पेल्टन टरबाइन, यह भी स्पर्शरेखा हाइड्रोलिक पहिया या पेल्टन पहिया के रूप में जाना जाता है, 1870 के दशक में अमेरिकी लेस्टर एलन पेल्टन द्वारा आविष्कार किया गया था। हालांकि टर्बाइनों के कई प्रकार पेल्टन प्रकार पहले बनाए गए थे, यह अभी भी सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाता है वर्तमान में इसकी प्रभावशीलता के लिए।
यह एक आवेग टरबाइन या हाइड्रोलिक टरबाइन है जिसमें एक सरल और कॉम्पैक्ट डिजाइन होता है, इसमें एक पहिया का आकार होता है, जो मुख्य रूप से बाल्टी, डिफ्लेक्टर या विभाजित चलती ब्लेड से बना होता है, जो इसकी परिधि के आसपास स्थित होता है।
ब्लेड को व्यक्तिगत रूप से या केंद्रीय हब से जोड़ा जा सकता है, या पूरे व्हील को एक पूर्ण टुकड़े में फिट किया जा सकता है। कार्य करने के लिए, यह द्रव की ऊर्जा को गति में परिवर्तित करता है, जो तब उत्पन्न होता है जब पानी का एक उच्च गति वाला जेट चलती ब्लेड से टकराता है, जिससे यह घूमता है और संचालन शुरू करता है।
यह आमतौर पर हाइड्रोइलेक्ट्रिक संयंत्रों में बिजली का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है, जहां उपलब्ध जल जलाशय टरबाइन के ऊपर एक निश्चित ऊंचाई पर स्थित है।
इतिहास
पहले पहियों से हाइड्रोलिक पहियों का जन्म हुआ जो नदियों से पानी खींचने के लिए इस्तेमाल किया गया था और मनुष्य या जानवरों के प्रयास से स्थानांतरित किया गया था।
ये पहिये दूसरी शताब्दी ईसा पूर्व के हैं, जब पैडल को पहिया की परिधि में जोड़ा गया था। हाइड्रोलिक मशीनों का उपयोग तब किया जाने लगा जब टर्बोमैचिन्स या हाइड्रोलिक मशीनों के रूप में जानी जाने वाली अन्य मशीनों को संचालित करने के लिए धाराओं की ऊर्जा का दोहन करने की संभावना का पता चला।
पेल्टन-प्रकार के आवेग टर्बाइन 1870 तक दिखाई नहीं दिया, जब अमेरिकी मूल के खनिक लेस्टर एलन पेल्टन ने पहियों के साथ पहला तंत्र लागू किया, जैसे कि चक्की के समान, तब उन्होंने भाप इंजन को लागू किया।
ये तंत्र उनके संचालन में विफल होने लगे। वहां से, पेल्टन ब्लेड या ब्लेड के साथ हाइड्रोलिक पहियों को डिजाइन करने का विचार लेकर आए, जो उच्च गति पर पानी का झटका प्राप्त करते हैं।
उन्होंने देखा कि जेट उनके केंद्र के बजाय ब्लेड के किनारे पर मारा गया था और परिणामस्वरूप पानी का प्रवाह रिवर्स दिशा में बाहर निकल रहा था और टरबाइन तेजी से बढ़ रहा था, और अधिक कुशल विधि बन गई। यह तथ्य उस सिद्धांत पर आधारित है जिसके द्वारा जेट द्वारा उत्पादित गतिज ऊर्जा को संरक्षित किया जाता है और इसका उपयोग विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है।
दुनिया भर में जलविद्युत के विकास में महत्वपूर्ण योगदान के लिए पेल्टन को जलविद्युत का जनक माना जाता है। 1870 के दशक के उत्तरार्ध में उनका आविष्कार, जिसे खुद पेल्टन रनर द्वारा डब किया गया था, को सबसे कुशल आवेग वाले टर्बाइन डिजाइन के रूप में मान्यता दी गई थी।
बाद में, लेस्टर पेल्टन ने अपने पहिये का पेटेंट कराया और 1888 में सैन फ्रांसिस्को में पेल्टन वाटर व्हील कंपनी का गठन किया। "पेल्टन" उस कंपनी के उत्पादों का एक ट्रेडमार्क है, लेकिन इस शब्द का उपयोग समान आवेग टर्बाइन की पहचान करने के लिए किया जाता है।
बाद में, नए डिजाइन सामने आए, जैसे कि 1919 में टर्गो टरबाइन ने पेटेंट कराया और पेल्ही व्हील मॉडल से प्रेरित बांकी टरबाइन।
पेल्टन टरबाइन का संचालन
टर्बाइन दो प्रकार के होते हैं: प्रतिक्रिया टर्बाइन और आवेग टर्बाइन। एक प्रतिक्रिया टरबाइन में, एक बंद कक्ष के दबाव में जल निकासी होती है; उदाहरण के लिए, एक साधारण उद्यान स्प्रिंकलर।
पेल्टन-प्रकार के आवेग टरबाइन में, जब पहिया की परिधि पर स्थित बाल्टियाँ सीधे उच्च गति पर पानी प्राप्त करती हैं, तो वे टरबाइन के घूर्णी संचलन को गतिमान ऊर्जा को गतिशील ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं।
