MICHELL PICCOLO (BANKI) LA TURBINA:
UN COSTRUZIONE MANUAL
DA
W.R. BRESLIN
una pubblicazione di VITA
IL 0-86619-066-X DI ISBN
VITA
1600 Boulevard di Wilson, Seguito 500
Arlington, Virginia i 22209 Stati Uniti
Tel: 703/276-1800 * il Facsimile:
703/243-1865
Internet: pr-info@vita.org
[C] 1980 Volontarii in Assistenza Tecnica
MICHELL PICCOLO (BANKI) LA TURBINA:
UN COSTRUZIONE MANUAL
IO.
QUELLO CHE È E QUELLO CHE SI USA PER
II.
DECISIONE FATTORI
Vantaggi di
Considerazioni di
Cost Estimate
Planning
III.
MAKING LA DECISIONE E THROUGH SEGUENTE
IV.
LA PRE-COSTRUZIONE CONSIDERATIONS
Site Selection
Spesa di
Alternating o Current Diretto
Domande di
Materiali di
Attrezzi di
V. COSTRUZIONE
Prepare la Fine Pieces
Construct il Buckets
Assemble la Turbina
Make la Turbina Nozzle
Turbina di Housing
VI.
MANUTENZIONE DI
VII.
GENERAZIONE ELETTRICA
GENERATORS/ALTERNATORS
Batterie di
DIZIONARIO DI VIII. DI TERMS
IX.
RISORSE DI INFORMAZIONI ULTERIORI
X. CONVERSIONE PROPONE
APPENDICE IL LUOGO DI I. ANALYSIS
APPENDICE II. DIGA PICCOLA CONSTRUCTION
APPENDICE LA PRESA DI DECISIONE DI III. WORKSHEET
APPENDICE IV. NOTA CUSTODIA WORKSHEET
MICHELL PICCOLO (BANKI) LA TURBINA
I. QUELLO CHE È E COME È UTILE
Il Michell o la turbina di Banki è un relativamente facile costruire e
estremamente efficiente vuole dire di imbrigliare un ruscello piccolo per provvedere
abbastanza motorizzi generare elettricità o passeggiata tipi diversi
di apparecchiature meccaniche.
<FIGURA 1>
42p01.gif (600x600)
La turbina consiste di due parti principali--il corridore, o fa girare,
ed il nozzle. Curved lame orizzontali sono riparate fra il
piatti di fine circolari del corridore (veda pagina 17).
Water i passaggi
dall'imboccatura attraverso il corridore due volte in un stretto emetta a getti prima
è licenziato.
Una volta il flusso e testa del luogo di acqua sono state calcolate,
le lame della ruota di diametro del 30cm presentate qui possono essere
allungato come necessario ottenere produzione di potere ottimale dal
fonte di acqua disponibile.
L'efficienza della turbina di Michell è 80 percento o più grande.
Questo, insieme alla sua adattabilità ad una varietà di acqua
luoghi e le necessità di potere, e la sua semplicità e costo di minimo, lo faccia
molto appropriato per sviluppo di potere piccolo.
La turbina stessa
provvede il potere per corrente continua (DC); un'apparecchiatura governante è
necessario provvedere corrente alternata (AC).
II. DECISIONE FATTORI
Applications: * generazione Elettrica (AC o DC)
operazioni di Apparato di * , come trebbiatore
Vagliatore di , acqua pompando, ecc.
Advantages: * Molto efficiente e semplice a forma e
opera.
* Virtualmente nessuna manutenzione.
* può azionare su una serie di flusso di acqua e
capeggia le condizioni.
Considerations: * Requires un ammontare certo dell'abilità nel lavorare
con metallo.
* Special del quale apparecchiatura governante è avuta bisogno per AC
generazione elettrica.
* Welding attrezzatura con affetti penetranti
Di è avuto bisogno.
* del quale macchina di macinazione Elettrica è avuta bisogno.
L'Accesso di a negozio di macchina piccolo è necessario.
COSTI STIMA (*)
$150 a $600 (Stati Uniti, 1979) incluso materiali e lavoro.
(Questo è
per la turbina only. Planning e costruzione costa di diga,
penstock, ecc. devono essere aggiunti.)
(*) Costi valuta serva solamente come una guida e varierà da
paese a paese.
PROGETTANDO
Sviluppo del potere di acqua piccolo situa attualmente comprende uno
delle domande più promettenti di avvicendi le tecnologie di energia.
Se il potere di acqua sarà usato per produrre solamente meccanico
energia--per esempio, per motorizzare un trebbiatore di grano--può essere
più facile e costoso costruire un waterwheel o un mulino a vento.
Comunque, se di generazione elettrica è avuta bisogno, il Michell
turbina, nonostante spese iniziali relativamente alte può essere fattibile
e davvero economico sotto uno o più del seguente
condizioni:
L'Accesso di * a trasmissione fiancheggia o a combustibile di fossile affidabile
Le fonti di sono limitate o non-esistente.
* Cost di fossile e combustibili altri è alto.
* approvvigionamento di acqua Disponibile è continuo ed affidabile, con una testa
di 50-100m relativamente facile realizzare.
Il Bisogno di * esiste per solamente una diga piccola costruita in un fiume o ruscello
e per un relativamente corto (meno che 35m) il penstock (il canale)
per condurre acqua alla turbina.
Se uno o più del sopra di sembra essere il caso, è un buono
l'idea per sembrare ulteriore nel potenziale di una turbina di Michell.
La finale decisione richiederà considerazione di una combinazione
di fattori, incluso luogo potenziale, spesa, e scopo.
III. MAKING LA DECISIONE E SEGUENDO ATTRAVERSO
Quando determinando se un progetto vale il tempo, sforzo
e spesa coinvolse, consideri sociale, culturale, ed ambientale
fattori così come uni economici.
di Cosa è lo scopo
l'effort? Che trarrà profitto most? quello che vuole le conseguenze
è se lo sforzo ha successo?
E se fallisce?
