Pelton turbine historie, drift, anvendelse

den Pelton turbine, også kendt som Peltonhjulet tangential waterwheel eller blev opfundet af den amerikanske Lester Allen Pelton i begyndelsen af ​​1870. Selv om forskellige typer af vindmøller blev skabt før Pelton typen, det er fortsat det mest anvendte for dens effektivitet.

Det er en impulsturbine eller hydraulisk turbine, der har et simpelt og kompakt design, er hjulformet, der hovedsagelig består af skovle, deflektorer eller opdelte mobile skovle, der er placeret rundt om sin periferi.

Bladene kan placeres individuelt eller fastgøres til centralnavet, eller hele hjulet kan placeres i et enkelt komplet stykke. At arbejde, det omdanner væskens energi til bevægelse, som genereres, når en vandstråle med høj hastighed rammer de bevægelige knive, der får det til at dreje og begynde at fungere.

Det bruges generelt til at producere elektricitet i vandkraftværker, hvor den tilgængelige vandtank er placeret i en vis højde over turbinen.

indeks

• 1 historie
• 2 Betjening af Pelton turbinen
• 3 ansøgning
• 4 referencer

historie

De hydrauliske hjul blev født fra de første hjul, der blev brugt til at trække vand fra floderne og blev flyttet af menneskets eller dyrs indsats.

Disse hjul dateres tilbage til 2. århundrede f.Kr., da de tilføjede padler til hjulets omkreds. Hydrauliske hjul begyndte at blive brugt, da det blev opdaget muligheden for at udnytte strømmenes energi til at betjene andre maskiner, der i øjeblikket er kendt som turbomachinery eller hydrauliske maskiner.

Den impuls turbine Pelton, ikke gjorde sit udseende indtil 1870, da den minedrift Lester Allen Pelton af amerikansk oprindelse implementeret den første mekanisme med hjul for at hente vand, svarende til en mølle, så dampmaskiner implementeret.

Disse mekanismer begyndte at præsentere fejl i deres drift. Derfra kom Pelton med ideen om at designe hydrauliske hjul med knive eller padle, der modtager stød af vand ved høj hastighed.

Han observerede, at strålen ramte kuglens kant i stedet for i midten og som følge heraf fik strømmen af ​​vand tilbage i omvendt retning og turbinen overtaget mere fart og blev en mere effektiv metode. Denne kendsgerning er baseret på det princip, hvormed den kinetiske energi produceret af strålen er bevaret og kan bruges til at generere elektrisk energi.

Pelton betragtes som far til vandkraft, for dens betydelige bidrag til udviklingen af ​​vandkraft i hele verden. Hans opfindelse i slutningen af ​​1870'erne, kaldet af sig selv som Pelton Runner, blev anerkendt som den mest effektive design af impulsturbinen..

Senere patenterede Lester Pelton sit hjul og i år 1888 dannede Pelton Water Wheel Company i San Francisco. "Pelton" er et varemærke tilhørende dette selskabs produkter mærke, men begrebet bruges til at identificere lignende impuls turbiner.

Senere blev der udviklet nye mønstre, såsom Turgo-turbinen patenteret i 1919, og Banki-turbinen inspireret af Pelton-hjulmodellen..

Operation af Pelton turbinen

Der er to typer turbiner: reaktionsturbine og impulsturbine. I en reaktionsturbine udføres afrømningen under trykket af et lukket kammer; for eksempel en simpel haven sprinkler.

I pumpe-turbinen af ​​Pelton-typen, når spanden placeret ved hjulets periferi direkte modtager vandet med høj hastighed, aktiverer de turbins rotationsbevægelse og konverterer den kinetiske energi til dynamisk energi.

Selvom både kinetisk energi og trykenergi anvendes i turbinen omsætningen, og selvom al den energi leveres til en impulsturbine er kinetisk derfor driften af ​​begge turbiner afhænger af en ændring i vandhastighed, at udøve en dynamisk kraft på det roterende element.

ansøgning

Der er et stort udvalg af møller i forskellige størrelser på markedet, men det anbefales at bruge Pelton-typen turbine i højder fra 300 meter til ca. 700 meter eller mere..

Små møller anvendes til husholdningsbrug. Takket være den dynamiske energi, der frembringes af vandhastigheden, kan den nemt producere elektrisk energi på en sådan måde, at disse møller hovedsagelig anvendes til drift af vandkraftværker.

For eksempel er Bieudron-vandkraftværket i Grande Dixence-dæmningskomplekset beliggende i de schweiziske alper i kantonen Valais, Schweiz.

Denne fabrik begyndte sin produktion i 1998 med to verdensrekorder: den har den mest kraftfulde Pelton-turbine i verden og det højeste hoved bruges til at producere vandkraft.

Anlægget rummer tre Pelton turbiner, der hver arbejder i en højde på ca. 1869 meter og en strøm på 25 kubikmeter per sekund, der arbejder med en effektivitet større end 92%.

I december 2000, porten af ​​Cleuson-Dixence Dam, som giver næring til Pelton turbiner i Bieudron, havde en pause på omkring 1234 meter, tvinger lukningen af ​​kraftværket.

Brud var 9 meter langt og 60 cm bred, forårsager strømningen gennem brud over 150 kubikmeter per sekund, dvs. havde en hurtig frigivelse af en stor mængde vand ved et højt tryk, ødelægger dens passage 100 hektar omtrent af græsgange, frugtplantager, skove, vask af flere hytter og lader beliggende omkring dette område.

De lavede en stor undersøgelse om ulykken, som følge heraf næsten helt omdesignet det tvungne rør. Årsagen til bruddet er stadig ukendt.

Redesignet krævede forbedringer i rørets foring og forbedring af jorden omkring det tvungne rør for at reducere strømmen af ​​vand mellem røret og klippen..

Den beskadigede del af det tvungne rør blev omdirigeret fra den tidligere placering for at finde ny sten, der var mere stabil. Opførelsen på den omdesignede dæmning blev afsluttet i 2009.

Installationen af ​​Bieudron var ikke operationel efter denne ulykke, indtil den fuldt ud genoptog sine aktiviteter i januar 2010.

referencer

1. Penton Wheel. Wikipedia, den frie encyklopædi. Gendannet: en.wikipedia.org
2. Pelton turbine. Wikipedia, den frie encyklopædi. Hentet fra es.wikipedia.org
3. Lester Allen Pelton. Wikipedia, den frie encyklopædi. Hentet fra en.wikipedia.org
4. Bieudron vandkraftværk. Wikipedia, den frie encyklopædi. Hentet fra en.wikipedia.org
5. Pelton og Turgo Turbines. Fornyelige materialer først Genoprettet fra renewablesfirst.co.uk
6. Hanania J., Stenhouse K., og Jason Donev J. Pelton Turbine. Energy Education Encyclopedia. Hentet fra energyeducation.ca
7. Pelton Turbine - Arbejds- og Designaspekter. Lær Engineering. Hentet fra learnengineering.org
8. Hydrauliske Turbiner Power Machines OJSC. Hentet fra power-m.ru/
9. Pelton Wheel. Hartvigsen Hydro. Hentet fra h-hydro.com
10. Bolinaga J. J. Elemental Mechanics of Fluids. Andrés Bello Katolske Universitet. Caracas, 2010. Anvendelse på hydrauliske maskiner. 298.
11. Linsley R. K. og Franzini J.B. Engineering of Hydraulic Resources. CECSA. Hydrauliske maskiner. Kapitel 12. 399-402, 417.
12. Wylie S. Mekanik af væsker. McGraw Hill. Sjette udgave. Teorien af ​​turbomachines. 531-532.