Pelton türbin tarihçesi, işleyişi, uygulaması

Pelton türbini, Teğet Hidrolik Tekerleği veya Pelton Tekerleği olarak da bilinen, 1870'lerde Amerikan Lester Allen Pelton tarafından icat edilmiştir.Pelton tipinden önce birkaç türbin türü yaratılmış olmasına rağmen, bu hala etkinliği nedeniyle en yaygın kullanılanıdır.

Basit ve kompakt bir tasarıma sahip, dürtü türbini veya hidrolik türbinidir, tekerlek şeklindedir, temel olarak çevresine yerleştirilmiş kovalar, deflektörler veya bölünmüş hareketli kanatlardan oluşur.

Bıçaklar ayrı ayrı yerleştirilebilir veya merkezi göbeğe tutturulabilir veya tekerleğin tamamı tek bir parçaya yerleştirilebilir. Çalışmak için, akışkanın enerjisini yüksek hızda su jeti harekete geçirdiğinde harekete geçen bıçaklara çarpan ve çalışmaya başlamasına neden olan harekete dönüştürür..

Genellikle mevcut su deposunun türbinin üzerinde belirli bir yükseklikte bulunduğu hidroelektrik santrallerinde elektrik üretmek için kullanılır..

indeks

• 1 Tarihçesi
• 2 Pelton türbininin işletimi
• 3 uygulama
• 4 Kaynakça

tarih

Hidrolik tekerlekler nehirlerden su çekmek için kullanılan ilk tekerleklerden doğdu ve insan veya hayvanların çabasıyla hareket ettirildi..

Bu jantlar, MÖ 2. yy'a kadar dayanarak, çarkın çevresine kürekler eklerler. Şu anda türbomachinery veya hidrolik makineler olarak bilinen diğer makinelerin çalıştırılması için akımların enerjisinden faydalanma olasılığı keşfedildiğinde, hidrolik tekerlekler kullanılmaya başlandı..

Pelton itiş türbini, 1870 yılına kadar ortaya çıkmadı, ABD kökenli madenci Lester Allen Pelton, değirmene benzer şekilde su çekmek için tekerleklerle ilk mekanizmayı uyguladıktan sonra, buhar motorlarını uyguladı..

Bu mekanizmalar operasyonlarında başarısızlıklar göstermeye başladı. Oradan Pelton, su şokunu yüksek hızda alan kanatlı ya da kanatlı hidrolik tekerlekler tasarlama fikrini ortaya koydu..

Jetin merkezinde yerine kanatların kenarına çarptığını ve bunun sonucunda ters yönde kalan su akışının ve türbinin daha fazla hız kazandığını ve daha verimli bir yöntem haline geldiğini gözlemledi. Bu gerçek, jet tarafından üretilen kinetik enerjinin korunduğu ve elektrik enerjisi üretmek için kullanılabileceği prensibine dayanmaktadır..

Pelton, dünyadaki hidroelektrik gelişimine önemli katkılarından dolayı hidroelektrik gücün babası olarak kabul edilir. 1870'lerin sonunda, kendisi tarafından Pelton Runner olarak adlandırdığı buluş, dürtü türbininin en verimli tasarımı olarak kabul edildi..

Daha sonra, Lester Pelton tekerleğini patentledi ve 1888 yılında San Francisco'daki Pelton Su Tekerleği Şirketini kurdu. "Pelton", söz konusu şirketin ürünlerinin tescilli ticari markasıdır, ancak benzer darbe türbinlerinin tanımlanması için kullanılır..

Daha sonra, 1919'da patentli Turgo türbini ve Pelton tekerlek modelinden ilham alan Banki türbini gibi yeni tasarımlar ortaya çıktı..

Pelton türbininin işletimi

İki tür türbin vardır: reaksiyon türbini ve impuls türbini. Bir reaksiyon türbininde, akış kapalı bir odanın basıncı altında gerçekleştirilir; örneğin, basit bir bahçe fıskiyesi.

Pelton tipi darbeli türbinde, çarkın çevresinde bulunan kovalar doğrudan suyu yüksek hızda aldığında, türbinin dönüş hareketini aktive ederek kinetik enerjiyi dinamik enerjiye dönüştürürler..

