Υδρογεννήτρια Pelton

Οι ανεμογεννήτριες με παλμούς είναι ανεμογεννήτριες νερού που χρησιμοποιούν την κινητική ενέργεια των ρεύματος αεριωθούμενων υψηλής πίεσης για να κάνουν τη δουλειά τους.Το νερό υψηλής πίεσης μετατρέπεται σε ρεύματα αεριωθούμενων υψηλής ταχύτητας μέσω των ακροβωτίων της τουρμπίνης, που στη συνέχεια χτυπούν τους κουβάδες της τουρμπίνας, προκαλώντας την περιστροφή της και την εκτέλεση εργασίας.
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ανεμογεννήτριων με παλμούς:Υδρογεννήτριες Pelton, Υδρογεννήτριες τύπου TurgoΗ παρούσα ενότητα παρουσιάζει τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες ανεμογεννήτριες Pelton και Turgo.

Δρομέας και αρχή λειτουργίας

Το σχήμα 1 δείχνει τον δρομέα μιας ανεμογεννήτριας Pelton, με την μπροστινή εικόνα στα αριστερά και την πλευρική εικόνα στα δεξιά.Έτσι, ονομάζεται επίσης μια τουρμπίνα κουβά.

Σχήμα-1 Πελτόν

Η εικόνα 2 είναι μια διατομή ενός κουβαλιού.Η ροή του νερού εκτοξεύεται στα δύο σχήμα κουταλιού σώματα, οδηγώντας τον δρομέα να περιστραφεί.

Σχήμα 2 Εικόνα της εγκάρσιας τομής ενός κουβά

Η εικόνα 3 είναι ένα διάγραμμα της αρχής λειτουργίας μιας ανεμογεννήτριας Pelton.Η κινητική ενέργεια του νερού σπρώχνει τους κουβάδεςΟι μπλε γραμμές υποδηλώνουν τη ροή νερού που ψεκαστεί από το στόμιο και τη ροή νερού που αντανακλάται από τον δρομέα.

Σχήμα 3 -- Αρχή λειτουργίας της ανεμογεννήτριας Pelton

Το σχήμα 4 είναι ένα διάγραμμα που δείχνει την κατεύθυνση ροής του νερού που εκτοξεύεται στους κουβάδες.διαχωρίζεται από την άκρη εισόδου στις επιφάνειες εργασίας και στις δύο πλευρέςΜετά την αντανάκλαση από τους κουβάδες, η υψηλής ταχύτητας ροή αεριωθούμενου ρεύματος μεταφέρει την κινητική ενέργειά της στους κουβάδες, ωθώντας τους προς τα εμπρός.

Σχήμα-4 Ρέμα ροής του ελκυστήρα της τουρμπίνας Pelton

Μηχανισμός ένεσης

Ο μηχανισμός ένεσης, ο οποίος ονομάζεται για σύντομη χρήση πίδακας, αποτελείται κυρίως από πίδακα, βελόνα και κινητήρα βελόνας.Το μέγεθος της έξοδος του ακροβωτίου αλλάζει μετακινώντας τη βελόνα μέσα στο ακροβώτιοΤο σχήμα 5 είναι ένα σχηματικό διάγραμμα της δομής του μηχανισμού έγχυσης,που η βελόνα αποσυρθεί στον σωλήνα και ο ακροφύλακας βρίσκεται σε ανοιχτή κατάσταση.

