Turbina Peltona



Informacje, które udało nam się zgromadzić na temat Turbina Peltona, zostały starannie sprawdzone i uporządkowane, aby były jak najbardziej przydatne. Prawdopodobnie trafiłeś tutaj, aby dowiedzieć się więcej na temat Turbina Peltona. W Internecie łatwo zgubić się w gąszczu stron, które mówią o Turbina Peltona, a jednocześnie nie podają tego, co chcemy wiedzieć o Turbina Peltona. Mamy nadzieję, że dasz nam znać w komentarzach, czy podoba Ci się to, co przeczytałeś o Turbina Peltona poniżej. Jeśli informacje o Turbina Peltona, które podajemy, nie są tym, czego szukałeś, daj nam znać, abyśmy mogli codziennie ulepszać tę stronę.

.

Peltona turbiny jest typu turbiny wodnej w wiadrach stosowane w elektrowniach wodnych . Zosta wynaleziony w 1879 roku przez Lestera Allana Peltona .

Zasada

Turbina ta jest typu dziaania, poniewa energia kinetyczna wody pyncej na wylocie z zastawki jest przekazywana do turbiny ( moment obrotowy i prdko ktowa ) za pomoc strumienia wody, który dziaa bezporednio na czerpaki kó.

Turbina tego typu nie posiada dyfuzora (czy te odkurzacza) na wylocie wody, poniewa ten ostatni przepywa swobodnie pod cinieniem atmosferycznym, gdy tylko opuci wtryskiwacz w postaci strumienia. Dokadniej, strumie rozdziela si na dwie czci, gdy dociera do wiadra, kady póstrumie jest nastpnie odchylany przez wklsy ksztat wiadra, w którym si rozbija (tu przekazujc swoj energi kinetyczn na ruch koa), po czym woda ucieka bocznie od wirnika z nisk prdkoci resztkow. W kocu jest odzyskiwany przez plandek - skorup otaczajc turbin - wzdu której pynie grawitacyjnie.

Wedug oblicze prdkoci waciwej turbiny te nadaj si do tzw. wysokich spadków (powyej 400  m ) przy niskim przepywie wody (poniej 15  m 3 / s).

Maksymalna prdko strumienia na wylocie wtryskiwacza spenia zaleno:

Aby zoptymalizowa wydajno, maksymalna energia kinetyczna wody musi zosta przekazana do koa: prdko wody opuszczajcej wiadra musi by minimalna (prawie zero). Zatem prdko obrotowa koa (prdko wiader) musi osign poow prdkoci strumienia:

.

Taka konstrukcja pozwala na wyjtkow wydajno ponad 90%. Wydajno teoretyczn w funkcji prdkoci mona zapisa:

Aby napdza alternator ( synchroniczny ), rednica koa (w rodku yek) jest bezporednio powizana z wysokoci zrzutu , czstotliwoci sieci i liczb biegunów . Jako pierwsze przyblienie:

Turbina ta charakteryzuje si brakiem cigu osiowego. Przykad wykonania zawierajcy kilka wtryskiwaczy rozmieszczonych równomiernie wokó koa eliminuje si wynikajc z nacisków prostopadych do osi. Efekty te upraszczaj projektowanie i konserwacj linii waów turbin.

Moc turbiny Peltona jest rzdu 60  MW . Niektóre osigaj 400  MW (elektrownia Bieudron czerpica wod z Grande Dixence w Szwajcarii).

Konstytucja

Turbina Peltona skada si z ruchomego koa , wyposaonego w opatki zwane kubekami na obwodzie oraz jednego lub wicej staych wtryskiwaczy, które z bardzo du prdkoci przesyaj wod do wiader. Cao otoczona jest plandek z blachy stalowej, majc chroni koo i odprowadza wod.

Koo kubekowe

Turbiny Peltona wykorzystuj tzw. koo kubekowe . Koo to przypomina tarcz z umieszczonymi na obwodzie wiaderkami przypominajcymi póskorup orzecha woskiego.