Reaksiyon türbininde hem kinetik enerji hem de basınç enerjisi kullanılmasına rağmen, ve bir nabız türbininde iletilen tüm enerji kinetik olmasına rağmen, bu nedenle, her iki türbinin çalışması suyun hızındaki bir değişikliğe bağlıdır. dönen eleman üzerinde dinamik bir kuvvet uygulamak.

uygulama

Piyasada farklı ebatlarda çok çeşitli türbinler vardır, ancak Pelton tipi türbinin 300 metre ila yaklaşık 700 metre veya daha yüksek yerlerde kullanılması tavsiye edilir..

Küçük türbinler evsel amaçlı kullanılır. Su hızının ürettiği dinamik enerji sayesinde, bu türbinlerin çoğunlukla hidroelektrik santrallerin işletilmesinde kullanıldığı şekilde elektrik enerjisi üretebilir..

Örneğin, İsviçre Valais kantonundaki İsviçre Alpleri'nde bulunan Grande Dixence baraj kompleksindeki Bieudron hidroelektrik santrali.

Bu tesis, 1998 yılında iki dünya rekoru ile üretime başlamıştır: dünyanın en güçlü Pelton türbinine ve hidroelektrik enerji üretmek için kullanılan en yüksek kafaya sahiptir..

Tesis, her biri yaklaşık 1869 metre yükseklikte ve saniyede 25 metreküp akışta çalışan ve% 92'den daha yüksek bir verimlilikle çalışan üç Pelton türbinine ev sahipliği yapıyor..

2000 yılının Aralık ayında, Bieudron'daki Pelton türbinlerini besleyen Cleuson-Dixence barajının kapısı, elektrik santralinin kapanmasını zorlayan 1234 metrede kırıldı.

Yarılma 60 santimetre genişliğinde 9 metre uzunluğundaydı, kırılma boyunca akışın saniyede 150 metreküpü aşmasına neden oldu, yani, yüksek bir basınçta büyük miktarda suyun hızlı bir şekilde salınımına neden oldu; 100 hektarlık geçidi, yaklaşık olarak otlak, meyve bahçesi, orman, bu alanın etrafındaki dağ evlerinin ve ahırların yıkanması..

Kazayla ilgili olarak çok büyük bir araştırma yaptılar, sonuç olarak da zorunlu boruyu neredeyse tamamen yeniden tasarladılar. Rüptürün kök nedeni hala bilinmemektedir..

Yeniden tasarlanması, borunun astarında iyileştirmeler ve boruyla kaya arasındaki suyun akışını azaltmak için cebri boru etrafındaki toprağın iyileştirilmesini gerektiriyordu..

Cebri borudaki hasarlı kısım, daha stabil olan yeni kayayı bulmak için bir önceki yerden yönlendirildi. Yeniden tasarlanan baraj inşaatı 2009 yılında tamamlanmıştır..

Bieudron'un kurulumu, bu kazadan sonra Ocak 2010'daki faaliyetlerine devam edinceye kadar faaliyete geçmedi..

referanslar

1. Penton Çarkı. Vikipedi, özgür ansiklopedi. Kurtarıldı: en.wikipedia.org
2. Pelton türbini. Vikipedi, özgür ansiklopedi. Es.wikipedia.org sitesinden alındı
3. Lester Allen Pelton. Vikipedi, özgür ansiklopedi. En.wikipedia.org sitesinden alındı
4. Bieudron Hidroelektrik Santrali. Vikipedi, özgür ansiklopedi. En.wikipedia.org sitesinden alındı
5. Pelton ve Turgo Türbinleri. Önce Yenilenebilirler Renewablesfirst.co.uk adresinden kurtarıldı
6. Hanania J., Stenhouse K. ve Jason Donev J. Pelton Türbini. Enerji Eğitimi Ansiklopedisi. Energyeducation.ca adresinden alındı
7. Pelton Türbin - Çalışma ve Tasarım Yönleri. Mühendislik öğren. Learnengineering.org sitesinden alındı
8. Hidrolik türbinler Güç Makineleri OJSC. Power-m.ru/ adresinden alındı
9. Pelton Çarkı. Hartvigsen Hydro. H-hydro.com adresinden alındı
10. Bolinaga J. J. Akışkanların Elementel Mekaniği. Andrés Bello Katolik Üniversitesi. Karakas, 2010. Hidrolik Makinelere Uygulamaları. 298.
11. Linsley R. K. ve Franzini J.B. Hidrolik Kaynaklar Mühendisliği. CECSA. Hidrolik makineler Bölüm 12. 399-402, 417.
12. Wylie S. Akışkanların Mekaniği. McGraw Hill. Altıncı Baskı. Turbomachines Teorisi. 531-532.