Peltonova turbina

[Pelton]

Imamo peltonovo turbino z max. močjo 9.5 kW. Višinske razlike med zajetjem in turbino je 18m. Pritisk pri polni obratovalni moči je 1.3bar ter max. pretok je 80 l/s. Turbina je z dvema šobama.

Vem, da so peltonove turbine narejene za večje pritiske in manjše preteko, vendar me zanima, kaj bi lahko spremenil brez ogromnih stroškov, da bi povečal moč elektrarne ??

za nasvete se v naprej zahvaljujem!!!

lp,m

[fikus_]

Hidravlične izgube so dokaj velike. Teoretično bi moral imeti 1,8 bar. Mogoče se da tukaj kaj narediti.

LP

[Pelton]

ja največji problem je , ker je prejšnji lastnik, ki je to elektrarno gradil, zgrešil pri cevovodu! Namreč začel je z cevjo fi50cm potem pa jih zmanjševal (3krat), tako da je na koncu prišel na fi20cm.

kako bi pa lahko preveril če so obrati turbine pravi za pretok/hitrost vode??? Nekako bi moral turbino zavirati z nečem (brez motorja) in pri različnih obratih meriti navor turbine. Kaj bi za to uporabil...disk od avta??

[fikus_]

Torej pri cevovodu se bi dali kaj narediti. Glede optimalnih obratov turbine pri danih pogojih se bo pa najbolje pogovoriti s kom, ki se na to spozna. Vedeti pa moraš tudi, da za oddajanje el. v omrežje mora biti frekvenca 50 Hz in si vezan tudi na to.

LP

[kopron]

Najlažje in najceneje meriš direktno na generatorju ki je priklopljen na turbino. Generator obremeniš s nekim električnim uporom na primer z el. grelcem in meriš tok in napetost ter po možnosti obrate, in iz tega izračunaš moč in navor. Mal je problem če imaš induktivno breme potem moraš upoštevati še cos fi tega bremena. Če pa misliš meriti z zavoro, se bo le ta segrevala da jo bo potrebno hladiti. Skoraj bi pozabil tudi električne grelce je potrebno hladiti da ne pregorijo.Pri sami turbini nimaš kaj dosti spremeniti važno je da je cevovod do turbine čim bolj naravnost da ni ovinkov ozirima kolenov in čim bolj gladke cevi morajo biti.Pomembno je tudi da je cev napolnjena po celotni dolžini do vreha. V tvojem primeru verjetno ni, zato nimaš višjega tlaka na šobah, ker nekaj izgub je tudi ob stenah cevovoda.Pa velik uspeha pri delu.

[Pelton]

Najlažje in najceneje meriš direktno na generatorju ki je priklopljen na turbino. Generator obremeniš s nekim električnim uporom na primer z el. grelcem in meriš tok in napetost ter po možnosti obrate, in iz tega izračunaš moč in navor. Mal je problem če imaš induktivno breme potem moraš upoštevati še cos fi tega bremena. Če pa misliš meriti z zavoro, se bo le ta segrevala da jo bo potrebno hladiti. Skoraj bi pozabil tudi električne grelce je potrebno hladiti da ne pregorijo.Pri sami turbini nimaš kaj dosti spremeniti važno je da je cevovod do turbine čim bolj naravnost da ni ovinkov ozirima kolenov in čim bolj gladke cevi morajo biti.Pomembno je tudi da je cev napolnjena po celotni dolžini do vreha. V tvojem primeru verjetno ni, zato nimaš višjega tlaka na šobah, ker nekaj izgub je tudi ob stenah cevovoda.Pa velik uspeha pri delu.

Električni grelec, upor, porabnik za 10kW ne pride v upoštev..
Glede zavor se še vedno tuhta. Seveda bi moral zavoro hladiti!

Dolžina samega cevovoda je 300m in je napolnjena z vodo do vrha (ni vmes zraka). Verjetno je padec tlaka zaradi tega, ker ima šoba iztopno odprtino 90mm. In s tem je prevelika poraba vode za dovodno cev, na koncu, s premerom 20cm ?? Je pa res, da ima cevovod na spodnji šobi 2X 90° koleno.

Verjetno je sam cevovod, zadnjih 10m, ki je železen, zelo hrapa(rja) in bi bilo dobro le tega zamenjati ??

lp,M

[janez03]

Nisem ravno stručko, moje mnenje pa je tako:
-idealna obodna hitrost lopatic je polovična hitrost vodnega curka-takrat voda odda praktično vso svojo energijo turbini. Prave obrate generatorja loviš s prenosom.
-Dejstvo, da tlak pade na 1,3 bara pomeni to, da so upori v ceveh preveliki - da je cev za dani pretok predolga/preozka. (morda je kje kaka zožitev/delna zamašitev cevi?)
-Če ni opcije za zamenjavo vsaj tistega dela cevi, ki so 200 mm potem bi vsaj koleni spremenil - zamenjal za loke z večjim radiusom.
-Moč je bolje meriti mehansko, sploh ker gre za relativno manjšo moč- standardni električni sistemi (generator) so optimirani za nazivno frekvenco oz. vrtljaje (ca.+-5%).
Res pa je padec 18 metrov za peltonovo turbino zelooo majhen.