Ksztat tych wiader jest bardzo zaawansowany i umoliwia rozdzielenie strumienia wody, który w nie uderza, na dwa strumienie odchylone po bokach koa. Liczba kubeków odpowiada formule wynikajcej z dowiadcze producentów, a mianowicie Z = 15 + D/2d, gdzie Z = liczba kubeków, D = prymitywna, d = strumienia wody. Ich liczba waha si w praktyce od 15 do 25. rednica rodka wiader nazywana jest Ø Pelton, rednica, która suy do ustawienia osi strumienia wody, która musi by styczna do tego Ø Peltona.

Najczciej zbudowane jako jednoczciowe koa Pelton s odlewane cinieniowo, z materiaów elaznych wysokostopowych z chromem i niklem. Formowanie tych kó jest skomplikowan i delikatn operacj, wymagajc licznych i kosztownych kontroli metalurgicznych. Koa o duej rednicy (> 1500  mm ) skadaj si z uformowanej korony kubeków, korony zamocowanej pomidzy dwoma tarczami penicej rol piasty.

Wewntrzna powierzchnia wiader, zwana intrados, musi mie wypolerowan powierzchni, aby zoptymalizowa przepyw wody. Zewntrzna cz (górna powierzchnia) kubeków jest czasami uebrowana w celu zwikszenia wytrzymaoci mechanicznej kubeka.

O koa jest zwykle pozioma. Alternator moe by sterowany za pomoc jednego lub dwóch kó, z nastpujcymi warunkami:

  1. Koo: alternator i koo s umieszczone obok siebie.
  2. Dwa koa: alternator jest umieszczony midzy dwoma koami.

Wtryskiwacz

Rol wtryskiwacza jest zasilanie wirnika wod i umoliwienie regulacji przepywu. Woda wpywa do wtryskiwacza z ma prdkoci i opuszcza go z du prdkoci. Dlatego we wtryskiwaczu nastpuje przemiana energii cinienia w energi kinetyczn, woda zasadniczo dziaa na koo poprzez swoj energi kinetyczn. Prdko wody na wylocie wtryskiwacza zaley tylko od wysokoci opadania i jest w przyblieniu równa .

Wtryskiwacz skada si z:

  • korpusu, zakoczonego od strony ujcia wody otworem dyszy zwanym dysz,
  • poruszajca si w ciele iga suca do regulacji przepywu wody,
  • siownik hydrauliczny.

Korpus wyglda jak tubus, montowany na kocu zastawki. Wykonany ze staliwa, prosty lub zagity. Dysza po opuszczeniu korpusu poddawana jest silnej erozji wodnej i posiada zdejmowan cz zwan wylewk dyszy. Ta cz wykonana ze stali nierdzewnej moe by zatem wymieniona w zalenoci od jej zuycia.

Iga suy jako przesona i regulator przepywu wody poruszajc si wzdunie w korpusie wtryskiwacza. Na kocu igy iga (w ksztacie rzodkiewki) jest doskonale obrobion i polerowan czci ze stali nierdzewnej, stykajc si z kocówk dyszy.

Iga jest obsugiwana przez podnonik umieszczony na kocu igy i przymocowany do korpusu wstrzykiwacza. Obecno tego podnonika powoduje konieczno zaprojektowania wygitego ksztatu korpusu wtryskiwacza. Iga jest prowadzona przez poprzeczk po stronie dyszy (wylot wody) oraz przez dawik kablowy po stronie cylindra. Konstrukcja powoduje, e iga ma tendencj do zamykania si pod cinieniem wody w gór, aby zapewni bezpieczne zamknicie. Siownik suy tylko do manewru otwierania i regulacji strumienia wody.

Wtryskiwacz
Wtryskiwacz
Wtryskiwacz turbinowy Peltona 40  kW .

Deflektor

Rol deflektora jest ukierunkowanie strumienia wody w przypadku powanego wypadku na turbinie lub na alternatorze , bez zatrzymywania przepywu wody, a tym samym uniknicia uderzenia hydraulicznego w rur wlotow lub ucieczki turbiny.

Deflektor skada si z:

  • wspornik stalowy, obracajcy si prostopadle przed wylotem strumienia wody z wtryskiwacza,
  • siownik hydrauliczny.