Σχήμα 5 - δομή της είσοδος του σωλήνα και μηχανισμός έγχυσης

Η κίνηση της βελόνας πραγματοποιείται από τον μηχανισμό κίνησης της βελόνας.έτσι ώστε να αλλάξει η ταχύτητα ροής νερού του ακροφύλλουΓια τις μεγάλες υδροστροβιλομηχανές, χρησιμοποιούνται υδραυλικοί ή ηλεκτρικοί μηχανισμοί παροχής ενέργειας για την κίνηση της βελόνας.Οι προαναφερθέντες κινητικοί μηχανισμοί είναι εγκατεστημένοι έξω από τον σωλήνα και ανήκουν στον εξωτερικά ελεγχόμενο μηχανισμό έγχυσηςΥπάρχει ένας άλλος τύπος μηχανισμού ένεσης που είναι εγκατεστημένος στο εσωτερικό του ακροφύλλου, ο οποίος δεν έχει ράβδο βελόνας που εκτείνεται έξω από τον σωλήνα και δεν απαιτεί αγκώνα.Φέρνοντας μεγάλη ευκολία στη διάταξη του αγωγούΩστόσο, δεν θα εισαχθεί εδώ.

Στα αριστερά της εικόνας 6, η βελόνα βρίσκεται στη φυσιολογική θέση εργασίας και η ροή του νερού κατευθύνεται προς τον κουβά.η βελόνα κινείται προς τα εμπρός για να μπλοκάρει το άνοιγμα του ακροφύλλου, και ο ακροφύλακας είναι σε κλειστή κατάσταση.

Σχήμα 6 ∆ιαχείριση της ροής του νερού με την κίνηση της βελόνας

Δελτίο αναφοράς

Οι ανεμογεννήτριες Pelton είναι ανεμογεννήτριες υψηλής αντοχής με εμβέλεια από μερικές εκατοντάδες μέτρα μέχρι πάνω από χίλια μέτρα.Οι αγωγοί από την δεξαμενή στην ανεμογεννήτρια μπορεί να είναι από ένα χιλιόμετρο έως αρκετά χιλιόμετρα.Σε περίπτωση βλάβης του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας που θα προκαλέσει διαρροή, οι σωλήνες πρέπει να αντέχουν σε τεράστια πίεση νερού.Η πηγή νερού πρέπει να κλείσει αμέσως για να σταματήσει η τουρμπίνα.Σε αντίθετη περίπτωση, η ανεμογεννήτρια θα χάσει το φορτίο της, οδηγώντας σε ταχεία αύξηση της ταχύτητας περιστροφής και βλάβη της μονάδας.Η μεγάλη ποσότητα νερού που κινείται μέσα δεν μπορεί να σταματήσει να ρέει γρήγορα.Εάν οι αγωγοί κλείσουν γρήγορα, θα δημιουργηθεί εξαιρετικά υψηλή πίεση νερού, θέτοντας σοβαρά σε κίνδυνο την ασφάλεια των πινάκων.Η μόνη λύση είναι να ανακατευθυνθεί το νερό που ψεκαστεί προς την τουρμπίνα έτσι ώστε να μην χτυπήσει την τουρμπίνα, αντί να κλείσει την ροή του νερού.
Κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας, ο εκτρέπτης σηκώνεται, χωρίς να επηρεάζεται η ροή του νερού 喷出 από τον προβολέα,και η ανεμογεννήτρια λειτουργεί κανονικά (αριστερά του σχήματος 7)Όταν μειώνεται ο αποστάτης, η ροή του νερού από τον πύρο αποκλείεται από τον αποστάτη και ανακατευθύνεται στην κάτω έξοδο (δεξιά του σχήματος 7), και η τουρμπίνα σταματά να λειτουργεί.Ο αποσπέρμαχος μπορεί να γυρίσει στην θέση μπλοκάρισμα εντός 1 έως 2 δευτερολέπτων.

Σχήμα 7 -- Αρχή λειτουργίας του εκτροπέα

Η εικόνα 8 είναι η βασική ζωγραφική ενός ανεμογεννήτη Pelton.Και οι μικρές πορτοκαλί χάντρες δείχνουν την ροή του νερού που αντανακλάται από την πίσω πλευρά του δρομέα.Η κεντρική γραμμή της ροής του νερού που εκτοξεύεται από το στόμιο είναι αγγίχουσα στον κύκλο του δρομέα.Επομένως, το όνομα "τουρμπίνα Pelton" (που κυριολεκτικά σημαίνει "τουρμπίνα tangential impact").