پلتون واتر تربین

تشریح

توربین پلتون به طور گسترده‌ای با ارتفاع آب ۱۰۰ متر تا ۱۰۰۰ متر استفاده می‌شود که برای نیروگاه‌هایی با ارتفاع بالا اما جریان آب کم مناسب است. راننده توسط جریان جت که از سیلندر پاشش از طریق لوله فشار بالا وارد می‌شود، به شدت هل داده می‌شود. توربین پلتون به عنوان ساختار فشرده، عملکرد پایدار و مدیریت آسان در نظر گرفته می‌شود.

ارتفاع آب قابل استفاده: H=100-1000 متر. برای ارتفاع آب بالا با جریان آب کم، راننده توسط جریان جت که از طریق سیلندر پاشش از لوله فشار بالا تغییر مسیر می‌یابد، به شدت هل داده می‌شود. این توربین به دو نوع عمودی و افقی تقسیم می‌شود. نوع افقی هر کدام ۱-۲ راننده دارد، هر راننده ۱-۲ سیلندر پاشش دارد، نوع عمودی فقط یک راننده دارد، هر راننده ۲-۴ سیلندر پاشش دارد.

برخی از کاربردها

چرخ‌های پلتون توربین مورد نیاز برای انرژی هیدروالکتریک هستند، زمانی که منبع آب موجود دارای ارتفاع هیدرولیکی نسبتاً بالا در نرخ جریان کم است، که در آن چرخ پلتون بیشترین کارایی را دارد. بنابراین، می‌توان از منبع آب با فشار بالا و جریان کم بیشتر انرژی به دست آورد تا از یک منبع با فشار کم و جریان بالا، حتی اگر دو جریان از نظر تئوری همان مقدار انرژی را شامل شوند. همچنین مقدار مشابهی از مواد لوله برای هر دو منبع مورد نیاز است، یکی نیاز به لوله بلند و باریک و دیگری نیاز به لوله کوتاه و گسترده دارد. چرخ‌های پلتون در تمام اندازه‌ها ساخته می‌شوند. چرخ‌های پلتون چند تنی وجود دارند که روی محمل‌های روغنی عمودی در نیروگاه‌های هیدروالکتریک نصب شده‌اند. بزرگترین واحد‌ها می‌توانند تا ۲۰۰ مگاوات باشند. کوچکترین چرخ‌های پلتون فقط چند اینچ عرض دارند و می‌توانند برای استفاده از انرژی از جریان‌های کوهستانی با جریان چند گالن در دقیقه استفاده شوند. برخی از این سیستم‌ها از تجهیزات آبی خانگی برای انتقال آب استفاده می‌کنند. این واحد‌های کوچک برای استفاده با ۳۰ متر یا بیشتر ارتفاع توصیه می‌شوند، تا بتوانند سطوح معناداری از انرژی تولید کنند. به طور کلی، چرخ‌های پلتون با ارتفاعات ۱۵ متر تا ۱۸۰۰ متر بهترین عملکرد را دارند، اگرچه محدودیت تئوریکی وجود ندارد.

ویژگی‌ها

• طراحی اختصاصی برای ارتفاعات بالا: به طور خاص برای منابع آب با ارتفاعات بالا (معمولاً ≥۱۰۰ متر، و برخی مدل‌ها می‌توانند چند هزار متر را مدیریت کنند) و نرخ جریان کم مناسب است. این توربین به طور موثر انرژی پتانسیل آب را به انرژی جنبشی تبدیل می‌کند و کارایی آن در سناریوهای افت بالا به طور قابل توجهی بیشتر از سایر انواع توربین‌ها است.
• تبدیل انرژی ایمپالسی: جریان آب با فشار بالا را از طریق سیلندر پاشش به جریان‌های جت با سرعت بالا تبدیل می‌کند که مستقیماً به پره‌های به شکل دامنه روی راننده برخورد می‌کنند. جریان آب فقط با سطوح پره (بدون پر کردن کانال جریان) تماس می‌گیرد و فرآیند تبدیل انرژی در "لحظه برخورد" متمرکز می‌شود که منجر به تنش ساختاری واضح‌تر می‌شود.
• نیاز کم به کیفیت آب: چون جریان آب از کانال‌های جریان پیچیده (مانند حلزون و پره‌های هدایت‌کننده) عبور نمی‌کند، کمتر احتمال دارد که داخلی بلوک شود یا توسط رسوبات و آلودگی‌های آب آسیب ببیند. دوره نگهداری آن طولانی‌تر است و برای منابع آب با کیفیت نسبتاً پیچیده، مانند آنچه در مناطق کوهستانی یافت می‌شود، مناسب است.
• تنظیم انعطاف‌پذیر خروجی: می‌تواند تنظیم مرحله‌ای یا پیوسته خروجی واحد را با افزایش یا کاهش تعداد سیلندر پاشش در حال کار (مثلاً مدل‌های ۲-سیلندر، ۴-سیلندر) یا تنظیم قطر جت سیلندرهای فردی، به تغییرات نیاز شبکه برق واکنش نشان دهد.
• ساختار ساده و نگهداری آسان: اجزای اصلی فقط شامل سیلندر پاشش، راننده و صفحه‌های محافظ است، بدون مکانیزم‌های هدایت آب پیچیده (مانند پره‌های هدایت‌کننده توربین‌های واکنشی). دشواری نصب کم است و نگهداری روزمره عمدتاً بر روی سایش سیلندر پاشش و تمیز کردن راننده متمرکز است که هزینه‌های آن قابل کنترل است.