Po zadziaaniu deflektora koo nie jest ju napdzane przez strumie, a ten ostatni moe by powoli redukowany przez wtryskiwacz bez ryzyka. Skuteczno deflektora zapewnia jego pooenie styczne do strumienia wody w normalnej pozycji. Deflektor jest czci najczciej kut, ze wzgldu na znaczne naprenia, którym podlega.

Wtryskiwacz
Wtryskiwacz
Deflektor pasywny Aktywowany deflektor

Plandeka

Pokrywa to cz otaczajca koo, a wic zawierajca gleb wodn (dotyczy tylko turbin z osi poziom)

Ta plandeka skada si z:

  • rama staa od dou, zakotwiona w betonie,
  • zdejmowany kaptur, umoliwiajcy dostp do koa w celu sprawdzenia i naprawy.

Paszczyzna poczenia midzy ram a mask jest zatem pozioma i przechodzi przez o obrotu koa. Po kadym demontau nastpuje ponowne uszczelnienie tej linii podziau poprzez naoenie pasty uszczelniajcej lub wymian O-ringu umieszczonego w rowku w ramie.

Natomiast w dolnej czci ramy zamocowane s metalowe osony zwane powrotami wody. Czci te umoliwiaj zebranie rzutowanej wody i skierowanie jej do dou ewakuacyjnego.

Rozporzdzenie

Turbina Peltona jest szczególnie dobrze przystosowana do szybkiego dostarczania mocy sterujcej dziki dynamice jej reakcji na obcienie. Elektrownia, która jest wyczona (zimny start) moe wprowadzi ca swoj moc do sieci elektrycznej w cigu kilku minut, nawet w przypadku duych instalacji.

Szybka interwencja w ramach regulacji pierwotnej i wtórnej jest gwarancj prawidowego dziaania sieci w przypadku wystpienia powanej awarii.

Niektóre zakady we Francji

Lista najpotniejszych francuskich elektrowni wodnych typu Pelton
Nazwisko Liczba turbin Rodzaj Moc (MVA) Przepywu ( m 3 / S) Wysoko zrzutu (m) Uwagi
Duy dom 4 Pionowy 680 75,9 962
La Bâthie 6 Pionowy 529 55,6 1 208
Villarodin 2 Pionowy 390 51 888
Malgovert 4 poziomy 345 50,7 750
La Coche ( KROK ) 1 (2019) - 240 28 900 W montau w 2019 roku jest to najwiksza turbina Peltona we Francji. Uzupenia 4 ju zainstalowane turbiny Francisa .
Pragnères 3 poziomy 205 17,7 1255
Combe d'Avrieux 1 Pionowy 132 17.25 888
Passy 4 poziomy 126 34 387
Montpezat 2 poziomy 126 26,5 628
Montahut 2 Pionowy 110 19,8 921
Aston 4 poziomy 101 22,2 519
Szpitale 3 poziomy 99 15,2 785
Aussois 3 poziomy 90 12,6 860
Orlu 2 poziomy 85 11 990
Nentilla 2 poziomy 60 12,4 526
w. Marcin Vésubie 2 poziomy 57 8,8 730
Brama 2 poziomy 55 3,7 1410
Pralognan 3 poziomy 51 8 724
Merens 2 poziomy 45 16,9 327
Suma) 52 - 3526 436,55 14 758
redni 2,7 - 185,7 25,5 824,1

Konserwacja hydrauliki we Francji

Wyposaenie hydrauliczne francuskich elektrowni, przyznane przez pastwo EDF lub jej spókom zalenym, jest obecne w 447 elektrowniach wodnych. W szczególnoci s to turbiny Peltona i ich elementy (wirniki, kubeki, zawory, kurki, oyska  itp .). Wszystkie elementy zwizane z urzdzeniami hydraulicznymi tych elektrowni s utrzymywane i konserwowane przez wewntrzny zespó EDF, Hydrauliczny Serwis Napraw , który wykonuje operacje przeadunku metali metod spawania, szlifowania w celu przeksztacenia, zarówno w warsztacie, jak i na miejscu, a take obróbka skrawaniem.

