Peltonin turbiini

Kauhaturbiini (jet-bucket turbiini) - aktiivinen hydrauliturbiini , jota käytetään erittäin korkeissa paineissa. Tunnetaan myös nimellä "Pelton-turbiini" amerikkalaisen keksijän Lester A. Peltonin mukaan .

Kauhaturbiinit ovat rakenteeltaan hyvin erilaisia ​​kuin yleisimmät suihkuturbiinit ( radiaaliaksiaaliset , pyöriväsiipiset ), joissa juoksupyörä on vesivirrassa. Kauhaturbiineissa vettä syötetään suuttimien kautta tangentiaalisesti kauhan keskiosan läpi kulkevaan ympyrään. Samanaikaisesti suuttimen läpi kulkeva vesi muodostaa suurella nopeudella lentävän suihkun, joka osuu turbiinin siipiin, minkä jälkeen pyörä pyörii ja tekee työtä. Yhden terän taipumisen jälkeen suihkun alle vaihdetaan toinen. Suihkun energian käyttöprosessi tapahtuu ilmakehän paineessa, ja energian tuotanto tapahtuu vain veden kineettisen energian kustannuksella. Turbiinin siivet ovat kaksoiskoveria ja terävä terä keskellä; terän tehtävänä on jakaa vesisuihku energian tehokkaammaksi hyödyntämiseksi ja terien nopean tuhoutumisen estämiseksi. Juoksupyörään voidaan asentaa jopa 40 terää.

Siipipyörä voidaan asentaa sekä vaaka- että pystyakselille [1] [2] . Vaakasuuntaisella akselijärjestelyllä kullekin juoksupyörälle voidaan toimittaa jopa kaksi suutinta; koska kunkin suuttimen kapasiteetti on rajallinen, suurilla vesivirtausnopeuksilla yhdelle akselille asennetaan kaksi juoksupyörää tai käytetään pystysuoraa turbiinia. Jälkimmäiseen voidaan toimittaa jopa kuusi suutinta. Suuttimista tulevan veden virtausnopeus riippuu paineesta ja voi saavuttaa merkittäviä arvoja, luokkaa 500–600 km/h. Turbiinin pyörimisnopeus on myös erittäin korkea, jopa 3000 rpm.

Patentti kauhaturbiinille myönnettiin amerikkalaiselle insinöörille A. Peltonille vuonna 1889 [3] .

Peltonin hydrauliturbiineja käytetään yli 200 metrin korkeuksissa (useimmiten 300-500 metriä tai enemmän), virtausnopeuksilla 100 m³/s asti. Suurimpien kauhaturbiinien teho voi olla 200-250 MW ja enemmän. Jopa 700 metrin paineessa kauhaturbiinit kilpailevat radiaaliaksiaalisten turbiinien kanssa, korkeammissa paineissa niiden käytölle ei ole vaihtoehtoa [4] . Kauhaturbiineilla varustetut HEPP:t rakennetaan pääsääntöisesti ohjauksen mukaan , koska niin merkittävien paineiden saaminen padon avulla on ongelmallista.

Peltonin turbiineja käytetään hyvin usein pienissä vesivoimalaitoksissa, jotka on rakennettu pienille joille, joissa on suuria putouksia vuoristoalueilla.

Kauhaturbiinien etuja ovat mahdollisuus käyttää erittäin korkeita nostoja sekä alhaiset veden virtausnopeudet. Turbiinin haittoja ovat tehottomuus matalilla paineilla, pumpun käyttämisen mahdottomuus, korkeat vaatimukset syötettävän veden laadulle (erilaiset sulkeumat, kuten hiekka, aiheuttavat turbiinin nopeaa kulumista).

Maailman suurimmat Pelton-turbiinit on asennettu Biedronin vesivoimalaitokseen Sveitsissä , teholtaan 423 MW. Sama vesivoimalaitos pitää hallussaan maailmanennätystä vesivoimayksiköiden nostokorkeudessa, joka on 1 869 m. Ennen tämän vesivoimalaitoksen käyttöönottoa vuonna 1998, 40 vuoden ajan itävaltalainen Reißeckin vesivoimalaitos oli johtoasemassa. pää - 1,773 m.

Venäjän vesivoimala kauhavesiturbiineilla

Peltonin turbiinit eivät ole vielä löytäneet laajaa käyttöä Venäjän vesivoimarakentamisen käytännössä johtuen nykyisestä keskittymisestä pääasiassa matala- ja keskipaineisten HEPP:ien rakentamiseen. Vuodesta 2022 lähtien on rakennettu yksi suuri ja viisi pientä kauhaturbiineilla varustettua HEPP:tä.

