De peltonturbin, Også kjent som tangential hydraulisk hjul eller Pelton hjul, ble det oppfunnet av den amerikanske Lester Allen Pelton på 1870-tallet. Selv om flere typer turbiner ble opprettet før Pelton-typen, er dette fortsatt det mest brukte i dag på grunn av effektiviteten.
Det er en impulsturbin eller hydraulisk turbin som har en enkel og kompakt design, har form av et hjul, hovedsakelig sammensatt av skuffer, avbøyere eller delte bevegelige kniver, som ligger rundt periferien.
Knivene kan plasseres individuelt eller festes til det sentrale navet, eller hele hjulet kan monteres i ett komplett stykke. For å fungere konverterer den væskens energi til bevegelse, som genereres når en høyhastighets vannstråle treffer de bevegende bladene, og får den til å rotere og begynne å fungere..
Den brukes vanligvis til å produsere elektrisitet i vannkraftanlegg, der den tilgjengelige vanntanken er plassert i en viss høyde over turbinen..
Artikkelindeks
Hydrauliske hjul ble født fra de første hjulene som ble brukt til å hente vann fra elver og ble beveget av menneskers eller dyrs innsats..
Disse hjulene dateres tilbake til det 2. århundre f.Kr., da padler ble lagt til hjulets omkrets. Hydrauliske hjul begynte å bli brukt, da muligheten for å utnytte strømmen til å betjene andre maskiner, for tiden kjent som turbomaskiner eller hydrauliske maskiner, ble oppdaget..
Impelturbinen av Pelton-typen gjorde ikke sitt utseende før i 1870, da gruvearbeideren Lester Allen Pelton av amerikansk opprinnelse implementerte den første mekanismen med hjul for å trekke vann, i likhet med en mølle, så implementerte han dampmotorer.
Disse mekanismene begynte å vise feil i driften. Derfra kom Pelton på ideen om å designe hydrauliske hjul med kniver eller kniver som får sjokk av vann i høy hastighet..
Han observerte at strålen slo mot kanten av bladene i stedet for i midten, og som et resultat gikk vannstrømmen i motsatt retning, og turbinen ble raskere og ble en mer effektiv metode. Dette faktum er basert på prinsippet som den kinetiske energien produsert av strålen bevares og kan brukes til å generere elektrisk energi..
Pelton regnes som far til vannkraft, for sitt betydelige bidrag til utviklingen av vannkraft rundt om i verden. Hans oppfinnelse på slutten av 1870-tallet, referert til av ham selv som Pelton Runner, ble anerkjent som den mest effektive impulsturbin-designen..
Senere patenterte Lester Pelton hjulet sitt og dannet i 1888 Pelton Water Wheel Company i San Francisco. "Pelton" er et varemerke for selskapets produkter, men begrepet brukes til å identifisere lignende impulsturbiner..
Senere dukket det opp nye design, som Turgo-turbinen patentert i 1919, og Banki-turbinen inspirert av Pelton-hjulmodellen..
Det er to typer turbiner: reaksjonsturbin og impulsturbin. I en reaksjonsturbin utføres dreneringen under trykk fra et lukket kammer; for eksempel en enkel hagesprinkler.
I impelturbinen av Pelton-typen, når skuffene som ligger i periferien av hjulet mottar vannet direkte i høy hastighet, driver de turbinens rotasjonsbevegelse og omdanner kinetisk energi til dynamisk energi..
Selv om både kinetisk energi og trykkenergi brukes i reaksjonsturbinen, og selv om all energien som leveres i en impulsturbin er kinetisk, avhenger derfor driften av begge turbinene av en endring i vannets hastighet, slik at den utøver en dynamisk kraft på det roterende elementet.
Det er et stort utvalg av turbiner i forskjellige størrelser på markedet, men det anbefales å bruke turbinen av Pelton-typen i høyder fra 300 meter til ca. 700 meter eller mer..
Små turbiner brukes til husholdningsformål. Takket være den dynamiske energien som genereres av vannets hastighet, kan den lett produsere elektrisk energi på en slik måte at disse turbinene mest brukes til drift av vannkraftanlegg..
For eksempel vannkraftverket Bieudron i Grande Dixence dam-komplekset som ligger i de sveitsiske Alpene i kantonen Valais, Sveits.
Dette anlegget begynte sin produksjon i 1998, med to verdensrekorder: den har den kraftigste Pelton-turbinen i verden og det høyeste hodet som brukes til å produsere vannkraft..
Anlegget huser tre Pelton-turbiner, som hver opererer i en høyde på omtrent 1869 meter og en strømningshastighet på 25 kubikkmeter per sekund, og som arbeider med en effektivitet på mer enn 92%..
I desember 2000 brøt porten til Cleuson-Dixence-demningen, som mater Pelton-turbinene ved Bieudron, rundt 1 234 meter, noe som tvang nedleggelsen av kraftverket..
Bruddet var 9 meter langt og 60 centimeter bredt, noe som førte til at strømmen gjennom bruddet oversteg 150 kubikkmeter per sekund, det vil si at det hadde en rask frigjøring av en stor mengde vann ved høyt trykk, og ødela passasjen ca. 100 hektar beiter, frukthager, skoger, vasking av flere hytter og låver rundt dette området.
De gjennomførte en stor etterforskning av ulykken, som et resultat av at de nesten fullstendig redesignet penna. Grunnen til bruddet er fortsatt ukjent..
Omformingen krevde forbedringer av rørforingen og jordforbedring rundt penstocken for å redusere vannstrømmen mellom røret og fjellet..
Den ødelagte delen av penstocken ble omdirigert fra forrige sted for å finne ny stein som var mer stabil. Byggingen av den redesignede porten ble fullført i 2009.
Bieudron-anlegget var ikke i drift etter denne ulykken før det var fullt operativt i januar 2010..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.