പെൽട്ടൺ ടർബൈനിന്റെ അവലോകനവും ഡിസൈൻ തത്വങ്ങളും

പെൽട്ടൺ ടർബൈൻ (വിവർത്തനം: Pelton waterwheel അല്ലെങ്കിൽ Bourdain turbine, ഇംഗ്ലീഷ്: Pelton wheel അല്ലെങ്കിൽ Pelton Turbine) ഒരു തരം ഇംപാക്ട് ടർബൈനാണ്, ഇത് അമേരിക്കൻ കണ്ടുപിടുത്തക്കാരനായ ലെസ്റ്റർ ഡബ്ല്യു വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത് അലൻ പെൽട്ടൺ ആണ്.പെൽട്ടൺ ടർബൈനുകൾ വെള്ളം ഒഴുകാനും ജലചക്രത്തിൽ തട്ടി ഊർജം നേടാനും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ജലത്തിന്റെ ഭാരത്താൽ നയിക്കപ്പെടുന്ന പരമ്പരാഗത മുകളിലേക്കുള്ള ഇൻജക്ഷൻ വാട്ടർ വീലിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്.പെൽട്ടണിന്റെ രൂപകൽപന പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, ഇംപിംഗ്മെന്റ് ടർബൈനിന്റെ വിവിധ പതിപ്പുകൾ നിലവിലുണ്ടായിരുന്നു, എന്നാൽ അവ പെൽട്ടന്റെ രൂപകൽപ്പനയേക്കാൾ കാര്യക്ഷമമല്ല.ജലചക്രത്തിൽ നിന്ന് വെള്ളം പോയതിന് ശേഷവും വെള്ളത്തിന് സാധാരണഗതിയിൽ വേഗതയുണ്ട്, ഇത് ജലചക്രത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും പാഴാക്കുന്നു.പെൽട്ടണിന്റെ പാഡിൽ ജ്യാമിതി, വാട്ടർ ജെറ്റിന്റെ പകുതി വേഗതയിൽ ഓടിയ ശേഷം ഇംപെല്ലർ വളരെ കുറഞ്ഞ വേഗതയിൽ മാത്രം ഇംപെല്ലറിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകുന്നതാണ്;അതിനാൽ, പെൽട്ടണിന്റെ രൂപകൽപ്പന ജലത്തിന്റെ ആഘാത ഊർജ്ജം ഏതാണ്ട് മുഴുവനായും പിടിച്ചെടുക്കുന്നു, അതിനാൽ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള വാട്ടർ ടർബൈൻ ഉണ്ട്.

ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള അതിവേഗ ജലപ്രവാഹം പൈപ്പ് ലൈനിലേക്ക് പ്രവേശിച്ച ശേഷം, ശക്തമായ ജല നിര, ചലിക്കുന്ന ചക്രം ഓടിക്കാൻ സൂചി വാൽവിലൂടെ ചലിക്കുന്ന ചക്രത്തിലെ ബക്കറ്റ് ആകൃതിയിലുള്ള ഫാൻ ബ്ലേഡുകളിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു.ഇത് ഇംപിംഗ്‌മെന്റ് ഫാൻ ബ്ലേഡുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, അവ ഡ്രൈവിംഗ് വീലിന്റെ ചുറ്റളവിൽ ചുറ്റുന്നു, അവയെ മൊത്തത്തിൽ ഡ്രൈവിംഗ് വീൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.(വിശദാംശങ്ങൾക്ക് ഫോട്ടോ കാണുക, വിന്റേജ് പെൽട്ടൺ ടർബൈൻ).ഫാൻ ബ്ലേഡുകളിൽ വാട്ടർ ജെറ്റ് അടിച്ചു കയറുമ്പോൾ, ബക്കറ്റിന്റെ ആകൃതി കാരണം വെള്ളത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് ദിശ മാറും.ജല ആഘാതത്തിന്റെ ശക്തി വാട്ടർ ബക്കറ്റിലും ചലിക്കുന്ന വീൽ സിസ്റ്റത്തിലും ഒരു നിമിഷം ചെലുത്തും, കൂടാതെ ചലിക്കുന്ന ചക്രം തിരിക്കുന്നതിന് ഇത് ഉപയോഗിക്കുക;ജലത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് ദിശ തന്നെ "മാറ്റാനാവാത്തതാണ്", കൂടാതെ വാട്ടർ ഫ്ലോ ഔട്ട്‌ലെറ്റ് വാട്ടർ ബക്കറ്റിന് പുറത്ത് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് നിരക്ക് വളരെ കുറഞ്ഞ വേഗതയിലേക്ക് താഴും.ഈ പ്രക്രിയയിൽ, ഫ്ലൂയിഡ് ജെറ്റിന്റെ ആക്കം ചലിക്കുന്ന ചക്രത്തിലേക്കും അവിടെ നിന്ന് വാട്ടർ ടർബൈനിലേക്കും മാറ്റപ്പെടും.അതിനാൽ "ഷോക്ക്" തീർച്ചയായും ടർബൈനിന് വേണ്ടി പ്രവർത്തിക്കും.ടർബൈനിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ശക്തിയും കാര്യക്ഷമതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, ബക്കറ്റിലേക്ക് ഫ്ലൂയിഡ് ജെറ്റിന്റെ വേഗത ഇരട്ടിയാക്കുന്ന തരത്തിലാണ് റോട്ടറും ടർബൈൻ സംവിധാനവും രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്.ഫ്ലൂയിഡ് ജെറ്റിന്റെ യഥാർത്ഥ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ വളരെ ചെറിയ അനുപാതം വെള്ളത്തിൽ നിലനിൽക്കും, ഇത് ബക്കറ്റ് ശൂന്യമാക്കുകയും അതേ വേഗതയിൽ നിറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും (ബഹുജന സംരക്ഷണം കാണുക), അങ്ങനെ ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള ഇൻപുട്ട് ദ്രാവകം കുത്തിവയ്ക്കുന്നത് തുടരാം. തടസ്സമില്ലാതെ.ഊർജം പാഴാക്കേണ്ടതില്ല.സാധാരണയായി, രണ്ട് ബക്കറ്റുകൾ റോട്ടറിൽ വശങ്ങളിലായി ഘടിപ്പിക്കും, ഇത് ജലപ്രവാഹത്തെ ജെറ്റിംഗിനായി രണ്ട് തുല്യ പൈപ്പുകളായി വിഭജിക്കാൻ അനുവദിക്കും (ചിത്രം കാണുക).ഈ കോൺഫിഗറേഷൻ റോട്ടറിലെ സൈഡ് ലോഡ് ഫോഴ്‌സുകളെ സന്തുലിതമാക്കുകയും സുഗമത ഉറപ്പാക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം ഫ്ലൂയിഡ് ജെറ്റുകളിൽ നിന്നുള്ള ഗതികോർജ്ജം ഹൈഡ്രോ ടർബൈൻ റോട്ടറിലേക്കും മാറ്റുന്നു.

