Pelton turbiini (käännetty myös: Pelton waterwheel tai Bourdain turbine, englanniksi: Pelton wheel or Pelton Turbine) on eräänlainen iskuturbiini, jonka on kehittänyt amerikkalainen keksijä Lester W. Kehittäjä Alan Pelton.Peltonin turbiinit käyttävät vettä virtaamiseen ja osuvat vesipyörään energian saamiseksi, mikä eroaa perinteisestä ylöspäin ruiskutettavasta vesipyörästä, jota ohjaa itse veden paino.Ennen Peltonin suunnitelman julkaisemista törmäysturbiinista oli olemassa useita eri versioita, mutta ne olivat vähemmän tehokkaita kuin Peltonin suunnittelu.Kun vesi poistuu vesipyörästä, vedellä on yleensä edelleen nopeutta, mikä hukkaa suuren osan vesipyörän liike-energiasta.Peltonin melageometria on sellainen, että siipipyörä poistuu siipipyörästä vain hyvin alhaisella nopeudella käytyään puolet vesisuihkun nopeudesta;siksi Peltonin suunnittelu kaappaa veden iskuenergian lähes kokonaan, joten On erittäin tehokas vesiturbiini.
Kun tehokas nopea vesivirta tulee putkilinjaan, vahva vesipatsas ohjataan liikkuvan pyörän kauhanmuotoisiin tuulettimen lapoihin neulaventtiilin kautta liikkuvan pyörän ohjaamiseksi.Tämä tunnetaan myös puhallustuulettimen siiveinä, ne ympäröivät vetopyörän reunaa ja niitä kutsutaan yhteisesti vetopyöräksi.(Katso kuva lisätietoja, Vintage Pelton Turbine).Kun vesisuihku törmää puhaltimen siipiin, veden virtaussuunta muuttuu kauhan muodon vuoksi.Vesiiskun voima vaikuttaa hetken vesiämpäriin ja liikkuvaan pyöräjärjestelmään ja käyttää tätä liikkuvan pyörän pyörittämiseen;itse veden virtaussuunta on "peruuttamaton", ja veden virtausaukko on asetettu vesisäiliön ulkopuolelle, jolloin veden virtausnopeus putoaa Erittäin alhaiseen nopeuteen.Tämän prosessin aikana nestesuihkun liikemäärä siirtyy liikkuvaan pyörään ja sieltä vesiturbiiniin.Joten "shokki" voi todellakin toimia turbiinille.Turbiinin työn tehon ja hyötysuhteen maksimoimiseksi roottori ja turbiinijärjestelmä on suunniteltu kaksinkertaistamaan kauhaan menevän nestesuihkun nopeus.Ja hyvin pieni osa nestesuihkun alkuperäisestä liike-energiasta jää veteen, jolloin ämpäri tyhjenee ja täyttyy samalla nopeudella (katso massan säilyminen), jotta korkeapaineisen syöttönesteen ruiskuttamista voidaan jatkaa keskeytyksettä.Energiaa ei tarvitse hukata.Yleensä roottoriin asennetaan kaksi kauhaa vierekkäin, jolloin vesivirta voidaan jakaa kahteen yhtä suureen putkeen suihkutusta varten (katso kuva).Tämä konfiguraatio tasapainottaa roottoriin kohdistuvia sivukuormitusvoimia ja auttaa varmistamaan tasaisuuden, samalla kun nestesuihkujen liike-energia siirtyy myös vesiturbiinin roottoriin.
Koska vesi ja useimmat nesteet ovat lähes kokoonpuristumattomia, lähes kaikki käytettävissä oleva energia otetaan talteen ensimmäisessä vaiheessa, kun neste virtaa turbiiniin.Peltonin turbiineissa sen sijaan on vain yksi liikkuva pyöräosa, toisin kuin puristuvilla nesteillä toimivissa kaasuturbiineissa.
Käytännön sovellukset Pelton-turbiinit ovat yksi parhaista vesivoiman turbiinityypeistä ja sopivin turbiinityyppi ympäristöön, kun käytettävissä olevalla vesilähteellä on erittäin korkea nostokorkeus ja alhainen virtausnopeus.tehokas.Siksi korkean nousun ja matalan virtauksen ympäristössä Pelton-turbiini on tehokkain, vaikka se olisi jaettu kahteen virtaan, se sisältää silti teoriassa saman energian.Lisäksi kahdelle injektiovirralle käytettävien putkien tulee olla laadultaan vertailukelpoisia, joista toinen vaatii pitkän ohuen putken ja toinen lyhyen leveän putken.Peltonin turbiineja voidaan asentaa kaikenkokoisiin kohteihin.Tonniluokassa on jo hydraulisilla pystyakselisilla Pelton-turbiineilla varustettuja vesivoimalaitoksia.Sen suurin asennusyksikkö voi olla jopa 200 MW.Pienimmät Pelton-turbiinit ovat toisaalta vain muutaman tuuman leveitä ja niitä voidaan käyttää energian ottamiseen virroista, jotka virtaavat vain muutaman gallonan minuutissa.Joissakin kotitalouksien putkistojärjestelmissä käytetään Pelton-tyyppisiä vesipyöriä veden toimittamiseen.Näitä pieniä Pelton-turbiineja suositellaan käytettäväksi vähintään 30 jalan (9,1 metrin) korkeudella merkittävän tehon tuottamiseksi.Tällä hetkellä Peltonin turbiinin asennuspaikan korkeus on veden virtauksen ja suunnittelun mukaan mielellään välillä 49 - 5 905 jalkaa (14,9 - 1 799,8 metriä), mutta teoreettista rajaa ei tällä hetkellä ole.
Postitusaika: 02.04.2022
