на два потока, тя все още съдържа същата енергия на теория.Също така, тръбопроводите, използвани за двата инжекционни потока, трябва да бъдат със сравнимо качество, единият от които изисква дълга тънка тръба, а другият къса широка тръба.Турбините на Pelton могат да бъдат инсталирани на обекти с всякакъв размер.Вече има водноелектрически централи с хидравлични вертикални валови турбини Pelton в класа тон.Най-голямата му инсталационна единица може да бъде до 200 MW.Най-малките турбини на Pelton, от друга страна, са широки само няколко инча и могат да се използват за извличане на енергия от потоци, които текат само няколко галона в минута.Някои битови водопроводни системи използват водни колела от тип Pelton за доставка на вода.Тези малки турбини на Pelton се препоръчват за използване на височина на главата от 30 фута (9,1 m) или повече за генериране на значителна мощност.Понастоящем, според водния поток и дизайна, височината на главата на мястото на монтаж на турбината на Pelton е за предпочитане в диапазона от 49 до 5 905 фута (14,9 до 1 799,8 метра), но в момента няма теоретично ограничение.
Час на публикация: 02.04.2022 г
