Turbina Pelton

Descripción

La turbina Pelton se utiliza ampliamente con caídas de agua de 100M-1000M, lo que la hace adecuada para centrales eléctricas con gran altura de caída pero bajo caudal. El rotor funciona al ser empujado fuertemente por el chorro de agua que proviene del inyector a través de una tubería de alta presión. La turbina Pelton se considera de estructura compacta, operación estable y fácil manejo.

Altura de Caída Aplicable: H=100-1000 m. Se utiliza para altas caídas de agua con bajo caudal, el rotor funciona al ser empujado fuertemente por el chorro de agua que se canaliza a través del inyector desde la tubería de alta presión. Se divide en tipo vertical y tipo horizontal. El tipo horizontal tiene 1-2 rotores, cada rotor tiene 1-2 inyectores, el tipo vertical tiene solo un rotor, cada rotor tiene 2-4 inyectores.

Aplicaciones

Las ruedas Pelton son las turbinas preferidas para la energía hidroeléctrica cuando la fuente de agua disponible tiene una cabeza hidráulica relativamente alta a bajos caudales, donde la rueda Pelton es más eficiente. Por lo tanto, se puede extraer más potencia de una fuente de agua de alta presión y bajo caudal que de una fuente de baja presión y alto caudal, incluso cuando los dos flujos teóricamente contienen la misma potencia. Además, se requiere una cantidad comparable de material de tubería para cada una de las dos fuentes, una requiere una tubería larga y delgada, y la otra una tubería corta y ancha. Las ruedas Pelton se fabrican en todos los tamaños. Existen ruedas Pelton de varias toneladas montadas en cojinetes de aceite verticales en plantas hidroeléctricas. Las unidades más grandes pueden llegar a los 200 megavatios. Las ruedas Pelton más pequeñas miden solo unos pocos centímetros y se pueden usar para aprovechar la energía de arroyos de montaña con caudales de unos pocos litros por minuto. Algunos de estos sistemas utilizan accesorios de plomería doméstica para la entrega de agua. Se recomienda que estas pequeñas unidades se utilicen con treinta metros o más de caída, para generar niveles significativos de potencia. Dependiendo del caudal de agua y el diseño, las ruedas Pelton funcionan mejor con caídas de 15 metros a 1800 metros, aunque no hay un límite teórico.

Características

• Diseño Específico para Altas Cabezas: Específicamente diseñado para fuentes de agua con altas cabezas (típicamente ≥100 metros, y algunos modelos pueden manejar varios miles de metros) y bajos caudales. Convierte eficientemente la energía potencial del agua en energía cinética, y su eficiencia es significativamente mayor que la de otros tipos de turbinas en escenarios de alta caída.
• Conversión de Energía de Tipo Impulsivo: Convierte el flujo de agua de alta presión en chorros de alta velocidad a través de inyectores, que impactan directamente sobre las paletas en forma de cubo del rotor. El flujo de agua solo contacta con las superficies de las paletas (sin llenar el canal de flujo), y el proceso de conversión de energía se concentra en el "momento de impacto", resultando en una tensión estructural más clara.
• Baja Requisición de Calidad del Agua: Dado que el flujo de agua no pasa a través de canales de flujo complejos (como caracoles y aletas guía), es menos probable que sufra obstrucciones internas o desgaste causado por sedimentos e impurezas en el agua. Tiene un ciclo de mantenimiento más largo y es adecuado para fuentes de agua con una calidad de agua relativamente compleja, como las de zonas montañosas.
• Regulación Flexible de la Salida: Puede lograr una regulación escalonada o continua de la salida de la unidad aumentando o disminuyendo el número de inyectores en operación (por ejemplo, modelos de 2 inyectores, 4 inyectores) o ajustando el diámetro del chorro de los inyectores individuales, adaptándose a las necesidades de fluctuación de la carga de la red.
• Estructura Simple y Mantenimiento Fácil: Los componentes principales solo incluyen inyectores, rotores y carcasa, sin mecanismos de conducción de agua complejos (como las aletas guía de las turbinas de reacción). Tiene una baja dificultad de instalación, y el mantenimiento diario se centra principalmente en el desgaste de los inyectores y la limpieza del rotor, con costos controlables.