Турбина Пелтона (также переводится: водяное колесо Пелтона или турбина Бурдена, английский язык: колесо Пелтона или турбина Пелтона) представляет собой разновидность ударной турбины, которая была разработана американским изобретателем Лестером В. Разработана Аланом Пелтоном.В турбинах Пельтона вода течет и ударяет по водяному колесу для получения энергии, что отличается от традиционного водяного колеса с восходящим впрыском, приводимого в движение весом самой воды.До того, как проект Пелтона был опубликован, существовало несколько различных версий импинджмент-турбины, но они были менее эффективны, чем конструкция Пелтона.После того, как вода покидает водяное колесо, вода обычно все еще имеет скорость, на что тратится большая часть кинетической энергии водяного колеса.Геометрия лопасти Пелтона такова, что крыльчатка покидает крыльчатку только с очень низкой скоростью после работы на половине скорости водяной струи;поэтому конструкция Пелтона почти полностью улавливает энергию удара воды, так что имеет высокоэффективную водяную турбину.
После того, как высокоэффективный высокоскоростной поток воды поступает в трубопровод, сильный водяной столб направляется на ковшообразные лопасти вентилятора на движущемся колесе через игольчатый клапан для привода движущегося колеса.Это также известно как лопасти напорного вентилятора, они окружают периферию ведущего колеса и вместе называются ведущим колесом.(Подробности см. на фото, Vintage Pelton Turbine).Когда струя воды попадает на лопасти вентилятора, направление потока воды меняется из-за формы ковша.Сила удара воды будет воздействовать на ведро с водой и систему движущихся колес и использовать его для вращения движущегося колеса;направление потока самой воды является «необратимым», а выход потока воды установлен за пределами ведра для воды, и скорость потока воды упадет до очень низкой скорости.Во время этого процесса импульс струи жидкости будет передаваться на движущееся колесо, а оттуда на водяную турбину.Так что «шок» действительно может работать на турбину.Чтобы максимизировать мощность и эффективность работы турбины, система ротора и турбины спроектирована так, чтобы удвоить скорость струи жидкости на ковше.И очень небольшая часть исходной кинетической энергии струи жидкости останется в воде, что заставляет ковш опорожняться и наполняться с той же скоростью (см. сохранение массы), так что вводимая под высоким давлением жидкость может продолжать закачиваться без перерыва.Никакая энергия не должна быть потрачена впустую.Обычно два ковша устанавливаются рядом на роторе, что позволяет разделить поток воды на две равные трубы для подачи струи (см. рисунок).Такая конфигурация уравновешивает силы боковой нагрузки на ротор и помогает обеспечить плавность хода, при этом кинетическая энергия струй жидкости также передается на ротор гидротурбины.
Поскольку вода и большинство жидкостей практически несжимаемы, почти вся доступная энергия захватывается на первой ступени после того, как жидкость поступает в турбину.С другой стороны, турбины Пельтона имеют только одну секцию подвижного колеса, в отличие от газовых турбин, работающих на сжимаемых жидкостях.
Практическое применение Турбины Пельтона являются одним из лучших типов турбин для производства гидроэлектроэнергии и являются наиболее подходящим типом турбин для окружающей среды, когда доступный источник воды имеет очень большую высоту напора и низкий расход.эффективный.Следовательно, в среде с высоким напором и низким расходом турбина Пелтона является наиболее эффективной, даже если она разделена на два потока, теоретически она все равно содержит одинаковую энергию.Кроме того, трубопроводы, используемые для двух нагнетательных потоков, должны быть сравнимого качества, для одного из которых требуется длинная тонкая трубка, а для другого — короткая широкая трубка.Турбины Пельтона могут быть установлены на объектах любого размера.Уже есть гидроэлектростанции с гидравлическими вертикальными валовыми турбинами Пельтона в тонном классе.Его крупнейшая установка может иметь мощность до 200 МВт.С другой стороны, самые маленькие турбины Пелтона имеют ширину всего несколько дюймов и могут использоваться для извлечения энергии из потоков, которые текут всего несколько галлонов в минуту.В некоторых бытовых водопроводных системах для подачи воды используются водяные колеса типа Пелтона.Эти небольшие турбины Пелтона рекомендуется использовать при высоте напора 30 футов (9,1 м) и более для выработки значительной мощности.В настоящее время, в соответствии с расходом воды и конструкцией, высота напора места установки турбины Пелтона предпочтительно находится в диапазоне от 49 до 5905 футов (от 14,9 до 1799,8 метра), но в настоящее время нет теоретического предела.
Время публикации: 02 апреля 2022 г.
