Peltona turbīna (tulkojumā arī: Pelton waterwheel vai Bourdain turbine, angļu: Pelton wheel vai Pelton Turbine) ir sava veida triecienturbīna, kuru izstrādāja amerikāņu izgudrotājs Lesters V. Izstrādāja Alans Peltons.Peltonas turbīnas izmanto ūdeni, lai plūstu, un triecas pret ūdensratu, lai iegūtu enerģiju, kas atšķiras no tradicionālā uz augšu iesmidzināšanas ūdensrata, ko darbina paša ūdens svars.Pirms Peltona dizaina publicēšanas pastāvēja vairākas dažādas triecienturbīnas versijas, taču tās bija mazāk efektīvas nekā Peltona dizains.Pēc tam, kad ūdens atstāj ūdensratu, ūdenim parasti joprojām ir ātrums, izšķērdējot lielu daļu ūdensrata kinētiskās enerģijas.Peltona lāpstiņas ģeometrija ir tāda, ka lāpstiņritenis atstāj lāpstiņriteni tikai ļoti mazā ātrumā pēc tam, kad tas darbojas ar pusi no ūdens strūklas ātruma;tāpēc Peltona dizains gandrīz pilnībā tver ūdens trieciena enerģiju, tāpēc ir augstas efektivitātes ūdens turbīna.
Pēc tam, kad cauruļvadā ieplūst augstas efektivitātes ātrgaitas ūdens plūsma, spēcīgā ūdens stabs caur adatas vārstu tiek virzīts uz kustīgā riteņa kausa formas ventilatora lāpstiņām, lai virzītu kustīgo riteni.To sauc arī par trieciena ventilatora lāpstiņām, tās ieskauj piedziņas riteņa perifēriju un kopā tiek sauktas par dzenošo riteni.(Sīkāku informāciju skatiet fotoattēlā, Vintage Pelton Turbine).Ūdens strūklai saskaroties ar ventilatora lāpstiņām, ūdens plūsmas virziens mainīsies kausa formas dēļ.Ūdens trieciena spēks kādu brīdi iedarbosies uz ūdens spaini un kustīgo riteņu sistēmu un izmantos to, lai pagrieztu kustīgo riteni;pats ūdens plūsmas virziens ir “neatgriezenisks”, un ūdens plūsmas izvads ir iestatīts ārpus ūdens spaiņa, un ūdens plūsmas ātrums samazināsies uz Ļoti zemu ātrumu.Šī procesa laikā šķidruma strūklas impulss tiks pārnests uz kustīgo riteni un no turienes uz ūdens turbīnu.Tātad "trieciens" patiešām var noderēt turbīnai.Lai maksimāli palielinātu turbīnas darba jaudu un efektivitāti, rotors un turbīnas sistēma ir konstruēta tā, lai šķidruma strūklas ātrums uz kausu tiktu dubultots.Un ļoti maza daļa no sākotnējās šķidruma strūklas kinētiskās enerģijas paliks ūdenī, kas liek spainim iztukšot un piepildīties ar tādu pašu ātrumu (skatīt masas saglabāšanu), lai varētu turpināt ievadīt augstspiediena ievades šķidrumu. bez pārtraukuma.Nekāda enerģija nav jātērē.Parasti uz rotora tiek uzstādīti divi spaiņi blakus viens otram, kas ļaus sadalīt ūdens plūsmu divās vienādās caurulēs strūklai (skat. attēlu).Šī konfigurācija līdzsvaro sānu slodzes spēkus uz rotoru un palīdz nodrošināt gludumu, savukārt kinētiskā enerģija no šķidruma strūklām tiek pārnesta arī uz hidroturbīnas rotoru.
Tā kā ūdens un lielākā daļa šķidrumu ir gandrīz nesaspiežami, gandrīz visa pieejamā enerģija tiek uztverta pirmajā posmā pēc tam, kad šķidrums ieplūst turbīnā.Savukārt Peltona turbīnām ir tikai viena kustīga riteņa sekcija, atšķirībā no gāzes turbīnām, kas darbojas ar saspiežamiem šķidrumiem.
Praktiski pielietojumi Peltona turbīnas ir viens no labākajiem turbīnu veidiem hidroelektroenerģijas ražošanai un ir vispiemērotākais turbīnu veids videi, kad pieejamajam ūdens avotam ir ļoti augsts galvas augstums un zems plūsmas ātrums.efektīvs.Tāpēc augsta spiediena un zemas plūsmas vidē Peltona turbīna ir visefektīvākā, pat ja tā ir sadalīta divās plūsmās, tā teorētiski satur vienu un to pašu enerģiju.Arī caurulēm, ko izmanto abām injekcijas plūsmām, jābūt salīdzināmas kvalitātes, no kurām vienai ir nepieciešama gara plāna caurule, bet otrai - īsa plata caurule.Pelton turbīnas var uzstādīt visu izmēru objektos.Tonnu klasē jau ir hidroelektrostacijas ar hidrauliskām vertikālās vārpstas Pelton turbīnām.Tā lielākā instalācijas vienība var būt līdz 200 MW.Savukārt mazākās Peltonas turbīnas ir tikai dažas collas platas, un tās var izmantot, lai iegūtu enerģiju no plūsmām, kas plūst tikai dažus galonus minūtē.Dažās mājsaimniecības santehnikas sistēmās ūdens padevei tiek izmantoti Pelton tipa ūdensrati.Šīs mazās Pelton turbīnas ir ieteicamas lietošanai 9,1 m vai 30 pēdu (9,1 m) augstumā, lai radītu ievērojamu jaudu.Patlaban saskaņā ar ūdens plūsmu un konstrukciju Peltonas turbīnas uzstādīšanas vietas galvas augstums ir vēlams diapazonā no 49 līdz 5905 pēdām (14,9 līdz 1799,8 metriem), taču pašlaik nav teorētisku ierobežojumu.
Publicēšanas laiks: 02.02.2022