L.p.; Janez

[Pelton]

Nisem ravno stručko, moje mnenje pa je tako:
-idealna obodna hitrost lopatic je polovična hitrost vodnega curka-takrat voda odda praktično vso svojo energijo turbini. Prave obrate generatorja loviš s prenosom.
-Dejstvo, da tlak pade na 1,3 bara pomeni to, da so upori v ceveh preveliki - da je cev za dani pretok predolga/preozka. (morda je kje kaka zožitev/delna zamašitev cevi?)
-Če ni opcije za zamenjavo vsaj tistega dela cevi, ki so 200 mm potem bi vsaj koleni spremenil - zamenjal za loke z večjim radiusom.
-Moč je bolje meriti mehansko, sploh ker gre za relativno manjšo moč- standardni električni sistemi (generator) so optimirani za nazivno frekvenco oz. vrtljaje (ca.+-5%).
Res pa je padec 18 metrov za peltonovo turbino zelooo majhen.
L.p.; Janez

Problem je, ker nevem kakšna je hitrost vode!
-To mi je znano, da mora biti obodna hitrost lopatic 1/2 manjša od hitrosti vode.
-Je možno kako izračunati hitrost vode s podatki : tlak, premer iztopne odprtine šobe, pretok. ??
-poizkušal bom zamenjati koleni z večjim radiusom.

Zanim me še, kako je najbolje razdeliti cev na dva dela, da bo čim manj izgub - mogoče ima kdo kje kakšno sliko??

lp,m

[janez03]

Po kmečki logiki bi bilo takole:
Da se skozi presek šobe (dveh šob skupaj?) 90 mm (= 0,636 dm2) pretoči 1liter/sek. mora teči s hitrostjo 0,1/0,636=0,157 m/sek. Za pretok 80 l/sek to znese slabih 12,6 m/sek.
Nisi omenil kako so izvedeni prehodi cevi iz večjega na manjši premer (iz 500/400...) Prehod mora biti konus s strmino največ 1:6, sicer tam prihaja do velikih tlačnih izgub (trije prehodi...)

L.p.; Janez

[gbosstjan]

Če zanemarimo izgube v cevovodu je hitrost iztekanja

v = Kvadratni koren z(2* g * h)

Zaradi izgub v cevovodu pride do podobnega efekta kot, da bi zmanjšal višino "h". Če zanemarimo izgube je tako hitrost iztekanja odvisna samo od padca "h". V praksi pa je res, da če povečaš šobo in da imaš hitrost vode v cevovodu preveliko (veliko izgub) ti potem hitrost iztekanja pade. Osnova za dobro elektrarno je malo izgub v cevovodu. Ne spomnim se točno a mislim, da so hitrosti v cevovodu ponavadi nekje ranga 0,2 m/s.[/quote][/list][/list]

[gbosstjan]

Torej ustrezno povečaj cevovod, hitrost iztekanja iz šobe potem lahko računaš po zgornji formuli. Premer šobe pa potem določi glede na željeni pretok (hitrost iztekanja iz šobe je vedno ista (v cevovodu so minimalne izgube), s premerom pa spreminjaš pretok skozi šobo).

[kopron]

Čim povečaš pretok skozi šobo imaš tudi avtomatsko večjo moč na turbini.Samo potem ti bo prehitro zmanjkalo vode. Morate vedet da tudi pri tavelikih hidroelektrarnah turbine delajo s dobrim iskoristkom v zelo ozkem območju vrtljajev in pretoku vode.Vsled tega je postavljenih več turbin vsporedno in jih glede na razpoložljivo količino vode poganjajo. Zato domnevam da kaj dosti ne moreš izboljšati, če nimaš točnih podatkov za kateri pretok in obrate je bila turbina dimenzionirana. Ali imaš v šobi vgrajeno iglo za regulacijo pretoka vode? Malo sem na hitro računal če dobiš 9,5 KW moči ven na generatorju potem si lahko vesel. Ker teorija je eno v praksi pa je to drugače.Zelo težko je priti čez 60% izkoristka glede na raspoložljivo količino vode in dobljeno el. energijo.Pa velik uspeha pri meritvah. Kje se nahaja centrala če ni skrivnost.LP

[janez03]

Glede na to, da je padec daleč manjši od optimalnega za peltonovo turbino, poskusi sledeče: Nabavi merilnik vrtljajev in odstrani vsa bremena. Odpri vodo in pusti da turbina doseže ubežno hitrost (malce manj kot dvojna optimalna hitrost zaradi preostalih uporov). Izmeri vrtljaje in nato optimiraj velikost/obliko cevovodov in šob na max. dosegljivo ubežno hitrost. Optimalno hitrost turbine(polovična ubežna hitrost) imaš tako najdeno. S prenosi nato uloviš ustrezne obrate generatorja.

L.p.; Janez

[Pelton]

lep pozdrav!!


-za iztopno hitrost vode, ker sem bil malo prehiter pri objavi , sem sam izračunal po podatkih (fi 90mm.......)

-voda ni na zalogi, ampak se regulira sproti po pretoku potoka!
vgrajeni sta šobi za regulacijo pretoka!Centrala se nahaja na Koroškem koncu na potoku Požarnica!!

-merilnik vrtljajev imam, vendar da bi turbino spustil do ubežne hitrosti??? Hm...nevem do kakšne hitrosti bi vzdržala oz. je testirana???

ps.: je pa problem, ker je bila grajena z stranini drugega gospoda...in ninam ravno na pretek podatkov. V prihodnje bom stojnico poslikal in prilepil slike! Hvala vsem za pomoč!!

lp,M

[kopron]

Ali je to potok ki priteče do Kruhojedca mimo Smolarja iz pobočij Mačkovega vrha in Slovengraškega sedla. Saj je ob tem potoku kar nekaj mlinov. Mislim da kaj več kot imaš sedaj moči na turbini bo težko izboljšati. Ker vodne elektrarne so dokaj drage investicije.Če lahko sam narediš čim več, drugače pa kmalu bankrotiraš. Pa velik uspeha.Kakšen generator imaš:sinhronskega ali asinhronskega?