Peltonova turbína (také přeloženo: Peltonovo vodní kolo nebo Bourdainova turbína, anglicky: Pelton wheel nebo Pelton Turbine) je druh nárazové turbíny, kterou vyvinul americký vynálezce Lester W. Vyvinul ji Alan Pelton.Peltonovy turbíny využívají vodu k proudění a narážejí na vodní kolo, aby získaly energii, což se liší od tradičního vodního kola se vstřikováním vzhůru poháněného vlastní hmotností vody.Než byl Peltonův návrh zveřejněn, existovalo několik různých verzí nárazové turbíny, které však byly méně účinné než Peltonův návrh.Poté, co voda opustí vodní kolo, má voda obvykle stále rychlost a plýtvá velkou částí kinetické energie vodního kola.Peltonova lopatková geometrie je taková, že oběžné kolo opouští oběžné kolo pouze velmi nízkou rychlostí poté, co běží poloviční rychlostí vodního paprsku;Peltonův design proto téměř úplně zachycuje energii nárazu vody, takže má vysoce účinnou vodní turbínu.
Poté, co vysoce účinný vysokorychlostní proud vody vstoupí do potrubí, je silný vodní sloupec nasměrován na lopatky ventilátoru ve tvaru kbelíku na pohyblivém kole přes jehlový ventil, aby poháněl pohyblivé kolo.Toto je také známé jako lopatky nárazového ventilátoru, obklopují obvod hnacího kola a souhrnně se nazývají hnací kolo.(Podrobnosti viz foto, Vintage Peltonova turbína).Jak proud vody dopadá na lopatky ventilátoru, změní se směr proudění vody v důsledku tvaru kbelíku.Síla nárazu vody vyvine moment na vodní kbelík a systém pohyblivého kola a použije to k otočení pohyblivého kola;směr proudění samotné vody je „nevratný“ a výstup proudu vody je nastaven mimo nádobu na vodu a průtok vody klesne na velmi nízkou rychlost.Během tohoto procesu se hybnost proudu tekutiny přenese na pohybující se kolo a odtud na vodní turbínu.Takže „šok“ může skutečně fungovat pro turbínu.Aby se maximalizoval výkon a účinnost práce turbíny, je systém rotoru a turbíny navržen tak, aby zdvojnásobil rychlost proudu tekutiny na lopatu.A velmi malý podíl původní kinetické energie proudu tekutiny zůstane ve vodě, díky čemuž se kbelík vyprázdní a naplní stejnou rychlostí (viz úspora hmoty), takže vysokotlaká vstupní tekutina může být nadále vstřikována bez přerušení.Není třeba plýtvat energií.Obvykle budou na rotor namontovány dvě kbelíky vedle sebe, což umožní rozdělit proud vody do dvou stejných trubek pro tryskání (viz obrázek).Tato konfigurace vyrovnává síly bočního zatížení na rotor a pomáhá zajistit hladkost, přičemž kinetická energie z proudů kapaliny je rovněž přenášena na rotor vodní turbíny.
Vzhledem k tomu, že voda a většina kapalin jsou téměř nestlačitelné, je téměř veškerá dostupná energie zachycena v prvním stupni poté, co kapalina vteče do turbíny.Peltonovy turbíny na druhé straně mají pouze jednu sekci pohyblivého kola, na rozdíl od plynových turbín, které pracují na stlačitelné kapaliny.
Praktické aplikace Peltonovy turbíny jsou jedním z nejlepších typů turbín pro výrobu energie ve vodních elektrárnách a jsou nejvhodnějším typem turbíny do prostředí, kde má dostupný vodní zdroj velmi vysoké spádové výšky a nízké průtoky.efektivní.Proto je v prostředí s vysokým spádem a nízkým průtokem nejúčinnější Peltonova turbína, i když je rozdělena na dva proudy, stále obsahuje teoreticky stejnou energii.Také potrubí použitá pro dva vstřikovací proudy musí mít srovnatelnou kvalitu, z nichž jeden vyžaduje dlouhou tenkou trubku a druhý krátkou širokou trubku.Peltonovy turbíny mohou být instalovány na místech všech velikostí.V tunové třídě již existují vodní elektrárny s hydraulickými vertikálními hřídelovými Peltonovými turbínami.Jeho největší instalační jednotka může mít výkon až 200 MW.Nejmenší Peltonovy turbíny jsou naproti tomu široké jen několik palců a lze je použít k získávání energie z proudů, které protékají pouze několik galonů za minutu.Některé domovní vodovodní systémy využívají pro dodávku vody vodní kola Peltonova typu.Tyto malé Peltonovy turbíny se doporučují pro použití ve výšce hlavy 30 stop (9,1 m) nebo více pro generování významného výkonu.V současné době, podle průtoku vody a návrhu, je výška hlavy místa instalace Peltonovy turbíny přednostně v rozmezí 49 až 5 905 stop (14,9 až 1 799,8 metrů), ale v současné době neexistuje žádný teoretický limit.
Čas odeslání: duben-02-2022
