Turbina Peltona (tłum.: koło wodne Peltona lub turbina Bourdaina, angielskie: koło Peltona lub turbina Peltona) to rodzaj turbiny uderzeniowej, którą opracował amerykański wynalazca Lester W. Opracował ją Alan Pelton.Turbiny Peltona wykorzystują wodę do przepływu i uderzania w koło wodne w celu uzyskania energii, która różni się od tradycyjnego koła wodnego z wtryskiem w górę napędzanego ciężarem samej wody.Przed opublikowaniem projektu Peltona istniało kilka różnych wersji turbiny uderzeniowej, ale były one mniej wydajne niż projekt Peltona.Po opuszczeniu koła wodnego woda zwykle nadal ma prędkość, marnując większość energii kinetycznej koła wodnego.Geometria łopatek Peltona jest taka, że wirnik opuszcza wirnik tylko z bardzo małą prędkością po uruchomieniu z prędkością o połowę mniejszą niż strumień wody;dlatego konstrukcja Peltona prawie całkowicie wychwytuje energię uderzenia wody, dzięki czemu ma wysokowydajną turbinę wodną.
Po tym, jak wysokowydajny, szybki przepływ wody dostanie się do rurociągu, silny słup wody jest kierowany do łopatek wentylatora w kształcie kubełka na ruchomym kole przez zawór iglicowy, aby napędzać ruchome koło.Jest to również znane jako łopatki wentylatora uderzeniowego, które otaczają obrzeże koła napędowego i są zbiorczo nazywane kołem napędowym.(Szczegóły na zdjęciu, Vintage Pelton Turbine).Gdy strumień wody uderza w łopatki wentylatora, kierunek przepływu wody zmieni się ze względu na kształt wiadra.Siła uderzenia wody wywrze chwilę na wiadro z wodą i system ruchomych kół i wykorzysta to do obrócenia ruchomego koła;kierunek przepływu samej wody jest „nieodwracalny”, a wylot strumienia wody jest ustawiony na zewnątrz wiadra z wodą, a natężenie przepływu wody spadnie do bardzo małej prędkości.Podczas tego procesu pęd strumienia płynu zostanie przeniesiony na poruszające się koło, a stamtąd na turbinę wodną.Tak więc „szok” rzeczywiście może zadziałać na turbinę.Aby zmaksymalizować moc i wydajność pracy turbiny, układ wirnika i turbiny został zaprojektowany tak, aby podwoić prędkość strumienia płynu na wiadro.A bardzo mała część pierwotnej energii kinetycznej strumienia płynu pozostanie w wodzie, co sprawia, że wiadro jest opróżniane i napełniane z tą samą prędkością (patrz konserwacja masy), dzięki czemu płyn wejściowy pod wysokim ciśnieniem może być nadal wstrzykiwany bez przerwy.Nie trzeba marnować energii.Zwykle dwa wiadra są montowane obok siebie na wirniku, co pozwala na rozdzielenie strumienia wody na dwie równe rury do wdmuchiwania (patrz rysunek).Ta konfiguracja równoważy siły boczne działające na wirnik i pomaga zapewnić płynność, podczas gdy energia kinetyczna strumieni cieczy jest również przenoszona na wirnik turbiny wodnej.
Ponieważ woda i większość płynów są prawie nieściśliwe, prawie cała dostępna energia jest wychwytywana w pierwszym etapie po wpłynięciu płynu do turbiny.Z drugiej strony turbiny Peltona mają tylko jedną ruchomą sekcję koła, w przeciwieństwie do turbin gazowych, które działają na płyny ściśliwe.
Zastosowania praktyczne Turbiny Peltona są jednym z najlepszych typów turbin do wytwarzania energii wodnej i są najodpowiedniejszym typem turbiny dla środowiska, gdy dostępne źródło wody ma bardzo wysokie wysokości podnoszenia i niskie natężenia przepływu.efektywny.Dlatego w środowisku wysokiego ciśnienia i niskiego przepływu turbina Peltona jest najskuteczniejsza, nawet jeśli jest podzielona na dwa strumienie, teoretycznie nadal zawiera tę samą energię.Ponadto przewody stosowane do dwóch strumieni wtrysku muszą być porównywalnej jakości, z których jeden wymaga długiej cienkiej rurki, a drugi krótkiej szerokiej rurki.Turbiny Peltona mogą być instalowane w obiektach o dowolnej wielkości.W klasie ton istnieją już elektrownie wodne z hydraulicznymi turbinami Peltona z wałem pionowym.Jego największa jednostka instalacyjna może mieć nawet 200 MW.Z drugiej strony najmniejsze turbiny Peltona mają tylko kilka centymetrów szerokości i mogą być wykorzystywane do wydobywania energii ze strumieni, które przepływają tylko kilka galonów na minutę.Niektóre domowe systemy hydrauliczne wykorzystują koła wodne typu Pelton do dostarczania wody.Te małe turbiny Peltona są zalecane do stosowania na wysokości głowy 30 stóp (9,1 m) lub więcej, aby generować znaczną moc.Obecnie, zgodnie z przepływem wody i projektem, wysokość głowicy w miejscu instalacji turbiny Peltona korzystnie mieści się w zakresie od 49 do 5905 stóp (14,9 do 1799,8 metrów), ale obecnie nie ma teoretycznego ograniczenia.
Czas publikacji: 02-02-2022
