L’utilizzo dell’ago doble nelle turbine idrauliche Pelton

di Simone Ricci Commenta

Con il termine Doble si identifica il macchinario industriale che viene utilizzato come otturatore per modificare la portata delle turbine idrauliche Pelton. Queste ultime sono state inventate e brevettate poi nel 1880 dal carpentiere americano Lester Allan Pelton: si tratta della turbina ad azione che vanta il maggior rendimento in assoluto ed è usata soprattutto per grandi salti (superiori ai quindici metri e fino a 1,4 chilometri) e per le piccole portate (inferiori cioè a cinquanta metri cubi al secondo). Il doble è costituito essenzialmente da una spina di sezione circolare, il cui profilo è a lancia.

Questa stessa spina, inoltre, viene spostata in maniera assiale attraverso un’asta, andando a determinare l’apertura oppure la chiusura dell’ugello di uscita dell’acqua. Sia la spina in questione che l’ugello si costruiscono in un materiale che sia in grado di resistere molto bene all’azione erosiva dell’acqua. Tipici esempi in questo senso sono quelli del bronzo fosforoso e dell’acciaio. Nel momento in cui l’acqua contiene in sospensione della sabbia, allora la spina e l’ugello risultano essere più efficaci ed efficienti se sono realizzati in acciaio al nichel oppure al nichel-cromo. Le turbine Pelton beneficiano della massima spinta quando la girante è ferma.

In effetti, in una situazione del genere la differenza tra la velocità del getto e della girante stessa è molto più grande, di conseguenza una caratteristica positiva di tale turbina è senza dubbio un transitorio di avviamento che dura molto poco. Altro vantaggio di non poco conto è il margine di regolazione della girante, visto che non si influisce in maniera negativa sul rendimento della trasformazione di energia neanche quando viene regolata la portata del getto, con quest’ultimo che si riduce in sezione (minore potenza). L’ago doble è quindi determinante per ostruire tutta la sezione del getto, altrimenti soltanto una parte di essa (si tratta comunque di una regolazione che non è mai improvvisa).

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