De pelton turbine, Ook bekend als tangentieel hydraulisch wiel of Pelton-wiel, werd het uitgevonden door de Amerikaan Lester Allen Pelton in de jaren 1870. Hoewel er vóór het Pelton-type verschillende soorten turbines werden gemaakt, wordt dit tegenwoordig nog steeds het meest gebruikt vanwege zijn efficiëntie..
Het is een impulsturbine of hydraulische turbine met een eenvoudig en compact ontwerp, de vorm van een wiel, voornamelijk samengesteld uit emmers, deflectors of gedeelde bewegende bladen, gelegen rond zijn omtrek.
De messen kunnen afzonderlijk worden gepositioneerd of aan de centrale naaf worden bevestigd, of het hele wiel kan in één geheel worden gemonteerd. Om te functioneren, zet het de energie van de vloeistof om in beweging, die wordt gegenereerd wanneer een hogesnelheidsstraal water de bewegende bladen raakt, waardoor het gaat draaien en begint te werken..
Het wordt over het algemeen gebruikt om elektriciteit te produceren in waterkrachtcentrales, waar de beschikbare watertank zich op een bepaalde hoogte boven de turbine bevindt.
Artikel index
Hydraulische wielen werden geboren uit de eerste wielen die werden gebruikt om water uit rivieren te halen en werden verplaatst door de inspanning van mens of dier..
Deze wielen dateren uit de 2e eeuw voor Christus, toen peddels werden toegevoegd aan de omtrek van het wiel. Er werden hydraulische wielen gebruikt toen de mogelijkheid werd ontdekt om de energie van stromingen te gebruiken om andere machines te bedienen, die momenteel bekend staan als turbomachines of hydraulische machines..
De impulsturbine van het Pelton-type verscheen pas in 1870, toen de mijnwerker Lester Allen Pelton van Amerikaanse afkomst het eerste mechanisme met wielen implementeerde om water aan te zuigen, vergelijkbaar met een molen, en vervolgens stoommachines implementeerde.
Deze mechanismen begonnen fouten in hun werking te vertonen. Van daaruit kwam Pelton op het idee om hydraulische wielen te ontwerpen met bladen of bladen die de schok van water met hoge snelheid opvangen..
Hij merkte op dat de straal op de rand van de bladen sloeg in plaats van op hun midden, met als resultaat dat de waterstroom in omgekeerde richting wegging en de turbine versnelde, wat een efficiëntere methode werd. Dit feit is gebaseerd op het principe waarmee de kinetische energie die door de straal wordt geproduceerd, wordt behouden en kan worden gebruikt om elektrische energie op te wekken..
Pelton wordt beschouwd als de vader van waterkracht, vanwege zijn belangrijke bijdrage aan de ontwikkeling van waterkracht over de hele wereld. Zijn uitvinding in de late jaren 1870, door hemzelf aangeduid als de Pelton Runner, werd erkend als het meest efficiënte ontwerp van impulsturbines..
Later patenteerde Lester Pelton zijn wiel en in 1888 richtte hij de Pelton Water Wheel Company op in San Francisco. "Pelton" is een handelsmerk van de producten van dat bedrijf, maar de term wordt gebruikt om soortgelijke impulsturbines aan te duiden..
Later kwamen er nieuwe ontwerpen bij, zoals de in 1919 gepatenteerde Turgo-turbine en de Banki-turbine geïnspireerd op het Pelton-wielmodel..
Er zijn twee soorten turbines: reactieturbine en impulsturbine. In een reactieturbine wordt de drainage uitgevoerd onder de druk van een gesloten kamer; bijvoorbeeld een eenvoudige tuinsproeier.
In de impulsturbine van het Pelton-type, wanneer de emmers aan de rand van het wiel het water direct met hoge snelheid ontvangen, drijven ze de rotatiebeweging van de turbine aan, waarbij de kinetische energie wordt omgezet in dynamische energie..
Hoewel zowel kinetische energie als drukenergie worden gebruikt in de reactieturbine, en hoewel alle energie die wordt geleverd in een impulsturbine kinetisch is, hangt de werking van beide turbines af van een verandering in de snelheid van het water, zodat het een dynamische kracht op genoemd roterend element.
Er is een grote verscheidenheid aan turbines in verschillende maten op de markt, maar het wordt aanbevolen om de turbine van het type Pelton te gebruiken op hoogtes van 300 meter tot ongeveer 700 meter of meer..
Kleine turbines worden gebruikt voor huishoudelijke doeleinden. Dankzij de dynamische energie die wordt opgewekt door de snelheid van het water, kan het gemakkelijk elektrische energie produceren op een zodanige manier dat deze turbines vooral worden gebruikt voor de werking van waterkrachtcentrales..
Bijvoorbeeld de waterkrachtcentrale Bieudron in het Grande Dixence-damcomplex in de Zwitserse Alpen in het kanton Wallis, Zwitserland.
Deze fabriek begon haar productie in 1998, met twee wereldrecords: het heeft de krachtigste Pelton-turbine ter wereld en de hoogste kop die wordt gebruikt om hydro-elektrische energie te produceren..
De faciliteit herbergt drie Pelton-turbines, elk op een hoogte van ongeveer 1869 meter en een debiet van 25 kubieke meter per seconde, met een efficiëntie van meer dan 92%..
In december 2000 brak de poort van de Cleuson-Dixence-dam, die de Pelton-turbines in Bieudron voedt, op ongeveer 1234 meter hoogte, waardoor de energiecentrale moest worden stilgelegd..
De breuk was 9 meter lang en 60 centimeter breed, waardoor de stroom door de breuk meer dan 150 kubieke meter per seconde bedroeg, dat wil zeggen dat er snel een grote hoeveelheid water bij hoge druk vrijkwam, waardoor de doorgang van ongeveer 100 hectare weilanden, boomgaarden, bossen, het wassen van verschillende chalets en schuren in de buurt van dit gebied.
Ze hebben een groot onderzoek gedaan naar het ongeval, waardoor ze de afsluiter bijna volledig opnieuw hebben ontworpen. De oorzaak van de breuk is nog onbekend..
Het herontwerp vereiste verbeteringen aan de buisbekleding en bodemverbetering rond de afsluiter om de waterstroom tussen de buis en het gesteente te verminderen..
Het beschadigde gedeelte van de afsluiter werd omgeleid van de vorige locatie om nieuwe rots te vinden die stabieler was. De bouw van de opnieuw ontworpen poort is in 2009 voltooid.
De faciliteit in Bieudron was na dit ongeval pas operationeel toen deze in januari 2010 volledig operationeel was..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.