Avendo fatto una scelta di tecnologia informata, è importante a
tenga records. buono è utile dall'inizio per tenere
dati su necessità, selezione di luogo, disponibilità di risorsa, costruzione
progresso, lavoro e spese di materiali, scoperte di prova, ecc.
Le informazioni possono provare una referenza importante se esistendo
piani e metodi hanno bisogno di essere alterati.
può essere utile in
indicando " quello che andò sbagliato "?
E, chiaramente, è importante
dividere dati con persone altre.
Le tecnologie presentate in questo ed i manuali altri nel
serie di energia è stata esaminata attentamente e davvero è usata
in molte parti del world. However, esteso e controllato
prove di campo non sono state condotte per molti di loro, anche alcuni
dell'ones. più comune anche se noi sappiamo che queste tecnologie
lavori bene in delle situazioni, è importante a
raggruppi informazioni specifiche su perché loro propriamente compiono nell'uno
luogo e non in un altro.
Modelli bene documentati delle attività di campo provvedono importanti
informazioni per il lavoratore di sviluppo.
è evidentemente importante
per un lavoratore di sviluppo in Colombia per avere il tecnico
disegni per una macchina costruita ed usato in Senegal.
Ma è pari
più importante avere un resoconto pieno sulla macchina che
provvede dettagli su materiali, lavori, cambi di disegno, e così
forth. che Questo modello può provvedere una cornice utile di referenza.
Una banca affidabile di tali informazioni di campo ora è growing. Esso
esiste aiutare diffonda la parola su questi e le tecnologie altre,
rimpicciolendo la dipendenza del mondo in sviluppo su
risorse di energia costose e limitate.
Una configurazione di custodia di nota pratica può essere trovata in Appendice IV.
IV. LA PRE-COSTRUZIONE CONSIDERATIONS
Ambo le parti principali della turbina di Michell sono fatte di acciaio di piatto
e richiede del machining. tubo di acciaio All'ordine del giorno è tagliato per formare
le lame o secchi del corridore.
Accesso di a saldando attrezzatura
ed un negozio di macchina piccolo è necessario.
Il disegno della turbina evita il bisogno per un complicato e
housing. bene-sigillato I portante non hanno contatto col
flusso di acqua, come loro sono localizzati fuori dell'edilizia; loro
può essere lubrificato semplicemente e non ha bisogno di essere sigillato.
Figuri 2 show una sistemazione di una turbina di questo tipo per
42p07.gif (600x600)
uso di basso-testa senza controllo.
Questa installazione guiderà un
AC o il generatore di DC con una passeggiata di cintura.
SITUI SELEZIONE
Questo è un fattore molto importante.
che L'ammontare del potere ha ottenuto,
la spesa di installazione, ed anche, da dilazione, le domande
per che può essere usato il potere può essere determinato da
la qualità del luogo.
La prima considerazione di luogo è proprietà.
Installazione di di un
unità elettricità-generatrice--per esempio, uno che ha bisogno di una diga
e serbatoio oltre al luogo per l'edilizia--
richieda accesso ad ammontari grandi di terra.
In molti paesi in sviluppo, molta terra grande è poca ed esso
è probabile che più di un proprietario deve essere consultato.
Se proprietà non è già chiaramente tenne, le domande di proprietà
deve essere investigato, incluso alcune destre che possono
appartenga a quelli la cui proprietà confina con sull'acqua.
DAMMING,
per esempio, può cambiare il flusso di acqua naturale o acqua
uso designa nell'area e è un passo per essere preso solamente dopo
considerazione accurata.
Se proprietà è chiara, o non un problema, un'analisi accurata di
il luogo è necessario per determinare:
1) la praticabilità
del luogo per uso di alcun genere, e 2) l'ammontare del potere
ottenibile dal luogo.
L'analisi di luogo consiste di raccogliere i dati di base e seguenti:
Flusso di Minimo di * .
Flusso di Massimo di * .
* testa Disponibile (l'altezza un corpo di cadute di acqua prima di colpire
la macchina).
* Pipe la lunghezza di riga (lunghezza di penstock costretta a dare desiderò
capeggia).
* Water la condizione (chiaro, fangoso, sabbioso, acido, ecc.).
* Site lo schizzo (con valutazioni, o mappa topografica con luogo
disegnò in).
* Soil la condizione (la taglia della fossa e la condizione di
la lega di suolo per colpire la velocità a che le mosse di acqua
attraverso il canale e, perciò, l'ammontare del potere
disponibile).
* tailwater Minimo (determina la turbina che mette e dattilografa).
Appendice io contengo informazioni più particolareggiate e le istruzioni
avuto bisogno di completare l'analisi di luogo incluso direzioni
per misurare testa, flusso di acqua, e perdite di testa.
Queste direzioni
è semplice abbastanza per essere eseguito in condizioni di campo
senza molta attrezzatura complessa.
Una volta tali informazioni sono raccolte, il potere potenziale può essere
determinato. Alcuni motorizzano, espresso in termini di horsepower o
chilowatt (un horsepower uguaglia 0.7455 chilowatt), sarà
perso a causa di turbina e le inefficienze di generatore e quando
è emesso dal generatore al luogo di
domanda.
Per un'installazione di potere di acqua piccola del tipo considerata
qui, è sicuro per presumere che il potere netto (davvero motorizzi
consegnato) sarà solamente la metà del potere lordo e potenziale.
Potere lordo, o il potere disponibile direttamente dall'acqua, è
determinato dalla formula seguente:
Potere lordo
il potere Lordo (units: horsepower inglese) =
Flusso di Acqua minimo (feet/second cubico) X Testa Lorda (i piedi)
8.8
il potere Lordo (horsepower metrico) =
1,000 flusso (meters/second cubico) X Head (i metri)
75
Potere netto (disponibile all'asta di turbina)
Net il Potere (unità inglese) =
Flusso di Acqua minimo X Rete Testa (*) X Turbina Efficienza
8.8
Net il Potere (unità metriche) =
Flusso di Acqua minimo X Rete Testa (*) X Turbina Efficienza
75/1,000
Dei luoghi si prestano naturalmente alla produzione di
potere elettrico o meccanico.
che luoghi Altri possono essere usati se lavoro
è fatto per farli appropriato.
