Turbin sejarah pelton, operasi, aplikasi



itu Turbin Pelton, Juga dikenal sebagai Tangential Hydraulic Wheel atau Pelton Wheel, ditemukan oleh American Lester Allen Pelton pada tahun 1870-an. Meskipun beberapa jenis turbin dibuat sebelum jenis Pelton, ini masih yang paling umum digunakan karena efisiensinya.

Ini adalah turbin impuls atau turbin hidrolik yang memiliki desain sederhana dan kompak, berbentuk roda, sebagian besar terdiri dari bucket, deflektor atau baling-baling bergerak, yang terletak di sekeliling pinggirannya..

Pisau dapat ditempatkan secara individual atau melekat pada hub pusat, atau seluruh roda dapat ditempatkan dalam satu bagian utuh. Untuk bekerja, itu mengubah energi fluida menjadi gerakan, yang dihasilkan ketika semburan air dengan kecepatan tinggi, mengenai bilah yang bergerak yang menyebabkannya berputar dan mulai beroperasi.

Umumnya digunakan untuk menghasilkan listrik di pembangkit listrik tenaga air, di mana tangki air yang tersedia terletak pada ketinggian tertentu di atas turbin.

Indeks

  • 1 Sejarah
  • 2 Pengoperasian turbin Pelton
  • 3 Aplikasi
  • 4 Referensi

Sejarah

Roda hidrolik lahir dari roda pertama yang digunakan untuk mengambil air dari sungai dan digerakkan oleh upaya manusia atau hewan.

Roda ini tanggal kembali ke abad kedua SM, ketika mereka menambahkan dayung ke keliling roda. Roda hidrolik mulai digunakan, ketika ditemukan kemungkinan untuk memanfaatkan energi arus untuk mengoperasikan mesin lain, yang saat ini dikenal sebagai mesin turbo atau mesin hidrolik..

Turbin impuls Pelton tidak muncul sampai 1870, ketika penambang Lester Allen Pelton asal AS menerapkan mekanisme pertama dengan roda untuk menimba air, mirip dengan penggilingan, kemudian ia menerapkan mesin uap.

Mekanisme ini mulai menunjukkan kegagalan dalam operasi mereka. Dari sana, Pelton muncul dengan ide merancang roda hidrolik dengan bilah atau dayung yang menerima kejutan air dengan kecepatan tinggi.

Dia mengamati bahwa jet menghantam tepi dayung alih-alih di tengahnya dan akibatnya aliran air tertinggal dalam arah sebaliknya dan turbin memperoleh kecepatan lebih, menjadi metode yang lebih efisien. Fakta ini didasarkan pada prinsip dimana energi kinetik yang dihasilkan oleh jet, dilestarikan dan dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik.

Pelton dianggap sebagai bapak tenaga listrik tenaga air, karena kontribusinya yang signifikan terhadap pengembangan tenaga air di seluruh dunia. Penemuannya di akhir 1870-an, yang disebut oleh dirinya sendiri sebagai Pelton Runner, diakui sebagai desain turbin impuls yang paling efisien..

Kemudian, Lester Pelton mematenkan rodanya dan pada tahun 1888 membentuk Pelton Water Wheel Company di San Francisco. "Pelton" adalah merek dagang terdaftar dari produk-produk perusahaan itu, tetapi istilah ini digunakan untuk identifikasi turbin impuls serupa.

Kemudian, desain baru muncul, seperti turbin Turgo yang dipatenkan pada tahun 1919, dan turbin Banki yang terinspirasi oleh model roda Pelton..

Pengoperasian turbin Pelton

Ada dua jenis turbin: turbin reaksi dan turbin impuls. Dalam turbin reaksi, limpasan dilakukan di bawah tekanan ruang tertutup; misalnya, alat penyiram kebun sederhana.

Dalam turbin impuls tipe Pelton, ketika bucket yang terletak di pinggiran roda langsung menerima air dengan kecepatan tinggi, mereka mengaktifkan gerakan rotasi turbin, mengubah energi kinetik menjadi energi dinamis.

Meskipun baik energi kinetik dan energi tekanan digunakan dalam turbin reaksi, dan meskipun semua energi yang dikirim dalam turbin pulsa adalah kinetik, oleh karena itu, operasi kedua turbin tergantung pada perubahan kecepatan air, untuk mengerahkan kekuatan dinamis pada elemen yang berputar.

