Pelton water turbine

Beschrijving

De Pelton turbine wordt wijdverspreid gebruikt bij waterhoogten van 100M-1000M, geschikt voor elektriciteitscentrales met hoge waterhoogte maar kleine waterafvoer. De runner werkt door zwaar geduwd te worden door een straalstroom die via een spuitopening door een hoogdrukpijp komt. De Pelton turbine wordt beschouwd als compacte structuur, stabiele werking en gemakkelijk in bedrijf.

Toepasbare waterhoogte: H=100-1000 m. Gebruikt voor hoge waterhoogte met kleine waterafvoer, de runner werkt door zwaar geduwd te worden door een straalstroom die via een spuitopening uit een hoogdrukpijp komt. Het is verdeeld in verticaal type en horizontaal type. Horizontaal type heeft elk 1-2 runners, elke runner heeft 1-2 spuitopeningen, verticaal type heeft slechts één runner, elke runner heeft 2-4 spuitopeningen.

Toepassingen

Pelton wielen zijn de favoriete turbines voor waterkracht, wanneer de beschikbare waterbron relatief hoge hydraulische kop heeft bij lage afvoersnelheden, waarbij het Pelton wiel het meest efficiënt is. Dus kan er meer energie worden verkregen uit een waterbron met hoge druk en lage afvoer dan uit een bron met lage druk en hoge afvoer, zelfs als de twee stromen theoretisch dezelfde energie bevatten. Ook is een vergelijkbaar aantal leidingmateriaal nodig voor beide bronnen, de ene vereist een lange dunne leiding, en de andere een korte brede leiding. Pelton wielen worden in alle maten gemaakt. Er bestaan multitons Pelton wielen die op verticale oliepadlagers in hydro-elektrische installaties zijn gemonteerd. De grootste eenheden kunnen tot 200 megawatt gaan. De kleinste Pelton wielen zijn slechts enkele inches breed, en kunnen worden gebruikt om energie te halen uit bergbeekjes met afvoeren van enkele gallons per minuut. Sommige van deze systemen gebruiken huishoudelijke leidingonderdelen voor waterlevering. Deze kleine eenheden worden aanbevolen voor gebruik met dertig meter of meer kop, om significante energieniveaus te genereren. Afhankelijk van de waterafvoer en ontwerp, werken Pelton wielen het beste met koppen van 15 meter tot 1.800 meter, hoewel er theoretisch geen limiet is.

Kenmerken

• Ontwerp speciaal voor hoge kop: Specifiek geschikt voor waterbronnen met hoge kop (typisch ≥100 meter, en sommige modellen kunnen enkele duizenden meters hanteren) en lage afvoersnelheden. Het converteert efficiënt de potentiële energie van water in kinetische energie, en de efficiëntie is aanzienlijk hoger dan andere soorten turbines in situaties met hoge valhoogtes.
• Impulsieve energieconversie: Converteert hoge druk waterstroom in hoge snelheidsstralen door middel van spuitopeningen, die direct de emmervormige bladen op de runner raken. De waterstroom raakt alleen de bladvlakken (zonder het stroomkanaal te vullen), en het energieconversieproces is geconcentreerd op het "impactmoment", wat resulteert in duidelijkere structurele spanningen.
• Lage eis aan waterkwaliteit: Aangezien de waterstroom niet door complexe stroomkanalen (zoals schelpen en richtleppen) gaat, is het minder waarschijnlijk dat interne verstoppingen of slijtage optreden door sedimenten en onzuiverheden in het water. Het heeft een langere onderhoudscyclus en is geschikt voor waterbronnen met relatief complexe waterkwaliteit, zoals in berggebieden.
• Flexibele regeling van de uitvoer: Kan gestapeld of continu regelen van de uitvoer van de eenheid door het verhogen of verlagen van het aantal operationele spuitopeningen (bijv. 2-spuitopening, 4-spuitopening modellen) of het aanpassen van de straaldoorsnede van individuele spuitopeningen, zich aanpassend aan de fluctuatieve behoeften van het netwerkbelasting.
• Eenvoudige structuur & gemakkelijk te onderhouden: Kerncomponenten omvatten alleen spuitopeningen, runners en behuizingen, zonder complexe waterleidingmechanismen (zoals de richtleppen van reactieturbines). Het heeft een lage installatiecomplexiteit, en dagelijks onderhoud richt zich voornamelijk op slijtage van spuitopeningen en reiniging van runners, met beheersbare kosten.