Per esempio, una diga può essere costruita
dirigere acqua in una presa di canale o trovare una testa più alta
che il ruscello provvede naturalmente.
(Una diga non può essere richiesta
se c'è testa sufficiente o se c'è abbastanza acqua a
copra la presa di un tubo o canale che conducono al penstock.)
Dighe possono essere di terra, legno, calcestruzzo, o pietra.
Appendice di II
provvede delle informazioni su costruzione di dighe piccole.
SPESA
Acqua fluente tende a generare automaticamente un ritratto di
" gratuitamente " motorizzi negli occhi dell'osservatore.
Ma c'è sempre un
(*) Testa netta è ottenuta deducendo perdite di energia dal lordo
testa (veda pagina 57) . Un'assunzione buona per efficienza di turbina
quando perdite calcolatrici sono 80 percento.
costi al potere produttore da fonti di acqua. Prima di procedere,
il costo di sviluppare basso-produzione acqua potere luoghi dovrebbe essere
controllato contro le spese di alternative possibili ed altre, così
come:
* l'utilità Elettrica--In aree dove linee di trasmissione possono fornire
ammontari illimitati di ragionevolmente fissato il prezzo di elettrico corrente,
è spesso costoso per sviluppare piccolo o mezzo-messo in ordine di grandezza
situa.
However, in prospettiva del costo in aumento dell'utilità
provvide l'elettricità, il potere idroelettrico sta divenendo più
costare-effettivo.
Generatori di * --motori di Diesel e motori di interno-combustone
è disponibile in una varietà larga di taglie ed usa una varietà di
alimenta--per esempio, petrolio, benzina, o wood. In generale, il
Spesa di capitale di per questo tipo di pianta di potere è minimo comparato
ad un spese d'esercizio di plant. idroelettriche, sull'altro
dà, è molto basso per idroelettrico ed alto per combustibile di fossile
generò il potere.
* Solar--lavoro Esteso è stato fatto sull'utilizzazione di
energia solare per tali cose come acqua Attrezzatura di pumping. ora
disponibile può essere costoso che sviluppo di potere di acqua in
Regioni di con ore lunghe di luce del sole intensa.
Se sembra avere senso per intraprendere sviluppo del piccolo
luogo di potere di acqua, è necessario per calcolare in dettaglio
se il luogo produrrà davvero abbastanza potere per lo specifico
scopi progettarono.
Dei luoghi richiederanno investendo una quantità grande più soldi che
Costruzione di others. di dighe e penstocks può essere molto costosa,
dipendendo sulla taglia e dattilografa di diga e la lunghezza di
il canale required. Add a questi spese di costruzione, il
costi dell'attrezzatura elettrica--generatori, trasformatori
trasmissione fiancheggia--e spese relative per operazione e manutenzione
ed il costo può essere sostanziale.
Alcuna discussione di luogo o costò, comunque, deve essere fatto in luce
dello scopo per il quale è desiderato il potere.
che può essere
possibile giustificare la spesa per un scopo ma non per
un altro.
CORRENTE CONTINUA DI OR ALTERNATA
Una turbina può produrre ambo avvicendando (AC) e corrente continua
(DC) . Ambo i tipi di corrente non può essere usato per lo stesso sempre
scopi ed uno richiede installazione di attrezzatura più costosa
che l'altro.
Molti fattori devono essere considerati nel decidere se a
installi un avvicendando o l'unità di potere di corrente continua.
La richiesta per il potere probabilmente varierà a volte durante
il day. Con un flusso continuo di acqua nella turbina,
la produzione di potere eccederà così qualche volta la richiesta.
In AC produttore, il flusso di acqua o la tensione o deve,
sia regolato perché AC non può essere immagazzinato.
Either dattilografano di regolamentazione
richiede attrezzatura supplementare che può aggiungere sostanzialmente
al costo dell'installazione.
Il flusso di acqua ad una turbina DC-produttrice, comunque non fa
debba essere il potere di Eccesso di regulated. può essere immagazzinato in deposito
i generatori di correnti continue di batteries. e batterie di deposito sono
relativamente basso in costo perché loro sono massa-prodotti.
Corrente continua è nel momento in cui buono come AC per produrre elettrico
luce e heat. Ma attrezzatura elettrica che hanno AC vanno in automobile,
come apparato di fattoria ed apparecchi di famiglia, debba essere
cambiato a motors. di DC che Il costo di convertire apparecchi deve essere
pesato contro il costo di regolamentazione di flusso necessitato per produrre
AC.
DOMANDE
Mentre una ruota di diametro del 30.5cm è stata scelta per questo manuale
perché questa taglia è facile fabbricare e saldare, il Michell
turbina ha una serie larga di domanda per ogni potere di acqua
luoghi che provvedono testa e flusso sono appropriati.
L'ammontare di acqua
essere corso attraverso la turbina determina l'ampiezza del
imboccatura e l'ampiezza della ruota. Queste ampiezze possono variare da
5cm a 36cm. Nessuna turbina altra è adattabile a come grande una serie
di flusso di acqua (veda Tavola 1).
Impulso di o Pelton Michell o Banki Pompa Centrifuga
Used come Turbina
Head la Serie (i piedi ) 50 a 1000 3 a 650
Flow la Serie (cubico)
Piedi di per second 0.1 a 10 0.5 a 250
Applicativo testa alta testa di mezzo di Available per alcuno
la condizione di desired
Power (il horsepower) 1 a 500 1 a 1000
Cost per Kilowatt basso minimo di basso
Fabbricanti di James Leffel & Co.
Omberger-Turbinenfabrik Alcun rivenditore onorevole
Springfield, Ohio 8832 Warenburg o fabbricante.
45501 USA BAYERN, GERMANY
Dress & Co. può essere fare-esso-tu
WARL.
