Поділитися:
Історія турбіни Пелтона, робота, застосування
The Турбіна Пелтона, Він також був винайдений американським Лестером Алленом Пелтоном в 1870-х рр. Хоча кілька типів турбін були створені до типу Пелтона, це все ще є найбільш часто використовуваним завдяки його ефективності..
Це імпульсна турбіна або гідравлічна турбіна, яка має просту і компактну конструкцію, має форму коліс, складається в основному з ковшів, дефлекторів або розділених рухомих лопаток, розташованих навколо її периферії..
Лопаті можуть бути розміщені індивідуально або прикріплені до центральної маточини, або все колесо може бути розміщено в одній повній частині. Щоб працювати, вона перетворює енергію рідини в рух, яка генерується, коли струмінь води з високою швидкістю б'є по рухомих лопатях, змушуючи її повертатися і починати працювати.
Зазвичай він використовується для виробництва електроенергії в гідроелектростанціях, де наявний резервуар для води розташований на певній висоті над турбіною.
Індекс
- 1 Історія
- 2 Експлуатація турбіни Пелтона
- 3 Застосування
- 4 Посилання
Історія
Гідравлічні колеса народилися з перших коліс, які використовувалися для витягання води з річок і рухалися зусиллям людини або тварин.
Ці колеса датуються другим століттям до нашої ери, коли вони додавали весла до кола колеса. Гідравлічні колеса стали використовуватися, коли було виявлено можливість використання енергії струмів для роботи інших машин, на даний час відомих як турбомашини або гідравлічні машини..
Імпульсна турбіна Пелтона не з'явилася до 1870 року, коли шахтар Лестер Аллен Пелтон з американського походження реалізував перший механізм з колесами, щоб намалювати воду, подібно до млина, потім впровадив парові машини.
Ці механізми стали представляти невдачі в їх експлуатації. Звідти Pelton придумав ідею проектування гідравлічних коліс з лезами або веслами, які отримують удар води на високій швидкості.
Він помітив, що струмінь потрапила в край лопаток, а не в центр, і в результаті потік води залишився в зворотному напрямку, а турбіна придбала більше швидкості, ставши більш ефективним методом. Цей факт базується на принципі, за яким кінетична енергія, що виробляється струменем, зберігається і може бути використана для генерації електричної енергії.
Пелтон вважається батьком гідроелектростанцій, за його значний внесок у розвиток гідроенергетики в усьому світі. Його винахід в кінці 1870-х років, названий самим Пелтоном Бігуном, був визнаний найбільш ефективним дизайном імпульсної турбіни..
Пізніше, Лестер Пелтон запатентував своє колесо і в 1888 році сформував компанію Pelton Water Wheel в Сан-Франциско. "Пелтон" є зареєстрованим товарним знаком продукції цієї компанії, але цей термін використовується для ідентифікації подібних імпульсних турбін.
Пізніше з'явилися нові конструкції, такі як турбіна Turgo, запатентована в 1919 році, і турбіна Banki, натхненна моделлю колеса Пелтона..
Експлуатація турбіни Пелтона
Існує два типи турбін: реакційна турбіна і імпульсна турбіна. У реакційній турбіні стік здійснюється під тиском закритої камери; наприклад, простий садовий спринклер.
У імпульсній турбіні типу Пелтона, коли ковші, розташовані на периферії колеса, безпосередньо отримують воду з високою швидкістю, вони активують рух обертання турбіни, перетворюючи кінетичну енергію в динамічну енергію.
Хоча в реакційній турбіні використовуються як кінетична енергія, так і енергія тиску, і хоча вся енергія, що подається в імпульсній турбіні, є кінетичною, тому робота обох турбін залежить від зміни швидкості води, здійснювати динамічну силу на цей обертовий елемент.
Застосування
На ринку існує велика різноманітність турбін різних розмірів, однак рекомендується використовувати турбіну типу Пелтон висотою від 300 метрів до приблизно 700 метрів і більше..
Дрібні турбіни використовуються для побутових цілей. Завдяки динамічній енергії, що генерується швидкістю води, вона може легко виробляти електричну енергію таким чином, що ці турбіни в основному використовуються для роботи гідроелектростанцій.
Наприклад, гідроелектростанція Bieudron у комплексі греблі Dixence, розташованому в швейцарських Альпах у кантоні Вале, Швейцарія.
Цей завод розпочав виробництво в 1998 році з двома світовими рекордами: він володіє найпотужнішою турбіною Пелтон у світі і найвищою потужністю для виробництва гідроелектростанцій.
На об'єкті розміщені три турбіни Пелтона, кожна з яких працює на висоті приблизно 1869 метрів, а потік 25 кубічних метрів в секунду, працюючи з ефективністю більше 92%.
У грудні 2000 року брама греблі Клесон-Діксан, яка живить турбіни Пелтона в Біедрон, мала розрив на 1234 метри, що змусило закрити електростанцію.
Розрив був довжиною 9 метрів, шириною 60 сантиметрів, внаслідок чого потік через розрив перевищував 150 кубічних метрів в секунду, тобто мав швидке вивільнення великої кількості води при високому тиску, знищуючи проїзд 100 га приблизно на пасовища, сади, ліси, миття кількох шале та комори, розташовані навколо цієї місцевості.
Вони зробили велике розслідування про аварію, в результаті чого майже повністю переробили вимушену трубу. Першопричина розриву поки невідома.
Перепроектування вимагало вдосконалення футеровки труби і поліпшення ґрунту навколо примусової труби для зменшення потоку води між трубою і породою..
Пошкоджена ділянка примусової труби була перенаправлена з попереднього місця, щоб знайти нову скелю, яка була більш стабільною. Будівництво реконструйованої греблі було завершено у 2009 році.
Після цієї аварії установка Bieudron не функціонувала, поки не повністю відновила свою діяльність у січні 2010 року.
Список літератури
- Колесо Пентона. Вікіпедія, вільна енциклопедія. Відновлено: en.wikipedia.org
- Турбіна Пелтона. Вікіпедія, вільна енциклопедія. Отримано з es.wikipedia.org
- Лестер Аллен Пелтон. Вікіпедія, вільна енциклопедія. Отримано з en.wikipedia.org
- Біедронська ГЕС. Вікіпедія, вільна енциклопедія. Отримано з en.wikipedia.org
- Турбіни Пелтон і Турго. Поновлювані джерела енергії Відновлено з відновлюваної версії
- Hanania J., Stenhouse K., Jason Donev J. Pelton Turbine. Енциклопедія енергетичної освіти. Отримано з energyeducation.ca
- Пелтон турбіни - робочі та проектні аспекти. Вивчення інженерії. Отримано з веб-сайту learnengineering.org
- Гідравлічні турбіни ВАТ "Силові машини". Отримано з power-m.ru/
- Колесо Пелтона. Hartvigsen Hydro. Отримано з h-hydro.com
- Bolinaga J. J. Elemental Mechanics of Fluids. Католицький університет ім. Каракас, 2010. Застосування до гідравлічних машин. 298.
- Linsley R. K., і Franzini J.B. Інжиніринг гідравлічних ресурсів. CECSA. Гідравлічні машини. Глава 12. 399-402, 417.
- Механіка рідин. McGraw Hill. Шосте видання. Теорія турбомашин. 531-532.