Pelton hidro türbini

İmpuls türbinleri, yüksek basınçlı jet akımlarının kinetik enerjisini kullanan su türbinleridir.Yüksek basınçlı su, türbinin nozeleri aracılığıyla yüksek hızlı jet akışlarına dönüştürülür, bu da türbinlerin kovalarına çarpıp, türbinlerin dönmesine ve çalışmasına neden olur.
İmpuls türbinlerinin üç ana türü vardır:Pelton hidro türbinleri, Turgo hidro türbinleriBu bölüm, daha yaygın olarak kullanılan Pelton ve Turgo türbinlerini tanıtır.

Koşucu ve çalışma prensibi

Şekil 1 Pelton türbininin ön görünümünü solda ve yan görünümünü sağda gösteren koşucuyu gösterir.Bu yüzden ona kova türbini de deniyor..

Şekil-1 Pelton türbine çalıştırıcısı

Şekil 2 bir kovanın çapraz kesimi görüntüsüdür. Kovanın çapraz kesiminden, kovanın yan yana düzenlenmiş iki kaşık şeklindeki cisimden oluştuğu görülebilir.Su akışı iki kaşık şeklindeki vücuda fırlatılır, koşucuyu döndürmek.

Şekil 2 - bir kova kesit görünümü

Şekil 3, bir Pelton türbininin çalışma prensibi şemasıdır. Yüksek hızlı su akışı, nozzle aracılığıyla kovalara doğru püskürtülür, kovalar tarafından yansıtılır ve boşaltılır.Suyun kinetik enerjisi kovaları itmektedir.Mavi çizgiler, nozzle tarafından püskürtülen su akışını ve koşucu tarafından yansıtılan su akışını gösterir.

Şekil 3 -- Pelton türbininin çalışma prensibi

Şekil 4, kovalara doğru akış yönünü gösteren bir diyagramdır.her iki tarafındaki çalışma yüzeylerine giriş kenarıyla bölünür.Yüksek hızlı jet akışı, kovalar tarafından yansıtıldıktan sonra kinetik enerjisini kovalara aktarır ve onları ileriye iter.

Şekil-4 Pelton türbini koşucu akış jeti

Enjeksiyon mekanizması

Enjeksiyon mekanizması, kısaca nozel olarak adlandırılır ve esas olarak bir nozel, bir iğne ve iğne hareket mekanizmasından oluşur.İğneyi nozelin içine taşıyarak nozel çıkışının boyutu değiştirilir.Şekil 5, enjeksiyon mekanizmasının yapısının şematik bir şemasıdır.iğne boruya geri çekilir ve nozel açık durumda.

Şekil 5 - boru girişinin yapısı ve enjeksiyon mekanizması

İğnenin hareketi iğne hareket mekanizması ile gerçekleşir. Şekilde, iğne manuel kontrol ile hareket eder.böylece nozelin su akış hızını değiştirmekBüyük ölçekli su türbinleri için, iğneyi hareket ettirmek için hidrolik veya elektrikli servo mekanizmalar kullanılır.Yukarıda belirtilen hareket mekanizmaları borunun dışına monte edilmiştir ve dıştan kontrol edilen enjeksiyon mekanizmasına aittir.Çubuğun içine yerleştirilmiş başka bir tür enjeksiyon mekanizması da vardır, bu da borunun dışına uzanan bir iğne çubuğuna sahip değildir ve bir dirseği gerektirmez.boru hattı düzenlemesine büyük bir kolaylık sağlıyorAma burada tanıtılmayacak.

Şekil 6'nın solunda iğne normal çalışma pozisyonundadır ve su akışı kovaya doğru yönlendirilir.iğne, nozzle açılışını bloke etmek için ileri hareket eder., ve nozel kapalı durumda.

Şekil 6İğneyi hareket ettirerek su akışını kontrol etmek

Deflektör

Şimdi deflektörü tanıtayım. Pelton türbinleri, birkaç yüz metre ile bin metre arasında bir baş aralığı olan yüksek başlı türbinlerdir.Havuzdan türbine giden boru hattı bir kilometreden birkaç kilometreye kadar uzayabilir.Elektrik şebekesi arızasından kaynaklanan bir çıkış durumunda, bu boru hattı, özellikle alt bölümlerde, muazzam su basıncına dayanabilir.Turbinin durması için su kaynağı derhal kapatılmalıdır.Aksi takdirde, türbin yükünü kaybeder, bu da dönüş hızında hızlı bir artışa ve üniteye hasara yol açar.İçerideki büyük miktarda hareketli su akışını hızla durduramaz.Boru hattı hızla kapatılırsa, aşırı yüksek su basıncı oluşacak ve bu da penstockların güvenliğini ciddi şekilde tehlikeye atacaktır.Tek çözüm, püskürtülen suyu türbine çarpmasın diye, türbine doğru yönlendirmek., su akışını kapatmak yerine.
En basit yöntem bir deflektörün nozelin önüne yerleştirilmesidir. Normal çalışma sırasında, deflektör kaldırılır, nozelden 喷出 su akışını etkilemez.ve türbin normal çalışıyor (Şekil 7'nin solunda)Deflektör düşürüldüğünde, nozelden çıkan su akışı, deflektör tarafından engellenir ve alt çıkışa (şekil 7'nin sağında) yönlendirilir ve türbin çalışmayı durdurur.Deflektör 1 ila 2 saniye içinde engelleme pozisyonuna döndürülebilir..

Şekil 7 -- Deflektörün çalışma prensibi

Şekil 8 bir Pelton türbininin temel animasyonudur. Küçük yeşil boncuklar, koşucuyun ön tarafından yansıyan su akışını gösterir.Ve küçük turuncu boncuklar koşucunun arkasından yansıyan su akışını gösterir.. Düzeden fırlatılan su akışının merkez çizgisi koşucunun pitch dairesine dokunur. Pitch dairesi koşucu üzerindeki jet çarpma noktalarından geçen dairedir,Bu nedenle "Pelton türbünü" (tam anlamıyla "tangensiel darbe türbünü").