Germany proietta se piccolo saldi e
Uffici di che negozi di macchina di Bubler sono
Taverne, Switzerland disponibile.
Table 1.
Turbine Idrauliche e piccole
La taglia della turbina dipende dall'ammontare del potere
richiesto, se elettrico o meccanico.
che Molti fattori devono
si consideri che determini, che cosa è necessaria per fare turbina di taglia
il job. Il seguente
esempio illustra il
processo che decisione-fa
per l'uso di una turbina
guidare un huller della nocciolina
(veda Figura 3) . Steps la volontà
42p13.gif (540x540)
sia simile in elettrico
motorizzi domande.
* Power abbastanza per sostituire
il motore per un hp del 2-1/2
1800 rivoluzioni per
cronometra (il rpm) la nocciolina
Trebbiatore di .
* potere Lordo necessitato è approssimativamente 5 hp (rudemente due volte il horsepower
del motore per essere sostituito presumendo che le perdite
è circa uno-mezzo del potere totale disponibile).
Ruscello di Villaggio di * può essere dammed su e l'acqua irrigò
attraverso una fossa 30m (100 ft) lungo.
* Total la differenza in elevazione è 7.5m (25 ft).
* rate: del flusso minimo e Disponibile 2.8 cu ft/sec.
* Soil di licenze di fossa una velocità di acqua di 2.4 ft/sec (l'Appendice
io, Proponga 2 dà n = 0.030).
L'Area di * di flusso in fossa = 2.8/2.4 - 1.2 sq piedi
* Bottom l'ampiezza = 1.2 piedi
* raggio Idraulico = 0.31 x 1.2 = 0.37 ft (veda Appendice io).
Calcoli risultati di caduta e perdita di testa.
Shown su nomograph
(L'appendice io) come un'il perdita di 1.7 piede per ogni 1,000 piedi.
Perciò
la perdita totale per un 30m (100 ft) fossa è:
1.7
10 = il di 0.17 piedi
Siccome 0.17 ft è una perdita trascurabile, calcoli testa a 25 piedi
Potere prodotto da turbina a 80% efficienza = 6.36 hp
Potere netto = flusso di acqua Minimo x testa netta efficienza di turbina di x
8.8
2.8 X 25 X 0.80
8.8 = 6.36 HORSEPOWER
Formule per dimensioni di turbina di Michell principali:
([B.sub.1]) = ampiezza di imboccatura = 210 flusso di x
--------------------------------------------
Corridore di fuori di diametro x [la radice quadrata] la testa
= 210 x 2.8 = 9.8 pollici
---------
12 x [la radice quadrata] 25
([B.sub.2]) = ampiezza di corridore tra dischi - ([B.sub.1]) = 1/2 a 1 pollice
= 9.8 + 1 pollice = 10.8 pollici
Rotational va a tutta velocita' (rivoluzioni per minuto)
= 73.1 x [la radice quadrata] il head
----------------------------
Runner fuori di diametro (il ft)
73.1 x [la radice quadrata] 25 = 365.6 rpm
-----------------------
1
Horsepower di The generato è più di abbastanza per la nocciolina
huller ma il rpm abbastanza non è alto.
Trebbiatore di nocciolina di Many opereranno alle velocità diverse con
proportional produce di noccioline sgusciate.
Quindi per un huller che
Produzione di massimo di gives a 2-1/2 hp e 1800 rpm, una puleggia
Di arrangement sarà avuto bisogno per avanzare la velocità.
In questo
example, il rapporto di puleggia necessitato di avanzare la velocità è 1800
.365 o approssimativamente 5:1. Perciò una puleggia del 15 " legò
Asta di turbina di the, guidando una puleggia del 3 " su un'asta di generatore
will dà [+ o -] 1800 rpm.
MATERIALI
Anche se materiali usassero in costruzione può essere acquistato nuovo,
molti di questi materiali possono essere trovati a faccia a pezzi recinti.
Materiali per 30.5cm diametro la turbina di Michell:
* Steel il piatto 6.5mm X 50cm X 100cm
* Steel piatto 6.5mm spesso (quantità di materiale dipende su
Ampiezza di imboccatura di )
* 10cm ID innaffiano tubo per turbina porta in secchi (*)
Filo di Pollo di * (1.5cm X 1.5cm tessitura) o 25mm dia ricoprono d'acciaio verghe
* 4 flange di mozzo portabobine per legare pezzi di fine per ricoprire d'acciaio asta (fondi
su più assi di macchina)
* 4.5cm dia verga di acciaio solida
* due 4.5cm dia si adagiano o cespuglio portante per la velocità alta use. (Esso
è possibile fabbricare bearings. di legno a causa dell'alto
va a tutta velocita', tali portante non durerebbero e non raccomanderebbero.)
* otto noci e frecce, taglia adatta per flange di mozzo portabobine
ATTREZZI
* Welding attrezzatura con affetti penetranti
* Metal l'archivio
* Electric o macinatore di manuale
* Drill e pezzi di metallo
Bussola di * e Goniometro
Riga a T di * (maschera incluse dietro a questo manuale)
* Hammer
* I C-morsetti
* Work la panca
(*) Misurazioni per lunghezza del tubo dipendono da luogo di acqua
condizioni.
COSTRUZIONE DI V.
PREPARI I PEZZI DI FINE
Una maschera di taglia attuale per una turbina del 30.5cm è provvista al
fine di questo manual. Due delle fessure di secchio è ombreggiata per mostrare
come i secchi sono installati.
Figuri 4 show i dettagli di un corridore di Michell.
42p17.gif (600x486)
* Cut fuori il mezzo cerchio dalla maschera e lo monta su
Cartone di o carta pesante.
* Trace circa il mezzo cerchio sul piatto di acciaio come mostrato in
Figure 5.
42p18a.gif (393x486)
* Turn la maschera su e traccia di nuovo completare un pieno
circonda (veda Figura 6.
