Pelton turbin historie, drift, søknad



den Pelton turbin, Også kjent som Tangential Hydraulic Wheel eller Pelton Wheel, 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 den mest brukte på grunn av effektiviteten.

Det er en impulsturbin eller vannturbin, som har en enkel og kompakt konstruksjon, formede hjul, som hovedsakelig består av støpeøser, ledeplater eller bevegelige kniver delt, plassert rundt dens omkrets.

Bladene kan plasseres individuelt eller festes til sentralnavet, eller hele hjulet kan plasseres i et enkelt komplett stykke. For å arbeide omdanner det væskens energi til bevegelse, som genereres når en vannstråle med høy hastighet treffer de bevegelige bladene som får den til å snu og begynne å fungere.

Det er vanligvis brukt til å produsere elektrisitet i vannkraftverk, hvor den tilgjengelige vanntanken ligger i en viss høyde over turbinen.

index

  • 1 historie
  • 2 Drift av Pelton turbin
  • 3 Søknad
  • 4 referanser

historie

De hydrauliske hjulene ble født fra de første hjulene som ble brukt til å trekke vann fra elvene og ble flyttet av menneskets eller dyrs innsats.

Disse hjulene går tilbake til det andre århundre f.Kr., da de la padler til hjulets omkrets. Hydrauliske hjul begynte å bli brukt, da det ble oppdaget muligheten for å utnytte strømmenes energi til å betjene andre maskiner, nå kjent som turbomachinery eller hydrauliske maskiner.

Pelton-impulsturbinen viste ikke ut til 1870, da miner Lester Allen Pelton av amerikansk opprinnelse implementerte den første mekanismen med hjul for å trekke vann, lik en møll, da implementerte han dampmotorer.

Disse mekanismene begynte å presentere feil i deres drift. Derfra, Pelton kom opp med ideen om å designe hydrauliske hjul med kniver eller padler som mottar sjokk av vann med høy hastighet.

Han observerte at strålen treffer kanten av bladene heller enn ved dens sentrum, og som et resultat av vannstrømningen i motsatt retning og turbinen raskere ervervet, slik at det er en mer effektiv metode. Dette faktum er basert på prinsippet hvor den kinetiske energien produsert av strålen, er konservert og kan brukes til å generere elektrisk energi.

Pelton regnes som far til vannkraft, for sitt betydelige bidrag til utviklingen av vannkraft over hele verden. Hans oppfinnelse på slutten av 1870-tallet, kalt av seg selv som Pelton Runner, ble anerkjent som den mest effektive utformingen av impulsturbinen..

Senere patenterte Lester Pelton sitt hjul og i året 1888 dannet Pelton Water Wheel Company i San Francisco. "Pelton" er et registrert varemerke for det selskapets produkter, men begrepet brukes til å identifisere lignende impulsturbiner.

Senere ble det utviklet nye konstruksjoner som Turgo-turbinen patentert i 1919, og Banki-turbinen inspirert av Pelton-hjulmodellen..

Drift av Pelton turbin

Det finnes to typer turbiner: reaksjonsturbin og impulsturbin. I en reaksjonsturbin utføres avløpet under trykk av et lukket kammer; for eksempel en enkel hage sprinkler.

På impuls turbin av Pelton, når de øser som ligger nærmere periferien av hjulet direkte å motta vann med høy hastighet, driver turbinens rotasjon, omdannelse av den kinetiske energi til dynamisk energi.

Selv om både den kinetiske energi og trykkenergien blir brukt i reaksjonsturbinen, og selv om all energi som leveres i en pulsturbin er kinetisk, vil derfor driften av begge turbiner avhenge av en endring i vannets hastighet, å utøve en dynamisk kraft på det roterende elementet.

søknad

Det finnes et stort utvalg av turbiner i forskjellige størrelser på markedet, men det anbefales å bruke Pelton-typen turbine i høyder fra 300 meter til ca 700 meter eller mer..

Små turbiner brukes til husholdningsbruk. Takket være den dynamiske energien som genereres av vannhastigheten, kan den lett produsere elektrisk energi på en slik måte at disse turbene mest brukes til drift av vannkraftverk.

For eksempel, Bieudron vannkraftverk i Grande Dixence dammen komplekset ligger i de sveitsiske Alpene i kantonen av Valais, Sveits.

Denne fabrikken 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.

Installasjonen har tre Pelton-turbiner, som hver opererer i en høyde på ca. 1869 meter og en strømningshastighet på 25 kubikkmeter per sekund, som arbeider med en høyere virkningsgrad til 92%.

I desember 2000 hadde porten til Cleuson-Dixence-dammen, som fôrer Pelton-turbinerne i Bieudron, et brudd på 1234 meter, hvilket tvingte nedleggelsen av kraftverket.

Rupturen var 9 meter lang med 60 cm bred, noe som førte til at strømmen gjennom brudd var over 150 kubikkmeter per sekund, det vil si at den hadde en rask utløsning av mye vann ved høyt trykk, ødeleggende dens passasje 100 hektar omtrent av beite, frukthager, skoger, vasking av flere hytter og låger ligger rundt dette området.

De gjorde en stor undersøkelse om ulykken, som et resultat av nesten fullstendig ombygging av tvangsrøret. Grunnårsaken til bruddet er fortsatt ukjent.

Redesignet krevde forbedringer i foringen av røret og forbedring av jorda rundt det tvunget røret for å redusere vannstrømmen mellom røret og fjellet..

Den skadede delen av tvangsrøret ble omdirigert fra forrige plassering for å finne ny stein som var mer stabil. Byggingen på den omformede dammen ble ferdigstilt i 2009.

Installasjonen av Bieudron var ikke operativ etter denne ulykken før den fullstendig gjenopptok sin virksomhet i januar 2010.

referanser

  1. Penton Wheel. Wikipedia, den frie encyklopedi. Gjenopprettet: en.wikipedia.org
  2. Pelton turbin. Wikipedia, den frie encyklopedi. Hentet fra es.wikipedia.org
  3. Lester Allen Pelton. Wikipedia, den frie encyklopedi. Hentet fra en.wikipedia.org
  4. Bieudron vannkraftverk. Wikipedia, den frie encyklopedi. Hentet fra en.wikipedia.org
  5. Pelton og Turgo Turbines. Fornybare først Gjenopprettet fra renewablesfirst.co.uk
  6. Hanania J., Stenhouse K., og Jason Donev J. Pelton Turbine. Energy Education Encyclopedia. Hentet fra energyeducation.no
  7. Pelton Turbine - Arbeids- 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 universitetet. Caracas, 2010. Søknader til hydrauliske maskiner. 298.
  11. Linsley R. K. og Franzini J.B. Engineering of Hydraulic Resources. CECSA. Hydraulisk maskineri. Kapittel 12. 399-402, 417.
  12. Wylie S. Mekanikk av væsker. McGraw Hill. Sjette utgave. Teorien av turbomachines. 531-532.