పెల్టన్ టర్బైన్ యొక్క అవలోకనం మరియు రూపకల్పన సూత్రాలు

పెల్టన్ టర్బైన్ (దీనిని కూడా అనువదించారు: పెల్టన్ వాటర్‌వీల్ లేదా బోర్డెన్ టర్బైన్, ఇంగ్లీష్: పెల్టన్ వీల్ లేదా పెల్టన్ టర్బైన్) అనేది ఒక రకమైన ఇంపాక్ట్ టర్బైన్, దీనిని అమెరికన్ ఆవిష్కర్త లెస్టర్ డబ్ల్యూ. అలాన్ పెల్టన్ అభివృద్ధి చేశారు.పెల్టన్ టర్బైన్‌లు నీటిని ప్రవహించడానికి మరియు శక్తిని పొందడానికి వాటర్‌వీల్‌ను తాకడానికి ఉపయోగిస్తాయి, ఇది నీటి బరువుతో నడిచే సాంప్రదాయిక పైకి-ఇంజెక్షన్ వాటర్‌వీల్‌కు భిన్నంగా ఉంటుంది.పెల్టన్ డిజైన్ ప్రచురించబడక ముందు, ఇంపింమెంట్ టర్బైన్ యొక్క అనేక విభిన్న వెర్షన్లు ఉన్నాయి, అయితే అవి పెల్టన్ డిజైన్ కంటే తక్కువ సామర్థ్యం కలిగి ఉన్నాయి.నీరు వాటర్‌వీల్ నుండి నిష్క్రమించిన తర్వాత, నీరు సాధారణంగా వేగాన్ని కలిగి ఉంటుంది, వాటర్‌వీల్ యొక్క గతి శక్తిని చాలా వరకు వృధా చేస్తుంది.పెల్టన్ యొక్క తెడ్డు జ్యామితి అంటే నీటి జెట్ యొక్క సగం వేగంతో నడిచిన తర్వాత ఇంపెల్లర్ చాలా తక్కువ వేగంతో ప్రేరేపకుడిని వదిలివేస్తుంది;అందువల్ల, పెల్టన్ డిజైన్ నీటి ప్రభావ శక్తిని దాదాపు పూర్తిగా సంగ్రహిస్తుంది, తద్వారా అధిక సామర్థ్యం గల నీటి టర్బైన్ ఉంటుంది.

హై-ఎఫిషియన్సీ హై-స్పీడ్ వాటర్ ఫ్లో పైప్‌లైన్‌లోకి ప్రవేశించిన తర్వాత, బలమైన నీటి కాలమ్ కదిలే చక్రాన్ని నడపడానికి సూది వాల్వ్ ద్వారా కదిలే చక్రంలోని బకెట్ ఆకారపు ఫ్యాన్ బ్లేడ్‌లకు మళ్లించబడుతుంది.దీనిని ఇంపింమెంట్ ఫ్యాన్ బ్లేడ్‌లు అని కూడా పిలుస్తారు, అవి డ్రైవింగ్ వీల్ యొక్క అంచుని చుట్టుముట్టాయి మరియు సమిష్టిగా డ్రైవింగ్ వీల్ అని పిలుస్తారు.(వివరాల కోసం ఫోటో చూడండి, వింటేజ్ పెల్టన్ టర్బైన్).ఫ్యాన్ బ్లేడ్‌లపై వాటర్ జెట్ ఇంపాక్ట్ చేయడంతో, బకెట్ ఆకారం కారణంగా నీటి ప్రవాహ దిశ మారుతుంది.నీటి ప్రభావం యొక్క శక్తి నీటి బకెట్ మరియు కదిలే చక్రాల వ్యవస్థపై ఒక క్షణం పని చేస్తుంది మరియు కదిలే చక్రాన్ని తిప్పడానికి దీన్ని ఉపయోగిస్తుంది;నీటి ప్రవాహ దిశ కూడా "తిరుగులేనిది", మరియు నీటి ప్రవాహ అవుట్‌లెట్ నీటి బకెట్ వెలుపల సెట్ చేయబడింది మరియు నీటి ప్రవాహం యొక్క ప్రవాహం రేటు చాలా తక్కువ వేగంతో పడిపోతుంది.ఈ ప్రక్రియలో, ద్రవం జెట్ యొక్క మొమెంటం కదిలే చక్రానికి మరియు అక్కడి నుండి నీటి టర్బైన్‌కు బదిలీ చేయబడుతుంది.కాబట్టి "షాక్" నిజానికి టర్బైన్ కోసం పని చేయగలదు.టర్బైన్ యొక్క పని యొక్క శక్తి మరియు సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి, రోటర్ మరియు టర్బైన్ వ్యవస్థ బకెట్‌పై ఫ్లూయిడ్ జెట్ యొక్క వేగాన్ని రెట్టింపు చేయడానికి రూపొందించబడింది.మరియు ఫ్లూయిడ్ జెట్ యొక్క అసలు గతిశక్తిలో చాలా తక్కువ భాగం నీటిలో ఉండిపోతుంది, ఇది బకెట్‌ను ఖాళీ చేస్తుంది మరియు అదే వేగంతో నింపుతుంది (మాస్ కన్జర్వేషన్ చూడండి), తద్వారా అధిక పీడన ఇన్‌పుట్ ద్రవం ఇంజెక్ట్ చేయబడటం కొనసాగుతుంది. అంతరాయం లేకుండా.శక్తిని వృధా చేయనవసరం లేదు.సాధారణంగా, రెండు బకెట్లు రోటర్‌పై పక్కపక్కనే అమర్చబడతాయి, ఇది నీటి ప్రవాహాన్ని జెట్టింగ్ కోసం రెండు సమాన పైపులుగా విభజించడానికి అనుమతిస్తుంది (చిత్రం చూడండి).ఈ కాన్ఫిగరేషన్ రోటర్‌పై సైడ్ లోడ్ శక్తులను సమతుల్యం చేస్తుంది మరియు సున్నితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి సహాయపడుతుంది, అయితే ద్రవం జెట్‌ల నుండి గతిశక్తి కూడా హైడ్రో టర్బైన్ రోటర్‌కు బదిలీ చేయబడుతుంది.