42p18b.gif (353x353)
* Draw il secchio introduce sulla maschera con un destrorso si inclini
come mostrato in Figura 7.
42p19a.gif (393x393)
* Cut fuori il secchio introduce sulla maschera così che ci sono 10
spazia.
* Place la maschera sul piatto di acciaio e traccia nel
porta in secchi fessure.
* Repeat il processo di tracciamento come prima riempire nell'area per
l'asta (veda Figura 8).
42p19b.gif (353x353)
* Drill un buco del 2mm nel piatto di acciaio nel centro del
fa girare dove è formed. Il buco la croce servirà come un
guida per tagliare il piatto di metallo.
<FIGURA 9>
42p20a.gif (353x353)
* Take un pezzo di metallo di scarto 20cm x lunghi 5cm wide. Drill un
buca l'ampiezza dell'apertura nella torcia una fine vicina di
la striscia di metallo.
* Drill un 2mm dia bucano alla fine altra ad un punto uguale al
Raggio di della ruota (15.25cm) . Measure attentamente.
* Line sul buco del 2mm nel metallo di scarto col buco del 2mm in
il piatto di metallo e lega con un'unghia come mostrato in Figura 10.
42p20b.gif (243x486)
* Cut ambo i piatti di fine come mostrato (in Figura 10) usando la torcia.
* Cut che il secchio introduce con la torcia o una sega di metallo.
* Cut fuori un dia del 4.5cm circondano dal centro di ambo le ruote.
che Questo prepara loro per l'asse.
COSTRUISCA I SECCHI
Calcoli la lunghezza di secchi che usano la formula seguente:
Ampiezza di di Buckets = 210 x Flow (il cu/ft/sec) + (1 .5in)
Tra Fine Plates Fuori di Diametro di Turbina (in) x [la radice quadrata] la Testa (il ft)
* Once che la lunghezza di secchio è stata determinata, tagli i 10cm dia
suona il piffero alle lunghezze richieste.
* Quando tubo penetrante per il lungo con una torcia, usi un pezzo di
Ferro di angolo di per servire come una guida, come mostrato in Figura 11.
42p21.gif (353x353)
(misurazioni di Secchio date nella maschera dietro a
questo manuale servirà come una guida.)
Il Tubo di * può essere tagliato anche
che usa un elettrico
sega circolare con un
massiccia lama penetrante.
* Cut quattro secchi da ogni sezione di pipe. Un quinto pezzo di
suona il piffero sarà andato via su ma non sarà l'ampiezza corretta
o angolo per uso come un secchio (veda Figura 12).
42p22a.gif (393x393)
* File ognuno dei secchi per misurare 63mm wide. (Taglio di NOTE:
con una torcia può curvare il buckets. Use un martello per drizzare
fuori alcune curvature.)
ASSEMBLI LA TURBINA
* Cut un'asta da 4.5cm dia ricoprono d'acciaio rod. La lunghezza totale del
L'asta di dovrebbe essere 60cm più l'ampiezza della turbina.
* Place i mozzo portabobine di metallo sul centro di ogni pezzo di fine, accoppiando
il buco del mozzo portabobine col buco del pezzo di fine.
* Drill quattro 20mm buchi attraverso il mozzo portabobine e pezzo di fine.
* Attach un mozzo portabobine ad ogni fine
Pezzo di che usa 20mm dia x
3cm frecce lunghe e noci.
* Slide l'asta attraverso il
Mozzo portabobine di e spazia la fine
Pezzi di per andare bene il
porta in secchi.
<FIGURA 13>
42p22b.gif (393x393)
* Make certo la distanza da ogni pezzo di fine alla fine di
l'asta è 30cm.
* Insert un secchio ed allinea i pezzi di fine così che la lama
corre perfettamente parallelo con l'asta centrista.
* Spot saldano il secchio in luogo dal fuori della fine
Pezzo di (veda Figura 14).
42p23.gif (540x540)
* Turn la turbina sull'asta mezzo una rivoluzione ed inserto
che un altro secchio che si assicura esso è allineato col centro
tratta male.
* Spot saldano il secondo secchio alla fine pieces. Once questi
I secchi di sono messi, è più facile assicurarsi che tutti il
porta in secchi sarà allineato parallelo all'asta centrista.
* Weld i mozzo portabobine all'asta (controlli misurazioni).
* Weld i secchi rimanenti ai pezzi di fine (veda Figura 15).
42p24a.gif (353x353)
* Mount la turbina sul suo Morsetto di bearings. ogni nascendo al
Banco da lavoro di così che la cosa intera può essere ruotata lentamente come in
una falegnameria.
L'attrezzo penetrante è un elettrico o piccolo portabile
dà macinatore montato su una sbarra e permise di scivolare lungo un
seconda sbarra, o guida (veda Figura 16) . che La sbarra di diapositiva deve
42p24b.gif (353x353)
sia stretto con un morsetto attentamente così che è esattamente parallelo al
Asta di turbina di .
* Grind via alcuni orli disuguali o joints. Rotate la turbina
lentamente così che la parte alta di ogni lama entra in contatto
col grinder. parti Basse non vogliono completamente touch. Questo
tratta prende molte ore e deve essere fatto attentamente.
* Make sicuro le lame di secchio sono macinate così che gli orli sono
allinea il testo col fuori dei pezzi di fine.
* Balance la turbina così girerà uniformemente (veda Figura 17).
42p25.gif (393x393)
può essere necessario per saldare un paio di lavatori di metallo piccoli
sulla cima di entrambi fine del turbine. La turbina è
bilanciò quando può essere ruotato in alcuna posizione senza
rotolando.
FACCIA L'IMBOCCATURA DI TURBINA
* Determine taglia di imboccatura usando la formula seguente:
210 X fluiscono (feet/second cubico
------------------------------------------------------
Corridore di fuori di diametro (in) x [la radice quadrata] la testa (il ft)
L'imboccatura dovrebbe essere 1.5cm a 3cm meno che l'ampiezza interiore
della turbina.