Niektóre zakady w Szwajcarii

Lista najpotniejszych szwajcarskich elektrowni wodnych typu Pelton
Nazwisko Liczba turbin Rodzaj Moc (MVA) Przepywu ( m 3 / S) Wysoko zrzutu (m) Uwagi
Bieudron 3 Pionowy 1217 75 1883
Nendaz 6 Poziomy 391 45 1000
Biasca 4 Poziomy 332 56 710
Bitsch 3 Pionowy 326 53 720
Fionnay 6 Poziomy 301 45 790
Tierfehd Limmern 275 30 1,046
Siy napdowe Hongrin-Léman 4 (od 2015: 6) Poziomy (od 2015: poziomy i pionowy) 240 (od 2015: 480) 34 840
Suma) ponad 22 - 3092 338 6989
redni wicej ni 3 - 441,7 48,3 998.4

Zjawisko kawitacji

Podczas uytkowania turbiny mona napotka przedwczesn erozj spowodowan kawitacj . Moe to prowadzi do przedwczesnego wyczenia danej turbiny, aby móc przeprowadzi cikie prace konserwacyjne i naprawcze, a take do znacznych konsekwencji ekonomicznych (przestój produkcji, koszty konserwacji na miejscu lub cikie naprawy w warsztacie itp. .). Kawitacji moe równie towarzyszy spadek sprawnoci turbiny lub pochonitej wysokoci, generowanie drga konstrukcji mechanicznej, którym towarzyszy intensywny haas.

Uwagi i referencje

Uwagi

  1. Por. dokument referencyjny, z Dziau Napraw Hydraulicznych EDF, na stronie 4: turbiny obsugiwane przez SRH

Bibliografia

  1. (en) James B. Calvert Turbiny impulsowe: koo Peltona
  2. (w) World News (WN) Network,   Pelton   na wn.com ,(dostp 22 wrzenia 2015 r . ) .
  3. Cleuson-Dixence: Moc elektrowni jdrowej w trzy minuty Alpiq.fr, 2 kwietnia 2009 r.
  4. [PDF] EDF - jednostka produkcyjna Alpes,   Nowa grupa produkcyjna elektrowni wodnych w La Coche   , na stronie energie.edf.com ,(dostp 22 wrzenia 2015 r . ) .
  5.   Koo Peltona zostao dostarczone na miejsce nowej elektrowni wodnej La Coche  , ledauphine.com ,( przeczytaj online )
  6. EDF - SRH,   Serwis naprawy hydraulicznej EDF (SRH)   [PDF] , na energie.edf.com ,(dostp 22 wrzenia 2015 r . ) .
  7. (w) IGHEM 2008 (Midzynarodowa Konferencja na temat Pomiarów Sprawnoci Hydrauliki),   wydajno i kawitacja Pelton   na www.researchgate.net ,(dostp 22 wrzenia 2015 r . ) .

Bibliografia

Zobacz równie

Powizane artykuy

Linki zewntrzne

Mamy nadzieję, że informacje, które zgromadziliśmy na temat Turbina Peltona, były dla Ciebie przydatne. Jeśli tak, nie zapomnij polecić nas swoim przyjaciołom i rodzinie oraz pamiętaj, że zawsze możesz się z nami skontaktować, jeśli będziesz nas potrzebować. Jeśli mimo naszych starań uznasz, że informacje podane na temat _title nie są całkowicie poprawne lub że powinniśmy coś dodać lub poprawić, będziemy wdzięczni za poinformowanie nas o tym. Dostarczanie najlepszych i najbardziej wyczerpujących informacji na temat Turbina Peltona i każdego innego tematu jest istotą tej strony internetowej; kierujemy się tym samym duchem, który inspirował twórców Encyclopedia Project, i z tego powodu mamy nadzieję, że to, co znalazłeś o Turbina Peltona na tej stronie pomogło Ci poszerzyć swoją wiedzę.

Opiniones de nuestros usuarios

Hubert Winiarski

Byłem zachwycony, że znalazłem ten artykuł na temat _zmienna.

Romuald Siwek

Zawsze dobrze jest się uczyć. Dziękuję za artykuł o zmiennej Turbina Peltona

Luiza Czajkowski

Uważam, że ten wpis o zmiennej Turbina Peltona jest sformułowany bardzo ciekawie, przypomina mi lata szkolne. Jakie piękne czasy, dzięki za sprowadzenie mnie do nich.