Peltonova turbína (v preklade aj: Peltonovo vodné koleso alebo Bourdainova turbína, anglicky: Pelton wheel alebo Pelton Turbine) je druh nárazovej turbíny, ktorú vyvinul americký vynálezca Lester W. Vyvinul ju Alan Pelton.Peltonove turbíny využívajú vodu na prúdenie a narážajú na vodné koleso, aby získali energiu, čo sa líši od tradičného vodného kolesa so vstrekovaním nahor, poháňaného hmotnosťou samotnej vody.Pred zverejnením Peltonovho návrhu existovalo niekoľko rôznych verzií nárazovej turbíny, ktoré však boli menej účinné ako Peltonov návrh.Potom, čo voda opustí vodné koleso, voda má zvyčajne stále rýchlosť, čím sa míňa veľká časť kinetickej energie vodného kolesa.Peltonova lopatková geometria je taká, že obežné koleso opúšťa obežné koleso len pri veľmi nízkej rýchlosti potom, čo beží polovičnou rýchlosťou ako prúd vody;Peltonov dizajn preto takmer úplne zachytáva energiu nárazu vody, takže má vysokoúčinnú vodnú turbínu.
Po vstupe vysokoúčinného vysokorýchlostného prúdu vody do potrubia je silný vodný stĺp nasmerovaný na lopatky ventilátora v tvare vedra na pohyblivom kolese cez ihlový ventil, aby poháňal pohyblivé koleso.Toto je tiež známe ako lopatky nárazového ventilátora, obklopujú obvod hnacieho kolesa a súhrnne sa nazývajú hnacie koleso.(Podrobnosti pozri na fotografii, Vintage Peltonova turbína).Keď prúd vody dopadá na lopatky ventilátora, mení sa smer prúdenia vody v dôsledku tvaru vedra.Sila nárazu vody bude pôsobiť momentom na vedro na vodu a systém pohyblivého kolesa a použije ho na otáčanie pohyblivého kolesa;samotný smer prúdenia vody je „nevratný“ a výstup prúdu vody je nastavený mimo nádoby na vodu a rýchlosť prúdenia vody klesne na veľmi nízku rýchlosť.Počas tohto procesu sa hybnosť prúdu tekutiny prenesie na pohyblivé koleso a odtiaľ do vodnej turbíny.Takže „šok“ skutočne môže fungovať pre turbínu.Aby sa maximalizoval výkon a účinnosť práce turbíny, systém rotora a turbíny je navrhnutý tak, aby zdvojnásobil rýchlosť prúdu tekutiny na vedro.A veľmi malý podiel pôvodnej kinetickej energie prúdu tekutiny zostane vo vode, vďaka čomu sa vedro vyprázdni a naplní rovnakou rýchlosťou (pozri úspora hmoty), takže vysokotlaková vstupná tekutina môže byť naďalej vstrekovaná. bez prerušenia.Netreba plytvať energiou.Zvyčajne budú na rotor namontované dve vedrá vedľa seba, čo umožní rozdeliť prúd vody na dve rovnaké rúrky na tryskanie (pozri obrázok).Táto konfigurácia vyrovnáva bočné záťažové sily na rotor a pomáha zabezpečiť plynulosť, pričom kinetická energia z prúdov tekutiny sa prenáša aj na rotor vodnej turbíny.
Keďže voda a väčšina kvapalín sú takmer nestlačiteľné, takmer všetka dostupná energia sa zachytí v prvom stupni po vtečení tekutiny do turbíny.Na druhej strane Peltonove turbíny majú iba jednu sekciu pohyblivého kolesa, na rozdiel od plynových turbín, ktoré pracujú na stlačiteľné kvapaliny.
Praktické aplikácie Peltonove turbíny sú jedným z najlepších typov turbín na výrobu vodnej energie a sú najvhodnejším typom turbíny do prostredia, kde má dostupný vodný zdroj veľmi vysoké spádové výšky a nízke prietoky.efektívne.Preto je v prostredí s vysokým spádom a nízkym prietokom najefektívnejšia Peltonova turbína, aj keď je rozdelená na dva prúdy, stále obsahuje teoreticky rovnakú energiu.Tiež potrubia používané pre dva vstrekovacie prúdy musia mať porovnateľnú kvalitu, z ktorých jeden vyžaduje dlhú tenkú rúrku a druhý krátku širokú rúrku.Peltonove turbíny môžu byť inštalované na miestach všetkých veľkostí.V tonovej triede už existujú vodné elektrárne s hydraulickými vertikálnymi hriadeľovými Peltonovými turbínami.Jeho najväčšia inštalačná jednotka môže mať až 200 MW.Najmenšie Peltonove turbíny sú naopak široké len niekoľko palcov a môžu byť použité na získavanie energie z prúdov, ktoré tečú len niekoľko galónov za minútu.Niektoré domáce vodovodné systémy využívajú na dodávku vody vodné kolesá Peltonovho typu.Tieto malé Peltonove turbíny sa odporúčajú na použitie vo výškach hlavy 30 stôp (9,1 m) alebo viac, aby sa vytvoril významný výkon.V súčasnosti je podľa prietoku vody a konštrukcie výška hlavy miesta inštalácie Peltonovej turbíny výhodne v rozsahu 49 až 5 905 stôp (14,9 až 1 799,8 metra), ale v súčasnosti neexistuje žiadny teoretický limit.
Čas odoslania: apríl-02-2022