Figuri 18 show una prospettiva anteriore di un'imboccatura propriamente posizionata in
42p26.gif (393x393)
relazione alla turbina.
* Da un piatto di acciaio del 6.5mm, sezioni di lato di taglio e fronte piatta
ed indietro sezioni dell'Ampiezza di nozzle. di fronte ed indietro
I pezzi di saranno uguali all'ampiezza del meno di ruota di turbina
1.5 a 3cm.
Determine dimensioni altre dal completo
Diagramma di in Figura 19.
42p28.gif (600x600)
* Cut sezioni curvate dell'imboccatura da 15cm (OD) tubo di acciaio
se disponibile.
Make sicuro che il tubo prima è tagliato il
ampiezza corretta dell'imboccatura come previously. calcolato (la Curva
ricopre d'acciaio piatto alla curvatura necessaria se 15cm tubo è
non disponibile.
Il processo assumerà del tempo e l'ingegnosità
la parte del builder. alla quale Un modo di curvare piatto di acciaio è
sledge batte il piatto circa un cilindro di acciaio o legno duro
taglia in ceppi 15cm in diameter. Questo può essere il modo unico di costruire
l'imboccatura se 15cm tubo di acciaio è non disponibile.)
* Weld tutte le sezioni together. Follow istruzioni di riunione
dato in " Turbina che Alberga " su pagina 29.
Il diagramma in Figura 19 provvede dimensioni minime per corretto
installazione di turbina.
EDILIZIA DI TURBINA
Build la struttura per trovarsi la turbina ed imboccatura di calcestruzzo,
Legno di , o acciaio plate. Figure 20 show una vista laterale e
42p29.gif (600x600)
prospettiva anteriore di un'installazione tipica per uso di testa basso
(1-3M).
È edilizia sicura permette accesso facile alla turbina
per ripari e manutenzione.
* Attach l'imboccatura all'edilizia prima e poi l'oriente il
Turbina di all'imboccatura secondo le dimensioni date in
il diagramma in Figura 19. Questo dovrebbe assicurare turbina corretta
Disposizione di .
Mark di l'edilizia per la disposizione dell'acqua
sigilla.
* Make l'acqua seals. In 6.5mm piatto di acciaio, si eserciti leggermente un buco
più grande del diametro di asta (approssimativamente 4.53cm) . Make uno per
ogni lato.
Weld o lancia all'interno dell'edilizia di turbina.
che L'asta deve passare attraverso i sigilli senza toccare
loro.
dell'acqua ancora passerà l'edilizia ma non
abbastanza per interferire con efficienza.
* Make la fondazione alla quale i portante saranno legati di
Pilings di legno duro di o calcestruzzo.
* Move la turbina, con portante legati, al corretto
Disposizione di nozzle/turbine di e lega i portante alla fondazione
con frecce.
I portante saranno sul fuori del
Turbina di che alberga (veda Figura 21) . (la Nota:
che La puleggia di passeggiata è
42p30.gif (600x600)
omise dalla Figura per la chiarezza.)
Figuri 22 show un'installazione di turbina possibile per testa alta
42p31.gif (600x600)
applications. Un'acqua chiuso-via valvola permette controllo del flusso
di water. Never chiuda improvvisamente via il flusso di acqua come una rottura
nel penstock è certo per accadere.
Se manutenzione sulla turbina
è necessario, gradualmente riduca il flusso fino a che l'acqua
fermate.
MANUTENZIONE DI VI.
Il Michell (Banki) turbina è relativamente manutenzione-free. Il
parti solamente portabili sono le portante che devono essere
sostituito a volte.
Una turbina non equilibrata o una turbina che non sono montate precisamente
porti molto rapidamente i portante.
Un schermo di filo di pollo (1.5cm x 1.5cm tessitura) localizzò dietro al
controlli cancello aiuterà a non permettere a rami e pietre di entrare
la turbina housing. può essere necessario per pulire lo schermo
da durata a time. Un'alternativa a filo di pollo è l'uso di
verghe di acciaio sottili spaziarono così che un rastrello può essere usato per rimuovere alcuno
foglie o bastoni.
VII. GENERAZIONE ELETTRICA
È oltre lo scopo di questo manuale per andare in elettrico
generazione che usa il Michell (Banki) la turbina.
Depending sul
generatore ed accessori che Lei sceglie, la turbina può provvedere
abbastanza rpm per corrente continua (DC) o corrente alternata (AC).
Per informazioni sul tipo di generatore per acquistare, contatto
fabbricanti directly. che Un elenco di società è provvisto qui.
Il fabbricante sarà capace raccomandare spesso un adatto
generatore, se approvvigionò con abbastanza informazioni su che a
faccia che un recommendation. Sia preparato per provvedere il seguente
dettagli:
* AC o l'operazione di DC (includa tensione desiderata).
* uso di serie Lungo di energia elettrica (consumo futuro e
Somma di di apparecchiature elettriche).
* sotto condizione Climatica che sarà usato generatore (i.e.,
tropicale, moderato, arido, ecc.).
* Power disponibile a luogo di acqua calcolato a flusso più basso e
massimo flusso percentuali.
* Power disponibile al generatore in watt o horsepower (conservativo
figura sarebbe la metà del potere a luogo di acqua).
Rivoluzioni di * per minuto (il rpm) di turbina senza pulegge e
cinge.
* Intended o il consumo presente di energia elettrica in watt
se possibile (includa frequenza di uso elettrico).
GENERATORS/ALTERNATORS
Lima di * Co Elettrico., 200 Chapman Road Est, Lima, Ohio 45802
GLI STATI UNITI DI .
* Kato, 3201 terzo nord di Viale, Mankato Minnesota i 56001 Stati Uniti.
* Onan, 1400 73 Viale NE, Minneapolis Minnesota i 55432 Stati Uniti.
* Winco delle Tecnologie di Dyna, 2201 7 Città Stradale, Sioux Est
Iowa di i 51102 Stati Uniti.
