טורבינת פלטון (תרגום גם: Pelton waterwheel או Bourdain turbine, אנגלית: Pelton wheel או Pelton Turbine) היא מעין טורבינת השפעה, אשר פותחה על ידי הממציא האמריקאי לסטר וו. פותחה על ידי אלן פלטון.טורבינות פלטון משתמשות במים כדי לזרום ופוגעות בגלגל המים כדי להשיג אנרגיה, השונה מגלגל המים המסורתי עם הזרקה כלפי מעלה המונע ממשקל המים עצמם.לפני פרסום התכנון של פלטון, היו קיימות כמה גרסאות שונות של טורבינת הפגיעה, אך הן היו פחות יעילות מהתכנון של פלטון.לאחר שהמים עוזבים את גלגל המים, למים בדרך כלל עדיין יש מהירות, ובזבוז הרבה מהאנרגיה הקינטית של גלגל המים.גיאומטריית ההנעה של פלטון היא כזו שהאימפלר עוזב את האימפלר במהירות נמוכה מאוד בלבד לאחר שהוא פועל במחצית ממהירות סילון המים;לכן, העיצוב של פלטון לוכד את אנרגיית ההשפעה של המים כמעט במלואה, כך שיש לה טורבינת מים ביעילות גבוהה.
לאחר כניסת זרימת המים במהירות גבוהה לצינור, עמוד המים החזק מופנה אל להבי המאוורר בצורת דלי בגלגל הנע דרך שסתום המחט כדי להניע את הגלגל הנע.זה ידוע גם בשם להבי מאוורר הפגיעה, הם מקיפים את היקפית של הגלגל המניע, ונקראים ביחד הגלגל המניע.(ראה תמונה לפרטים, טורבינת Pelton Vintage).כאשר סילון המים פוגע בלהבי המאוורר, כיוון הזרימה של המים ישתנה עקב צורת הדלי.כוח פגיעת המים יפעיל רגע על דלי המים ומערכת הגלגלים הנעים, ותשתמש בכך כדי לסובב את הגלגל הנע;כיוון הזרימה של המים עצמם הוא "בלתי הפיך", ויציאת זרימת המים מוגדרת מחוץ לדלי המים, וקצב הזרימה של זרימת המים יירד למהירות נמוכה מאוד.במהלך תהליך זה תועבר המומנטום של סילון הנוזל לגלגל הנע ומשם לטורבינת המים.אז ה"הלם" אכן יכול לעשות עבודה עבור הטורבינה.על מנת למקסם את ההספק והיעילות של עבודת הטורבינה, מערכת הרוטור והטורבינה מתוכננת להכפיל את מהירות סילון הנוזל אל הדלי.וחלק קטן מאוד מהאנרגיה הקינטית המקורית של סילון הנוזל יישאר במים, מה שגורם לדלי להתרוקן ולהתמלא באותה מהירות (ראה שימור מסה), כך שניתן להמשיך להזריק את נוזל הקלט בלחץ גבוה. בלי הפרעות.אין צורך לבזבז אנרגיה.לרוב, יורכבו שני דליים זה לצד זה על הרוטור, שיאפשרו לפצל את זרימת המים לשני צינורות שווים להזרקה (ראו תמונה).תצורה זו מאזנת את כוחות העומס הצדדיים על הרוטור ועוזרת להבטיח חלקות, בעוד שהאנרגיה הקינטית מסילוני הנוזל מועברת גם לרוטור ההידרו-טורבינה.
מכיוון שהמים ורוב הנוזלים כמעט בלתי ניתנים לדחיסה, כמעט כל האנרגיה הזמינה נקלטת בשלב הראשון לאחר שהנוזל זורם לתוך הטורבינה.לטורבינות פלטון, לעומת זאת, יש רק קטע גלגל נע אחד, בניגוד לטורבינות גז הפועלות על נוזלים דחוסים.
יישומים מעשיים טורבינות פלטון הן אחד מסוגי הטורבינות הטובות ביותר לייצור חשמל הידרואלקטרי והן סוג הטורבינה המתאים ביותר לסביבה כאשר מקור המים הזמין הוא בעל גבהי ראש גבוהים מאוד וקצבי זרימה נמוכים.יָעִיל.לכן, בסביבת ראש גבוה וזרימה נמוכה, טורבינת פלטון היא היעילה ביותר, גם אם היא מחולקת לשני זרמים, היא עדיין מכילה את אותה אנרגיה בתיאוריה.כמו כן, הצינורות המשמשים לשני זרמי ההזרקה חייבים להיות באיכות דומה, שאחד מהם דורש צינור דק ארוך והשני צינור רחב קצר.ניתן להתקין טורבינות פלטון באתרים בכל הגדלים.יש כבר תחנות כוח הידרואלקטריות עם טורבינות פלטון עם גל אנכי הידראולי בדרגת טון.יחידת ההתקנה הגדולה ביותר שלו יכולה להיות עד 200 MW.הטורבינות הקטנות ביותר של פלטון, לעומת זאת, הן ברוחב של כמה סנטימטרים בלבד וניתן להשתמש בהן כדי להפיק אנרגיה מזרמים שזורמים רק כמה ליטרים לדקה.חלק ממערכות האינסטלציה הביתיות משתמשות בגלגלי מים מסוג Pelton לאספקת מים.טורבינות פלטון קטנות אלו מומלצות לשימוש בגובה ראש של 30 רגל (9.1 מ') או יותר כדי לייצר כוח משמעותי.נכון לעכשיו, לפי זרימת המים והתכנון, גובה הראש של אתר ההתקנה של טורבינת Pelton הוא רצוי בטווח של 49 עד 5,905 רגל (14.9 עד 1,799.8 מטר), אך אין הגבלה תיאורטית כרגע.
זמן פרסום: 02-02-2022