यद्यपि प्रतिक्रिया टरबाइन में गतिज ऊर्जा और दबाव ऊर्जा दोनों का उपयोग किया जाता है, और हालांकि एक आवेग टर्बाइन में वितरित सभी ऊर्जा गतिज है, इसलिए, दोनों टर्बाइनों का संचालन पानी की गति में बदलाव पर निर्भर करता है, इतना है कि यह कहा घूर्णन तत्व पर एक गतिशील बल देता है।
आवेदन
बाजार में विभिन्न आकारों में टर्बाइनों की एक विस्तृत विविधता है, हालांकि इसे 300 मीटर से लेकर लगभग 700 मीटर या उससे अधिक ऊंचाई पर पेल्टन प्रकार की टरबाइन का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
छोटे टरबाइन का उपयोग घरेलू उद्देश्यों के लिए किया जाता है। पानी की गति से उत्पन्न गतिशील ऊर्जा के लिए धन्यवाद, यह आसानी से इस तरह से विद्युत ऊर्जा का उत्पादन कर सकता है कि इन टरबाइन का उपयोग ज्यादातर पनबिजली संयंत्रों के संचालन के लिए किया जाता है।
उदाहरण के लिए, स्विटजरलैंड के वलिस के कैंटन शहर में स्विस आल्प्स में स्थित ग्रांड डिक्सेंस डैम परिसर में बेज़ुड्रोन हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन।
इस संयंत्र ने 1998 में दो विश्व रिकॉर्ड के साथ अपना उत्पादन शुरू किया: इसमें दुनिया की सबसे शक्तिशाली पेल्टन टरबाइन है और सबसे ऊंचा सिर हाइड्रोइलेक्ट्रिक ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है।
सुविधा में तीन पेल्टन टर्बाइन होते हैं, उनमें से प्रत्येक लगभग 1869 मीटर की ऊंचाई पर संचालित होता है और प्रति सेकंड 25 क्यूबिक मीटर की प्रवाह दर, 92% से अधिक दक्षता के साथ काम करता है।
दिसंबर 2000 में, क्लेयूसन-डिक्सेंस बांध का गेट, जो कि बेयूड्रॉन में पेल्टन टर्बाइन खिलाता है, बिजली संयंत्र के बंद होने के कारण लगभग 1,234 मीटर पर टूट गया।
यह टूटना 60 सेंटीमीटर चौड़ा 9 मीटर लंबा था, जिसके कारण फटने से प्रवाह 150 क्यूबिक मीटर प्रति सेकंड से अधिक हो गया, यानी इसमें उच्च दबाव पर बड़ी मात्रा में पानी का तेजी से स्राव हुआ, जिससे नष्ट हो गया लगभग 100 हेक्टेयर में चारागाह, बाग, जंगल, इस क्षेत्र के आसपास स्थित विभिन्न शैले और खलिहान को धोना।
उन्होंने दुर्घटना की एक बड़ी जांच की, जिसके परिणामस्वरूप उन्होंने लगभग पूरी तरह से पेनस्टॉक को फिर से डिजाइन किया। टूटने का मूल कारण अभी भी अज्ञात है।
पाइप लाइन और चट्टान के बीच पानी के प्रवाह को कम करने के लिए पेनस्टॉक के चारों ओर पाइप लाइनिंग और मिट्टी में सुधार के लिए रिडिजाइन की आवश्यकता थी।
पेनस्टॉक के क्षतिग्रस्त खंड को नए स्थान को खोजने के लिए पिछले स्थान से पुनर्निर्देशित किया गया था जो अधिक स्थिर था। रिडिजाइन किए गए गेट पर निर्माण 2009 में पूरा हुआ था।
जनवरी 2010 में पूरी तरह से चालू होने तक इस दुर्घटना के बाद ब्यूड्रॉन सुविधा चालू नहीं थी।
संदर्भ
- पेंटन व्हील। विकिपीडिया, एक निशुल्क विश्वकोश। बरामद: en.wikipedia.org
- पेल्टन टरबाइन। विकिपीडिया, एक निशुल्क विश्वकोश। Es.wikipedia.org से पुनर्प्राप्त
- लेस्टर एलन पेल्टन। विकिपीडिया, एक निशुल्क विश्वकोश। En.wikipedia.org से पुनर्प्राप्त
- ब्यूड्रॉन हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन। विकिपीडिया, एक निशुल्क विश्वकोश। En.wikipedia.org से पुनर्प्राप्त
- पेल्टन और टर्गो टर्बाइन। नवीकरण पहले। Renewablesfirst.co.uk से पुनर्प्राप्त किया गया
- हनानिया जे।, स्टेनहाउस के।, और जेसन डोनव जे। पेल्टन टर्बाइन। ऊर्जा शिक्षा विश्वकोश। ऊजा से पुनर्प्राप्त
- पेल्टन टर्बाइन - कार्य और डिजाइन पहलू। इंजीनियरिंग सीखें। Learnengineering.org से पुनर्प्राप्त किया गया
- हाइड्रोलिक टर्बाइन। बिजली मशीनें OJSC बिजली से पुनर्प्राप्त- m.ru/es/
- पेल्टन व्हील। हार्टविजेन हाइड्रो। H-hydro.com से पुनर्प्राप्त किया गया
- बोलिनागा जे जे एलिमेंटल मैकेनिक्स ऑफ तरल पदार्थ। एंड्रेस बेल्लो कैथोलिक विश्वविद्यालय। काराकस, 2010. हाइड्रोलिक मशीनों के लिए आवेदन। 298।
- लिंसले आरके, और फ्रांजिनी जेबी हाइड्रोलिक रिसोर्स इंजीनियरिंग। CECSA। हाइड्रोलिक मशीनरी। अध्याय 12. 399-402, 417।
- तरल पदार्थ के वायली एस यांत्रिकी। मैकग्रा हिल। छठा संस्करण। टर्बोमेचिंस का सिद्धांत। 531-532।