* Kohler, 421 Strada Alta, Kohlen Wisconsin i 53044 Stati Uniti.
* Howelite, Rendale e le Strada di Nelson il Porto Chester, New York
I 10573 STATI UNITI.
* McCulloch, 989 Viale di Brooklyn Meridionale, Wellsville, New York
I 14895 STATI UNITI.
* Sears, Capriolo e Co., Chicago, Stati Uniti di Illinois.
* Winpower, 1225 1 Viale Est, Newton, Iowa i 50208 Stati Uniti.
* 615 1 Strada Elettrica ed Ideale, Mansfield Ohio i 44903 Stati Uniti.
Impero di * Società Elettrica, 5200-02 Prima Viale, Brooklyn, Nuovo
York di i 11232 Stati Uniti.
BATTERIE
* Stella Brillante, 602 Viale di Getty Clifton, New Jersey, 07015
GLI STATI UNITI DI .
* Burgess Divisione di Clevite Corp., Gould PO Scatola 3140, Via
Paul di , Minnesota i 55101 Stati Uniti.
* Delco-Remy, Divisione di GM PO Box 2439, Anderson, Indiana
I 46011 STATI UNITI.
* Eggle-Pichen Industrie, Inscatoli 47, Joplin Missouri i 64801 Stati Uniti.
* ESB Inc., Willard Box 6949, Cleveland Ohio i 44101 Stati Uniti.
* Exide, 5 Penn Piazza Centrista, Filadelfia, Pennsylvania 19103
I STATI UNITI.
* Società per azioni del Carburo dell'Unione Mai-pronta, 270 Viale di Parco, Nuovo
York di , New York i 10017 Stati Uniti.
DIZIONARIO DI VIII. DI TERMINI
AC (Avvicendando energia Current)--elettrica che inverte suo
Direzione di ad intervals. regolare Questi intervalli sono
i cicli di called.
Nascendo--Alcuna parte di una macchina in o su che un'altra parte
gira, diapositive, ecc.
DIA (Diameter)--una linea diritta che passa completamente attraverso il
concentra di un cerchio.
DC (Diretto Current)--elettrico corrente quello fluisce nell'uno
Direzione di senza deviazione o interruzione.
Potere lordo--il Potere disponibile di fronte alle inefficienze di macchina è
sottrasse.
Testa--L'altezza di un corpo di acqua, considerato come causando
Pressione di .
ID (In Diameter)--il diametro interiore di tubo, tubatura, ecc.
Testa netta--Altezza di un corpo di meno di acqua le perdite di energia
causò dall'attrito di un tubo o canale di acqua.
OD (Fuori di Diameter)--il fuori dimensione di tubo, tubatura
ecc.
PENSTOCK--Un condotto o tubo che portano acqua ad una ruota di acqua
o turbina.
Terra rotolata--Suolo che è pigiato insieme ermeticamente rotolando
un acciaio o cilindro di legno pesante su lui.
RPM (Rivoluzioni Per Minute)--il numero di tempi qualche cosa
gira o gira in un minuto.
TAILRACE (Tailwater)--il canale di scarico che conduce via
da un waterwheel o turbina.
Turbina--Alcune di macchine varie che hanno un rotore che è
guidato dalla pressione di fluidi così commoventi come vapore,
annaffia, benzine calde, o air. è fatto con di solito un
La serie di di lame curvate su un asse che ruota centrale.
Chiusa--Una diga in un ruscello o fiume che elevano il livello di acqua.
IX. ULTERIORE
Renda bruno, Guthrie J. (l'ed.) . Pratica di Ingegneria Elettrica ed Idra.
New York di :
Gordon & la Rottura, 1958; Londra:
Blackie e Figli,
LTD., 1958.
Un trattato completo che copre il campo intero
di engineering. idroelettrico Tre volumi.
VOL. 1: Civile
Engineering; Vol.
2: Ingegneria Meccanica ed Elettrica;
e Vol. 3:
Economie di , Operazione e Manutenzione.
Gordon & Editori della Scienza della Rottura, 440 Sud del Viale del Parco
New York di , New York i 10016 Stati Uniti.
Creager, W.P. e Justin J.D. Manuale Elettrico ed Idro, 2
ED DI . York: John Wiley Nuovo & Figlio, 1950.
Un più completo
Manuale di che copre il field. intero Specialmente buono per
cita.
John Wiley & Figlio, 650 terzo Viale, New York
New York di i 10016 Stati Uniti.
Davis, Calvin V. Manuale di 2 ed. New Idrogenato ed Applicati
York di :
McGraw-collina di , 1952.
Una copertura di manuale comprensiva
tutte le fasi di hydraulics. applicato che Molti capitoli sono
dedicò a McGraw-collina di application. idroelettrica, 1221
Il Viale di dell'Americas, New York New York i 10020 Stati Uniti.
Durali, Mohammed. Design di Turbine di Acqua Piccole per Fattorie e
Communities. Tech Piccolo.
Adattamento Programma, MIT, Cambridge
Massachusetts di 02139 USA. Un manuale Estremamente tecnico
dei disegni di una turbina di Banki e di turbine di assiale-flusso.
Also contiene disegni tecnici dei loro disegni
e tavole di perdite di attrito, efficiences etc. Questo
Il manuale di è lontano troppo tecnico per essere capito senza un
che pianifica solamente background. Probably utile per l'università
proietta ed il piaccia.
Haimerl, L.A. " La Turbina di Flusso Obliqua, il Potere di " Acqua (Londra),
Gennaio di 1960. Ristampe disponibile da Ossberger Turbinen-fabrik,
8832 Weissenburg, Bayern Germany. Questo articolo
descrive un tipo di turbina di acqua che è stata usando
estensivamente in stazioni di potere piccole, specialmente in Germania.
Available da VITA.
Hamm, Hans W. Minimo Costo Sviluppo di Luoghi del Potere dell'Acqua Piccoli.
VITA 1967.
