Ang Pelton turbine , na kilala rin bilang tangential water wheel o Pelton wheel, ay naimbento ng American Lester na si Allen Pelton noong 1870. Kahit na maraming mga turbines ang nilikha bago ang uri ng Pelton, ito pa rin ang pinaka-malawak na ginagamit sa kasalukuyan para sa pagiging epektibo nito.
Ito ay isang salpok na turbine o haydroliko na turbina na may simple at compact na disenyo, ay may hugis ng isang gulong, na binubuo pangunahin ng mga balde, deflector o nahahati sa paglipat ng mga blades, na matatagpuan sa paligid ng paligid nito.
Ang mga blades ay maaaring nakaposisyon nang isa-isa o naka-attach sa sentral na hub, o ang buong gulong ay maaaring maiakma sa isang kumpletong piraso. Upang gumana, pinapagpalit nito ang enerhiya ng likido sa paggalaw, na nabuo kapag ang isang high-speed jet ng tubig ay tumama sa gumagalaw na blades, na nagiging sanhi ito upang paikutin at simulan ang pagpapatakbo.
Karaniwang ginagamit ito upang makabuo ng koryente sa mga hydroelectric na halaman, kung saan matatagpuan ang magagamit na reservoir ng tubig sa isang tiyak na taas sa itaas ng turbine.
Kasaysayan
Ang mga gulong ng haydroliko ay ipinanganak mula sa mga unang gulong na ginamit upang gumuhit ng tubig mula sa mga ilog at inilipat ng pagsisikap ng tao o hayop.
Ang mga gulong na ito ay nag-date muli noong ika-2 siglo BC, kapag ang mga paddles ay idinagdag sa circumference ng gulong. Ang mga gulong ng haydroliko ay nagsimulang magamit kapag ang posibilidad ng paggamit ng enerhiya ng mga alon upang mapatakbo ang iba pang mga makina, na kilala ngayon bilang turbomachines o hydraulic machine, ay natuklasan.
Ang Pelton-type impulse turbine ay hindi nagpakita ng itsura hanggang 1870, nang ang miner na si Lester Allen Pelton ng Amerikanong pinagmulan ay nagpatupad ng unang mekanismo na may mga gulong upang gumuhit ng tubig, katulad ng isang kiskisan, pagkatapos ay ipinatupad niya ang mga engine ng singaw.
Ang mga mekanismong ito ay nagsimulang mabigo sa kanilang operasyon. Mula roon, dumating si Pelton sa ideya ng pagdidisenyo ng mga haydroliko na gulong na may mga blades o blades na tumatanggap ng pagkabigla ng tubig sa mataas na bilis.
Napansin niya na ang jet ay sumabog sa gilid ng mga blades sa halip na sa kanilang sentro at bilang isang resulta ang daloy ng tubig ay lumabas sa reverse direksyon at ang turbine ay nagpapabilis, na nagiging isang mas mahusay na pamamaraan. Ang katotohanang ito ay batay sa prinsipyo kung saan ang enerhiya ng kinetic na ginawa ng jet ay na-conserve at maaaring magamit upang makabuo ng de-koryenteng enerhiya.
Ang Pelton ay itinuturing na ama ng hydropower, para sa kanyang makabuluhang kontribusyon sa pagbuo ng hydropower sa buong mundo. Ang kanyang pag-imbento sa huling bahagi ng 1870s, na tinawag ng kanyang sarili ang Pelton Runner, ay kinikilala bilang ang pinaka-mahusay na disenyo ng turbine na salpok.
Nang maglaon, pinasalan ni Lester Pelton ang kanyang gulong at noong 1888 ay nabuo ang Pelton Water Wheel Company sa San Francisco. Ang "Pelton" ay isang trademark ng mga produkto ng kumpanya na iyon, ngunit ang term ay ginagamit upang makilala ang mga katulad na salpok na turbin.
Kalaunan, lumitaw ang mga bagong disenyo, tulad ng Turgo turbine na patentado noong 1919, at ang Banki turbine na inspirasyon ng modelo ng wheel ng Pelton.
Ang pagpapatakbo ng Pelton turbine
Mayroong dalawang uri ng turbin: reaksyon turbine at salpok turbina. Sa isang turbine ng reaksyon, ang paagusan ay nagaganap sa ilalim ng presyon ng isang saradong silid; halimbawa, isang simpleng patubig ng hardin.
Sa Pelton-type na salpok na turbine, kapag ang mga balde na matatagpuan sa periphery ng gulong ay direktang tumatanggap ng tubig sa mataas na bilis, hinihimok nila ang paggalaw ng paggalaw ng turbine, na nagko-convert ng kinetic na enerhiya sa dynamic na enerhiya.
Bagaman ang parehong kinetic enerhiya at presyon ng enerhiya ay ginagamit sa reaksyon ng turbine, at kahit na ang lahat ng enerhiya na naihatid sa isang salpok na turbine ay kinetic, samakatuwid, ang pagpapatakbo ng parehong turbine ay nakasalalay sa isang pagbabago sa bilis ng tubig, upang ito ay gumamit ng isang dynamic na puwersa sa sinabi na umiikot na elemento.