నీరు మరియు చాలా ద్రవాలు దాదాపుగా కుదించబడవు కాబట్టి, ద్రవం టర్బైన్‌లోకి ప్రవహించిన తర్వాత దాదాపు అందుబాటులో ఉన్న శక్తి మొత్తం మొదటి దశలో సంగ్రహించబడుతుంది.పెల్టన్ టర్బైన్లు, మరోవైపు, కంప్రెసిబుల్ ద్రవాలపై పనిచేసే గ్యాస్ టర్బైన్‌ల వలె కాకుండా, ఒక కదిలే చక్రాల విభాగాన్ని మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి.

ప్రాక్టికల్ అప్లికేషన్లు పెల్టన్ టర్బైన్లు జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తికి అత్యుత్తమ రకాలైన టర్బైన్‌లలో ఒకటి మరియు అందుబాటులో ఉన్న నీటి వనరు చాలా ఎక్కువ తల ఎత్తులు మరియు తక్కువ ప్రవాహ రేట్లు కలిగి ఉన్నప్పుడు పర్యావరణానికి అత్యంత అనుకూలమైన టర్బైన్ రకం.సమర్థవంతమైన.అందువల్ల, అధిక తల మరియు తక్కువ ప్రవాహ వాతావరణంలో, పెల్టన్ టర్బైన్ అత్యంత ప్రభావవంతమైనది, ఇది రెండు ప్రవాహాలుగా విభజించబడినప్పటికీ, ఇది ఇప్పటికీ సిద్ధాంతంలో అదే శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.అలాగే, రెండు ఇంజెక్షన్ స్ట్రీమ్‌లకు ఉపయోగించే కండ్యూట్‌లు తప్పనిసరిగా పోల్చదగిన నాణ్యతను కలిగి ఉండాలి, వాటిలో ఒకటి పొడవైన సన్నని ట్యూబ్ మరియు మరొకటి చిన్న వెడల్పు ట్యూబ్ అవసరం.పెల్టన్ టర్బైన్‌లను అన్ని పరిమాణాల సైట్‌లలో వ్యవస్థాపించవచ్చు.టన్ను తరగతిలో హైడ్రాలిక్ నిలువు షాఫ్ట్ పెల్టన్ టర్బైన్లతో ఇప్పటికే జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు ఉన్నాయి.దీని అతిపెద్ద ఇన్‌స్టాలేషన్ యూనిట్ 200 మెగావాట్ల వరకు ఉంటుంది.మరోవైపు, అతి చిన్న పెల్టన్ టర్బైన్‌లు కొన్ని అంగుళాల వెడల్పు మాత్రమే ఉంటాయి మరియు నిమిషానికి కొన్ని గ్యాలన్‌లు మాత్రమే ప్రవహించే ప్రవాహాల నుండి శక్తిని సేకరించేందుకు ఉపయోగించవచ్చు.కొన్ని గృహ ప్లంబింగ్ వ్యవస్థలు నీటి పంపిణీ కోసం పెల్టన్-రకం వాటర్‌వీల్‌లను ఉపయోగించుకుంటాయి.ఈ చిన్న పెల్టన్ టర్బైన్‌లు గణనీయ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి 30 అడుగుల (9.1 మీ) లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఎత్తులో ఉపయోగించడానికి సిఫార్సు చేయబడ్డాయి.ప్రస్తుతం, నీటి ప్రవాహం మరియు డిజైన్ ప్రకారం, పెల్టన్ టర్బైన్ యొక్క ఇన్‌స్టాలేషన్ సైట్ యొక్క తల ఎత్తు 49 నుండి 5,905 అడుగుల (14.9 నుండి 1,799.8 మీటర్లు) వరకు ఉంటుంది, అయితే ప్రస్తుతం సైద్ధాంతిక పరిమితి లేదు.