กังหันน้ำเพลตัน

คำอธิบาย

กังหัน Pelton ถูกใช้อย่างแพร่หลายสำหรับความสูงของน้ำที่ 100 เมตรถึง 1000 เมตร ซึ่งเหมาะสมกับสถานีผลิตไฟฟ้าที่มีความสูงของน้ำมากแต่ปริมาณน้ำไหลน้อย โรเตอร์ทำงานโดยได้รับแรงดันจากน้ำพุที่ผ่านท่อแรงดันสูงจากหัวฉีด กังหัน Pelton ถือว่ามีโครงสร้างกระชับ การทำงานที่เสถียร และการจัดการที่ง่าย

ความสูงของน้ำที่เหมาะสม: H=100-1000 เมตร ใช้สำหรับความสูงของน้ำมากและปริมาณน้ำไหลน้อย โรเตอร์ทำงานโดยได้รับแรงดันจากน้ำพุที่เปลี่ยนผ่านจากหัวฉีดผ่านท่อแรงดันสูง มีทั้งแบบตั้งตรงและแบบนอนตะแคง แบบนอนตะแคงมีโรเตอร์ 1-2 ตัว แต่ละโรเตอร์มีหัวฉีด 1-2 หัว แบบตั้งตรงมีโรเตอร์เพียง 1 ตัว แต่ละโรเตอร์มีหัวฉีด 2-4 หัว

การประยุกต์ใช้งาน

ล้อ Pelton เป็นกังหันที่ได้รับความนิยมในการผลิตพลังงานจากน้ำ เมื่อมีแหล่งน้ำที่มีความสูงของน้ำสูงและปริมาณน้ำไหลน้อย โดยล้อ Pelton มีประสิทธิภาพสูงที่สุดในกรณีนี้ ดังนั้นสามารถสกัดพลังงานได้มากกว่าจากแหล่งน้ำที่มีแรงดันสูงและปริมาณน้ำไหลน้อย แม้ว่าทั้งสองแหล่งน้ำจะมีพลังงานเท่ากันในทางทฤษฎี นอกจากนี้ยังต้องใช้วัสดุท่อในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน หนึ่งต้องการท่อยาวและบาง อีกท่อหนึ่งต้องการท่อสั้นและกว้าง ล้อ Pelton มีขนาดหลากหลาย ตั้งแต่ขนาดหลายตันที่ติดตั้งบนแบริ่งน้ำมันในสถานีผลิตไฟฟ้า จนถึงขนาดเล็กที่มีขนาดไม่เกินไม่กี่นิ้ว และสามารถใช้กับลำธารบนภูเขาที่มีปริมาณน้ำไหลเพียงไม่กี่แกลลอนต่อนาที ระบบบางระบบใช้เครื่องใช้ในครัวเรือนสำหรับการส่งน้ำ ระบบขนาดเล็กเหล่านี้แนะนำให้ใช้เมื่อมีความสูงของน้ำอย่างน้อย 30 เมตร เพื่อสร้างกำลังไฟฟ้าที่มีความสำคัญ ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำไหลและการออกแบบ ล้อ Pelton ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อมีความสูงของน้ำตั้งแต่ 15 เมตรถึง 1,800 เมตร แม้ว่าจะไม่มีข้อจำกัดทางทฤษฎี

คุณสมบัติ

• การออกแบบเฉพาะสำหรับความสูงของน้ำสูง: เหมาะสำหรับแหล่งน้ำที่มีความสูงของน้ำสูง (โดยทั่วไป ≥100 เมตร และบางรุ่นสามารถรองรับหลายพันเมตร) และปริมาณน้ำไหลน้อย สามารถแปลงพลังงานศักย์ของน้ำเป็นพลังงานจลน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีประสิทธิภาพสูงกว่ากังหันประเภทอื่นในสถานการณ์ที่มีความสูงของน้ำสูง
• การแปลงพลังงานประเภทแรงกระแทก: แปลงน้ำไหลแรงดันสูงเป็นน้ำพุความเร็วสูงผ่านหัวฉีด ซึ่งกระทบโดยตรงกับใบพัดรูปทรงถังบนโรเตอร์ น้ำไหลเพียงแค่สัมผัสกับผิวใบพัด (ไม่ได้เติมเต็มช่องทางน้ำ) และกระบวนการแปลงพลังงานมีความชัดเจนที่ "จุดกระทบ" ทำให้มีความเครียดโครงสร้างที่ชัดเจน
• ความต้องการคุณภาพน้ำต่ำ: เนื่องจากน้ำไหลไม่ผ่านช่องทางน้ำที่ซับซ้อน (เช่น วงจรวนและแผงนำทาง) จึงมีโอกาสที่จะเกิดการอุดตันหรือการสึกหรอภายในจากตะกอนและสิ่งสกปรกในน้ำน้อย มีวงจรบำรุงรักษายาวนานและเหมาะสมสำหรับแหล่งน้ำที่มีคุณภาพน้ำซับซ้อน เช่น ในพื้นที่ภูเขา
• การควบคุมการผลิตที่ยืดหยุ่น: สามารถควบคุมการผลิตของหน่วยได้แบบขั้นบันไดหรือแบบต่อเนื่องโดยการเพิ่มหรือลดจำนวนหัวฉีดที่ทำงาน (เช่น รุ่น 2 หัวฉีด หรือ 4 หัวฉีด) หรือปรับขนาดของน้ำพุของหัวฉีดแต่ละหัว ปรับตัวตามความต้องการของการโหลดในระบบไฟฟ้า
• โครงสร้างง่ายและบำรุงรักษาง่าย: ส่วนประกอบหลักประกอบด้วยหัวฉีด โรเตอร์ และเคส ไม่มีกลไกนำทางน้ำที่ซับซ้อน (เช่น แผงนำทางของกังหันปฏิกิริยา) มีความยากในการติดตั้งต่ำ และการบำรุงรักษาประจำวันเน้นที่การสึกหรอของหัวฉีดและการทำความสะอาดโรเตอร์ ด้วยต้นทุนที่ควบคุมได้