Application
Mayroong isang iba't ibang mga turbines sa iba't ibang laki sa merkado, gayunpaman inirerekomenda na gamitin ang Pelton type turbine sa taas mula sa 300 metro hanggang sa 700 metro o higit pa.
Ang mga maliliit na turbin ay ginagamit para sa mga layuning pang-domestic. Salamat sa dynamic na enerhiya na nabuo ng bilis ng tubig, madali itong makagawa ng de-koryenteng enerhiya sa paraang ang mga turbin na ito ay kadalasang ginagamit para sa pagpapatakbo ng mga hydroelectric na halaman.
Halimbawa, ang Bieudron hydroelectric power station sa Grande Dixence dam complex na matatagpuan sa Swiss Alps sa canton ng Valais, Switzerland.
Ang halaman na ito ay nagsimula ang paggawa nito noong 1998, na may dalawang tala sa mundo: mayroon itong pinakamalakas na Pelton turbine sa mundo at ang pinakamataas na ulo na ginamit upang makagawa ng enerhiya ng hydroelectric.
Ang pasilidad ay naglalagay ng tatlong Pelton turbines, ang bawat isa ay tumatakbo sa taas na humigit-kumulang na 1,869 metro at isang rate ng daloy ng 25 kubiko metro bawat segundo, nagtatrabaho sa isang kahusayan na mas malaki kaysa sa 92%.
Noong Disyembre 2000, ang pintuang-bayan ng dam ng Cleuson-Dixence, na pinapakain ang mga Pelton turbines sa Bieudron, nasira ng mga 1,234 metro, na pinilit ang pagsara ng planta ng kuryente.
Ang luslos ay 9 metro ang haba ng 60 sentimetro ang lapad, na nagiging sanhi ng pag-agos sa pamamagitan ng luslos na lumampas sa 150 kubiko metro bawat segundo, iyon ay, mabilis itong naglabas ng isang malaking halaga ng tubig sa mataas na presyon, pagsira ang daanan nito na humigit-kumulang 100 hectares ng pastulan, orchards, kagubatan, ang paghuhugas ng iba't ibang chalets at kamalig na matatagpuan sa paligid ng lugar na ito.
Nagsagawa sila ng isang malaking pagsisiyasat sa aksidente, bilang isang resulta halos halos muling idisenyo nila ang penstock. Ang ugat na sanhi ng pagkalagot ay hindi pa rin alam.
Kinakailangan ng muling idesenyo ang mga pagpapabuti sa pipe lining at pagpapabuti ng lupa sa paligid ng penstock upang mabawasan ang daloy ng tubig sa pagitan ng pipe at bato.
Ang nasira na seksyon ng penstock ay na-redirect mula sa nakaraang lokasyon upang makahanap ng bagong bato na mas matatag. Ang konstruksiyon sa muling idisenyo na gate ay nakumpleto noong 2009.
Ang pasilidad ng Bieudron ay hindi gumana pagkatapos ng aksidenteng ito hanggang sa ganap na itong pagpapatakbo noong Enero 2010.
Mga Sanggunian
- Wheel Wheel. Wikipedia, ang libreng encyclopedia. Nabawi: en.wikipedia.org
- Pelton turbine. Wikipedia, ang libreng encyclopedia. Nabawi mula sa es.wikipedia.org
- Lester Allen Pelton. Wikipedia, ang libreng encyclopedia. Nabawi mula sa en.wikipedia.org
- Bieudron Hydroelectric Power Station. Wikipedia, ang libreng encyclopedia. Nabawi mula sa en.wikipedia.org
- Pelton at Turgo Turbines. Mga Renewable Una. Nabawi mula sa renewablesfirst.co.uk
- Hanania J., Stenhouse K., at Jason Donev J. Pelton Turbine. Encyclopedia ng Edukasyon sa Enerhiya. Nabawi mula sa energyeducation.ca
- Pelton Turbine - Mga aspeto ng Paggawa at Disenyo. Alamin ang Engineering. Nabawi mula sa learnengineering.org
- Mga haydroliko na turbin. Mga Power Machines OJSC. Nabawi mula sa power-m.ru/es/
- Pelton Wheel. Hartvigsen Hydro. Nabawi mula sa h-hydro.com
- Bolinaga JJ Elemental Mechanics ng Fluids. Andres Bello Catholic University. Caracas, 2010. Mga Aplikasyon sa Mga Hydraulic Machines. 298.
- Linsley RK, at Franzini JB Hydraulic Resources Engineering. CECSA. Hydraulic Makinarya. Kabanata 12. 399-402, 417.
- Wylie S. Mekanika ng Mga Fluids. McGraw Hill. Ika-anim na edisyon. Teorya ng Turbomachines. 531-532.