വെള്ളവും ഒട്ടുമിക്ക ദ്രാവകങ്ങളും ഏതാണ്ട് അപ്രസക്തമായതിനാൽ, ദ്രാവകം ടർബൈനിലേക്ക് ഒഴുകിയതിന് ശേഷം ലഭ്യമായ മിക്കവാറും എല്ലാ ഊർജ്ജവും ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ പിടിച്ചെടുക്കുന്നു.പെൽട്ടൺ ടർബൈനുകളാകട്ടെ, കംപ്രസ് ചെയ്യാവുന്ന ദ്രാവകങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഗ്യാസ് ടർബൈനുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി ഒരു ചലിക്കുന്ന വീൽ സെക്ഷൻ മാത്രമേയുള്ളൂ.

പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ ജലവൈദ്യുത ഉൽപാദനത്തിനുള്ള ഏറ്റവും മികച്ച ടർബൈനുകളിൽ ഒന്നാണ് പെൽട്ടൺ ടർബൈനുകൾ, ലഭ്യമായ ജലസ്രോതസ്സുകൾക്ക് ഉയർന്ന തല ഉയരവും കുറഞ്ഞ ഒഴുക്ക് നിരക്കും ഉള്ളപ്പോൾ പരിസ്ഥിതിക്ക് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ ടർബൈനുകളാണ്.ഫലപ്രദമായ.അതിനാൽ, ഉയർന്ന തലയിലും താഴ്ന്ന ഫ്ലോ പരിതസ്ഥിതിയിലും, പെൽട്ടൺ ടർബൈൻ ഏറ്റവും ഫലപ്രദമാണ്, അത് രണ്ട് സ്ട്രീമുകളായി തിരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, അത് ഇപ്പോഴും സിദ്ധാന്തത്തിൽ അതേ ഊർജ്ജം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.കൂടാതെ, രണ്ട് ഇഞ്ചക്ഷൻ സ്ട്രീമുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചാലകങ്ങൾ താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന ഗുണനിലവാരമുള്ളതായിരിക്കണം, അവയിലൊന്നിന് നീളമുള്ള നേർത്ത ട്യൂബും മറ്റൊന്നിന് ചെറിയ വീതിയുള്ള ട്യൂബും ആവശ്യമാണ്.എല്ലാ വലിപ്പത്തിലുള്ള സൈറ്റുകളിലും പെൽട്ടൺ ടർബൈനുകൾ സ്ഥാപിക്കാവുന്നതാണ്.ടൺ ക്ലാസിൽ ഹൈഡ്രോളിക് വെർട്ടിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് പെൽട്ടൺ ടർബൈനുകളുള്ള ജലവൈദ്യുത നിലയങ്ങൾ ഇതിനകം ഉണ്ട്.ഇതിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ ഇൻസ്റ്റലേഷൻ യൂണിറ്റ് 200 മെഗാവാട്ട് വരെയാകാം.നേരെമറിച്ച്, ഏറ്റവും ചെറിയ പെൽട്ടൺ ടർബൈനുകൾക്ക് ഏതാനും ഇഞ്ച് വീതി മാത്രമേയുള്ളൂ, മിനിറ്റിൽ ഏതാനും ഗാലൻ മാത്രം ഒഴുകുന്ന അരുവികളിൽ നിന്ന് ഊർജം വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം.ചില ഗാർഹിക പ്ലംബിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ ജലവിതരണത്തിനായി പെൽട്ടൺ-ടൈപ്പ് വാട്ടർ വീലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഈ ചെറിയ പെൽട്ടൺ ടർബൈനുകൾ 30 അടി (9.1 മീറ്റർ) അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതൽ തല ഉയരത്തിൽ ഗണ്യമായ ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു.നിലവിൽ, ജലപ്രവാഹവും രൂപകൽപ്പനയും അനുസരിച്ച്, പെൽട്ടൺ ടർബൈനിന്റെ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ സൈറ്റിന്റെ തല ഉയരം 49 മുതൽ 5,905 അടി (14.9 മുതൽ 1,799.8 മീറ്റർ വരെ) വരെയാണ്, എന്നാൽ നിലവിൽ സൈദ്ധാന്തിക പരിധിയില്ല.