• Zaramagskaya HPP-1 . Venäjän suurin toimiva vesivoimalaitos kauhavesivoimaloilla. Asema sijaitsee Ardon-joen varrella Pohjois -Ossetiassa , otettiin käyttöön vuonna 2019. Vesivoimalan teho on 346 MW, asemarakennukseen on asennettu 2 vesivoimalaitosyksikköä, jotka toimivat 619 metrin korkeudella.
• Gizeldonin vesivoimala . Käynnistettiin Gizeldon-joella vuonna 1934 , yksi Venäjän vanhimmista vesivoimaloista. HPP:n teho on 22,94 MW, asemarakennukseen on asennettu neljä vaakasuuntaista hydrauliikkayksikköä, jotka toimivat 289 metrin korkeudella.
• Kurushskajan vesivoimala . Laukaistiin Usukhchay- joella vuonna 1951 . HPP:n teho on 0,48 MW, asemarakennukseen on asennettu kaksi maahantuotua vaakasuuntaista hydrauliikkayksikköä.
• Malaya Krasnopolyanskaya HPP . Laukaistiin Beshenka - joella vuonna 2005 . HPP:n teho on 1,5 MW, asemarakennukseen on asennettu 1 vaakasuuntainen hydrauliyksikkö.
• HPP "Jazator" . Laukaistiin Tyun- joella vuonna 2007 . HPP:n teho on 0,63 MW, asemarakennukseen on asennettu kaksi vaakasuuntaista hydrauliyksikköä, jotka toimivat 140 metrin korkeudella.
• Fasnalin vesivoimala . Asema sijaitsee Songutidon - joen varrella Pohjois - Ossetiassa , käynnistettiin vuonna 2009 . Vesivoimalan teho on 6,4 MW, asemarakennukseen on asennettu 4 vesivoimalaitosyksikköä, joista kolme on säteittäisiä ja yksi vaakasuora kauha.

Kauhaturbiinien käyttöä suunnitellaan myös Verkhnebaksanskaya HEP -hankkeessa.

Kazakstanin voimalaitokset kauhaturbiineilla

• Verkhne-Almatinskaya HPP . Asema sijaitsee joen varrella. Bolshaya Almatinka , lanseerattiin vuonna 1953 . Vesivoimalan teho on 15,6 MW, asemarakennukseen on asennettu 3 vesivoimalaitosyksikköä, jotka toimivat 581 metrin korkeudella.
• Almatyn voimalaitos nro 2 . Asema sijaitsee joen varrella. Bolshaya Almatinka, lanseerattiin vuonna 1959 . Vesivoimalan teho on 14,3 MW, asemarakennukseen on asennettu 3 vesivoimalaitosyksikköä, jotka toimivat 516 metrin korkeudella.
• Moinakin vesivoimala . Asema sijaitsee joen varrella. Charyn , on ollut rakenteilla vuodesta 1985 , rakentamisen on määrä valmistua vuonna 2011. Voimalaitoksen suunniteltu teho on 300 MW, asemarakennukseen tulee asentaa 2 noin 500 metrin korkeudessa toimivaa vesivoimalaitosyksikköä.

Armenian voimalaitokset ämpäriturbiineilla

• Tatevin vesivoimala . Asema sijaitsee Vorotan-joen varrella . HPP-rakennukseen on asennettu 3 pystysuoraa hydrauliyksikköä, jotka toimivat 569 metrin korkeudella.
• HPP Yeghesis. HPP-rakennuksessa on kaksi pystysuoraa 6,46 MW:n tehoista hydrauliyksikköä, jotka toimivat 250 m:n korkeudella. Asema otettiin käyttöön vuonna 2006 [5] .

Georgian HPP kauhaturbiineilla

• Khrami HPP-1 . Asema sijaitsee Khrami - joen varrella . HPP:n kapasiteetti - 112,5 MW. HPP-rakennukseen on asennettu 3 pystysuoraa hydrauliikkayksikköä, jotka toimivat suunnittelukorkeudella 370 m (maksimi - 420 m).
• Shaorin vesivoimala . Asema sijaitsee Shaori - joen varrella . HPP:n kapasiteetti - 40 MW. HPP-rakennukseen on asennettu 4 pystysuoraa kaksisuutinta hydrauliikkayksikköä, jotka toimivat suunnittelukorkeudella 478 m (maksimi - 538 m).
• Bzhuzhskaya vesivoimala . Asema sijaitsee Bzhuzha - joen varrella . HPP:n kapasiteetti - 12,24 MW. HPP-rakennukseen on asennettu 3 vaakasuuntaista kaksisuutinta hydrauliikkayksikköä, jotka toimivat suunnittelukorkeudella 291 m (maksimi - 300 m).

Katso myös

• Radiaaliaksiaalinen turbiini (Francis-turbiini)
• Kaplan turbiini
• Ristivirtausturbiini (Bankey-Mitchell-Ossberger-turbiini )

Muistiinpanot

1. ↑ 14.2. Turbiinit ja niiden asennus HE-rakennukseen, 14.2.1. Active Turbines Arkistoitu 21. kesäkuuta 2015 Wayback Machinessa / Hydraulic Engineering and Land Reclamation
2. ↑ Kauhan hydrauliturbiini // Great Soviet Encyclopedia  : [30 osana]  / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.
3. ↑ BUCKET HYDROTURBINE: BES (pääsemätön linkki) . Käyttöpäivä: 21. tammikuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 2. kesäkuuta 2007. (määrätön) 
4. ↑ OJSC Power Machinesin virallinen verkkosivusto / Tuotteet / Laitteet sähkön tuotantoon / Laitteet vesivoimaloihin / Hydrauliturbiinit (pääsemätön linkki) . Käyttöpäivä: 21. tammikuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 28. joulukuuta 2005. (määrätön) 
5. ↑ Mavel-tuotteet . Haettu 26. maaliskuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 20. maaliskuuta 2011. (määrätön)

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Hienoa norjalaista Iso venäläinen Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4304689-7 NKC : ph162644