Peltonova vodena turbina

Opis

Peltonova turbina se široko koristi za vodene izvore s padom od 100M do 1000M, što je prikladno za elektranje s visokim padom ali malom protokom vode. Rotor radi tako što ga snažno gurne strujanje koje dolazi iz injekcijskog čavla preko cijevi visokog tlaka. Peltonova turbina smatra se kompaktnom strukturom, stabilnim radom i lako upravljanjem.

Primjenjiv pad: H=100-1000 m. Koristi se za visoki pad s malim protokom vode, rotor radi tako što ga snažno gurne strujanje koje se prebacuje kroz injekcijski čavljač iz cijevi visokog tlaka. Djelomiči se na vertikalni i horizontalni tip. Horizontalni tip ima 1-2 rotora, svaki rotor ima 1-2 čavla, vertikalni tip ima samo jedan rotor, svaki rotor ima 2-4 čavla.

Primjene

Peltonove kotače prednostno se koriste u hidroelektrani kada dostupni vodeni izvor ima relativno visok hidraulički pad uz niski protok, gdje je Peltonov kotač najučinkovitiji. Stoga se više snage može iskoristiti iz vodenog izvora s visokim tlakom i niskim protokom nego iz izvora s niskim tlakom i visokim protokom, čak i kada te dva protoka teoretski sadrže istu snagu. Također, potrebno je sličnu količinu materijala za cijevi za oba izvora, jedan zahtijeva dugu tanku cijev, a drugi kratku širu cijev. Peltonove kotače proizvode se u svim veličinama. Postoje Peltonove kotače od nekoliko tona montirane na vertikalnim uljnim ležajima u hidroelektranama. Najveći jedinici mogu doseći do 200 megawata. Najmanji Peltonovi kotači su samo nekoliko inča široki, i mogu se koristiti za iskorištavanje snage iz planinskih struja s protokom od nekoliko galona po minuti. Neki od ovih sustava koriste kućanske instalacije za isporuku vode. Preporučuje se upotreba ovih malih jedinica s trideset metara ili više padom kako bi se generirale značajne razine snage. Ovisno o protoku vode i dizajnu, Peltonovi kotači najbolje rade s padom od 15 metara do 1800 metara, iako teoretski nema ograničenja.

Značajke

• Dizajn specifično za visoki pad: Posebno prilagođen za vodene izvore s visokim padom (obično ≥100 metara, a neki modeli mogu obrađivati nekoliko tisuća metara) i niskim protokom. Učinkovito pretvara potencijalnu energiju vode u kinetičku energiju, a njegova učinkovitost je značajno veća od drugih vrsta turbine u scenarijima s visokim padom.
• Pretvorba energije impulsnog tipa: Pretvara visokotlakni protok vode u visokobrzinske strujanja kroz čavlove, koji direktno udaraju na košaste lopatice na rotoru. Protok vode kontaktira samo površine lopatica (bez ispuna kanala toka), a proces pretvorbe energije koncentriran je u "moment udara", što rezultira jasnijim strukturnim naprezanjem.
• Niska zahtjevnost za kvalitetom vode: Budući da protok vode ne prolazi kroz složene kanale toka (poput voluta i vodilnih lopatica), manje je vjerojatno da dođe do unutarnjih zaključivanja ili izgorevanja zbog navedbi i nečistoća u vodi. Imaju duži ciklus održavanja i prikladni su za vodene izvore s relativno složenom kvalitetom vode, poput onih u područjima brda.
• Fleksibilna regulacija isporuke: Mogu postići stupnjevitu ili kontinuiranu regulaciju isporuke jedinice povećanjem ili smanjenjem broja aktivnih čavlova (npr., modeli sa 2-čavlovima, 4-čavlovima) ili prilagođavanjem promjera strujanja pojedinih čavlova, prilagođavajući se fluktuacijama opterećenja mreže.
• Jednostavna struktura i lako održavanje: Ključni komponenti uključuju samo čavlove, rotore i oklop, bez složenih mehanizama vodilja vode (poput vodilnih lopatica reaktivnih turbine). Imaju niske zahtjeve za instalacijom, a svakodnevno održavanje se fokusira na izgorevanje čavlova i čišćenje rotora, s kontroliranim troškovima.