Aplikasi

Ada berbagai macam turbin dalam berbagai ukuran di pasaran, namun disarankan untuk menggunakan turbin tipe Pelton dengan ketinggian mulai 300 meter hingga sekitar 700 meter atau lebih..

Turbin kecil digunakan untuk keperluan rumah tangga. Berkat energi dinamis yang dihasilkan oleh kecepatan air, ia dapat dengan mudah menghasilkan energi listrik sedemikian rupa sehingga turbin ini sebagian besar digunakan untuk pengoperasian pembangkit listrik tenaga air..

Misalnya, pembangkit listrik tenaga air Bieudron di kompleks bendungan Grande Dixence yang terletak di Pegunungan Alpen Swiss di kanton Valais, Swiss.

Pabrik ini, memulai produksinya pada tahun 1998, dengan dua rekor dunia: ia memiliki turbin Pelton paling kuat di dunia dan kepala tertinggi yang digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik tenaga air.

Fasilitas ini menampung tiga turbin Pelton, masing-masing beroperasi pada ketinggian sekitar 1869 meter dan aliran 25 meter kubik per detik, bekerja dengan efisiensi lebih besar dari 92%.

Pada bulan Desember 2000, gerbang bendungan Cleuson-Dixence, yang memberi makan turbin Pelton di Bieudron, pecah pada ketinggian 1234 meter, yang memaksa penutupan pembangkit listrik..

Pecahnya memiliki panjang 9 meter dengan lebar 60 sentimeter, menyebabkan aliran melalui pecah melebihi 150 meter kubik per detik, yaitu, ia memiliki pelepasan cepat sejumlah besar air pada tekanan tinggi, menghancurkan jalurnya sekitar 100 hektar sekitar padang rumput, kebun, hutan, mencuci beberapa vila dan lumbung yang terletak di sekitar area ini.

Mereka melakukan penyelidikan hebat tentang kecelakaan itu, dan akibatnya hampir sepenuhnya mendesain ulang pipa paksa. Akar penyebab pecahnya masih belum diketahui.

Perancangan ulang tersebut membutuhkan perbaikan pada lapisan pipa dan peningkatan tanah di sekitar pipa paksa untuk mengurangi aliran air antara pipa dan batu..

Bagian yang rusak dari pipa paksa dialihkan dari lokasi sebelumnya untuk menemukan batu baru yang lebih stabil. Konstruksi bendungan yang dirancang ulang selesai pada tahun 2009.

Instalasi Bieudron tidak beroperasi setelah kecelakaan ini sampai ia sepenuhnya melanjutkan kegiatannya pada Januari 2010.

Referensi

  1. Roda Penton. Wikipedia, ensiklopedia gratis. Dipulihkan: en.wikipedia.org
  2. Turbin Pelton. Wikipedia, ensiklopedia gratis. Diperoleh dari es.wikipedia.org
  3. Lester Allen Pelton. Wikipedia, ensiklopedia gratis. Diperoleh dari en.wikipedia.org
  4. Pembangkit Listrik Tenaga Air Bieudron. Wikipedia, ensiklopedia gratis. Diperoleh dari en.wikipedia.org
  5. Turbin Pelton dan Turgo. Terbarukan Pertama Dipulihkan dari renewablesfirst.co.uk
  6. Hanania J., Stenhouse K., dan Jason Donev J. Pelton Turbine. Ensiklopedia Pendidikan Energi. Diperoleh dari energyeducation.ca
  7. Turbin Pelton - Aspek Kerja dan Desain. Belajar Teknik. Diperoleh dari learnengineering.org
  8. Turbin Hidrolik Mesin Listrik OJSC. Diperoleh dari power-m.ru/
  9. Roda Pelton. Hartvigsen Hydro. Diperoleh dari h-hydro.com
  10. Bolinaga J. J. Elemen Mekanik Cairan. Universitas Katolik Andrés Bello. Caracas, 2010. Aplikasi untuk Mesin Hidrolik. 298.
  11. Linsley R. K., dan Franzini J.B. Rekayasa Sumber Daya Hidrolik. CECSA. Mesin hidrolik. Bab 12. 399-402, 417.
  12. Wylie S. Mekanika Fluida. Bukit McGraw. Edisi Keenam. Teori Turbomachines. 531-532.