Пелтонівська водяна турбіна

Опис

Турбіна Пельтона широко використовується при водному створі 100-1000 м, що підходить для електростанцій з високим створом, але невеликим водяним потоком. Робоче колесо працює за рахунок сильного тиску струменя, який поступає через високотисний трубопровід через форсунки. Турбіна Пельтона вважається компактною, стабільною у роботі та легко управління.

Припустимий водний створ: H=100-1000 м. Використовується для високого водного створу з невеликим водяним потоком, робоче колесо працює за рахунок сильного тиску струменя, який переходить через форсунки з високотисного трубопроводу. Поділяється на вертикальні та горизонтальні типи. Горизонтальний тип має 1-2 робочих колеса, кожне робоче колесо має 1-2 форсунки, вертикальний тип має лише одне робоче колесо, кожне робоче колесо має 2-4 форсунки.

Застосування

Колеса Пельтона є переваговою турбіною для гідроенергетики, коли доступний джерело води має відносно високий гіdraulic створ при низьких швидкостях потоку, де колесо Пельтона є найефективнішим. Тому, більше енергії можна отримати з джерела води з високим тиском і низьким потоком, ніж з джерела з низьким тиском і високим потоком, навіть коли ці два потоки теоретично містять однакову кількість енергії. Також необхідна подібна кількість матеріалу для труб для кожного з двох джерел, одне потребує довгої тонкої труби, а інше короткої широкої. Колеса Пельтона виготовляються різних розмірів. Існують многотоннажні колеса Пельтона, монтувані на вертикальні масляні підшипники в гідроелектростанціях. Найбільші одиниці можуть бути до 200 мегаватт. Найменші колеса Пельтона мають тільки кілька дюймів у діаметрі і можуть використовуватися для видобутку енергії з гірських річок з потоками декількох галонів на хвилину. Деякі з цих систем використовують домашні сантехнічні вироби для доставки води. Ці маленькі установки рекомендовано використовувати при тридцяти метрах або більше водного створу, щоб генерувати значні рівні енергії. Залежно від водяного потоку та конструкції, колеса Пельтона найкраще працюють при водному створі від 15 до 1800 метрів, хоча теоретичних обмежень немає.

Особливості

• Специфічний дизайн для високого водного створу: Спеціально підійде для джерел води з високим створом (типово ≥100 метрів, а деякі моделі можуть обробляти кілька тисяч метрів) та низькими швидкостями потоку. Ефективно перетворює потенційну енергію води на кінетичну, і його ефективність значно вища, ніж у інших типів турбін у випадках високих спадів.
• Імпульсний тип перетворення енергії: Перетворює високотисний водяний потік на високошвидкісні струмени через форсунки, які безпосередньо вдаряються про лопаткові лопатки на робочому колесі. Водяний потік контактує лише з поверхнею лопаток (без заповнення поточного каналу), і процес перетворення енергії концентрується в "момент удару", що призводить до чіткого структурного напруження.
• Низькі вимоги до якості води: Оскільки водяний потік не проходить через складні поточні канали (наприклад, спіралі та направляючі лопатки), він менше піддається внутрішнім заблокуванням або зношенням, спричиненим осадами та забрудненнями в воді. Має довший цикл обслуговування і підходить для джерел води з відносно складною якістю води, таких як в гористих районах.
• Гнучке регулювання виводу: Може досягти ступінчастого або безперервного регулювання виводу одиниці, збільшуючи або зменшуючи кількість операційних форсунк (наприклад, моделі з 2-ма або 4-ма форсунками) або налаштовуючи діаметр струменя окремих форсунк, адаптування до коливань потреби в завантаженні мережі.
• Проста конструкція та легке обслуговування: Основні компоненти включають форсунки, робочі колеса та корпуси, без складних механізмів водопостачання (наприклад, направляючі лопатки реактивних турбін). Має низьку складність встановлення, а щоденне обслуговування зосереджується на зношенні форсунк та очищенні робочого колеса, з контролюванними витратами.