Written per essere usato espressamente nello sviluppare
Aree di , questo manuale contiene informazioni di base su misurare
innaffia il potere potenziale, mentre costruendo dighe piccole, diverso
dattilografa di turbine e ruote di acqua, e molto necessario
tables. Also matematico ha delle informazioni su
fabbricò turbine available. Un libro molto utile.
Langhorne, Harry F. " Hand-made il Potere Idro, " Alternativa
Le Fonti di di Energia, No. 28, ottobre 1977, pp.
7-11.
Describes come uno uomini costruirono una turbina di Banki da VITA
progetta di motorizzare e scaldare il suo home. utile in quell'esso dà
un conto buono dei calcoli matematici che erano
necessario, ed anche delle modifiche varie e le innovazioni
che lui ha costruito nel system. Un conto da vita reale e buono
di costruire un potere di acqua a buon mercato system. ASE, Indirizzi #2,
Box 90A, Milaca Minnesota i 59101 Stati Uniti.
Mockmore, C.A. e Merryfield. F. La Banki Acqua Turbina.
Corvallis, Oregon di Oregon: Università Statale che Pianifica Esperimento
Station, Bollettino N.ro 25, febbraio 1949. Una traduzione
di una carta di Donat Banki. Un estremamente tecnico
La descrizione di di questa turbina, originalmente inventata da
Michell, insieme coi risultati di tests. Oregon Stato
L'Università di , Corvallis Oregon i 97331 Stati Uniti.
Paton, T.A.L. Power Da Acqua London: Leonard Collina, 1961. Un
esame generale e conciso di pratica idroelettrica in
compendiò forma.
Zerban, A.H. e Nye, E.P. Potere Piante, 2a ed.
SCRANTON,
Pennsylvania: Società del Libro del Testo Internazionale, 1952.
che Capitolo 12 dà ad una presentazione di concise di idraulico
motorizza plants. Società del Libro del Testo Internazionale, Scranton
Pennsylvania di i 18515 Stati Uniti.
X. CONVERSIONE TAVOLE
UNITÀ DI LUNGHEZZA
il di 1 Miglio = 1760 Mettono in recinto = 5280 Piedi
il di 1 Chilometro = 1000 Misurano = 0.6214 Miglio
il di 1 Miglio = 1.607 Chilometri
il di 1 Piede = 0.3048 Metro
il di 1 Metro = il di 3.2808 Piedi = 39.37 Pollici
il di 1 Pollice = 2.54 Centimetri
il di 1 Centimetro = 0.3937 Pollici
UNITÀ DI AREA
il di 1 Miglio di Piazza = il di 640 Acro = 2.5899 Chilometri di Piazza
1 Piazza Kilometer = 1,000,000 Piazza Meters = 0.3861 Miglio di Piazza
il di 1 Acro = 43,560 Piedi di Piazza
1 Piazza Foot = 144 Piazza Inches = 0.0929 Metro di Piazza
1 Piazza Inch = 6.452 Centimetri di Piazza
1 Piazza Meter = 10.764 Piedi di Piazza
1 Piazza Centimeter = 0.155 Pollice di Piazza
UNITÀ DI VOLUME
il di 1.0 Piede Cubico = 1728 Cubico si Muove = 7.48 Galloni Stati Uniti
1.0 britannico Imperiale
Gallone di = 1.2 Galloni Stati Uniti
1.0 Meter Cubici = il di 35.314 Piedi Cubici = 264.2 Galloni Stati Uniti
il di 1.0 Litro = il di 1000 Centimetri Cubici = 0.2642 Galloni Stati Uniti
UNITÀ DI PESO
il di 1.0 Tonnellata Metrica = il di 1000 Chilogrammi = 2204.6 Libbre
il di 1.0 Chilogrammo = il di 1000 Grammi = 2.2046 Libbre
il di 1.0 Tonnellata Corta = 2000 Libbre
UNITÀ DI PRESSIONE
1.0 Libbra per inch quadrato = 144 Libbra per piede quadrato
1.0 Libbra per inch quadrato = 27.7 Pollici di acqua *
1.0 Libbra per inch quadrato = 2.31 Piedi di acqua *
1.0 Libbra per inch quadrato = 2.042 Pollici di mercurio *
1.0 Atmosfera = 14.7 Libbre per pollice di piazza (PSI)
1.0 Atmosfera = 33.95 Piedi di acqua *
1.0 Piede di acqua = 0.433 PSI = 62.355 Libbre per piede quadrato
1.0 Chilogrammo per centimeter quadrato = 14.223 Libbre per pollice di piazza
1.0 Libbra per inch quadrato = 0.0703 Chilogrammo per ad angolo retto
Centimetro di
UNITÀ DEL POTERE
1.0 Horsepower (English) = il di 746 Watt = 0.746 Chilowatt (KW)
1.0 Horsepower (English) = 550 Piede controlla il peso per secondo
1.0 Horsepower (l'inglese) = 33,000 Piede controlla il peso per minuto
1.0 Chilowatt (KW) = il di 1000 watt = 1.34 Horsepower (HP) l'inglese
1.0 Horsepower (English) = 1.0139 horsepower Metrici
(IL CHEVAL-VAPEUR)
1.0 horsepower Metrici = il X Kilogram/Second di 75 Metro
1.0 horsepower Metrici = 0.736 Kilowatt = 736 Watt
(*) A 62 gradi Fahrenheit (16.6 gradi Celsius).
APPENDICE DI IO
SITE L'ANALISI
Questa Appendice provvede una guida a facendo i calcoli necessari
per un'analisi di luogo particolareggiata.
Dati Foglio
Measuring Testa Lorda
Measuring il Flusso
Measuring Perdite di Testa
DATI FOGLIO
1. flusso Minimo di acqua disponibile in piedi cubici
per secondo (o metri cubici per secondo) . _____
2. flusso di Massimo di acqua disponibile in feet cubico _____
per secondo (o metri cubici per secondo).
3. Testa o caduta di acqua in piedi (o metri) . _____
4. Lunghezza di linea di tubo in piedi (o metri) il needed
per trovare il head. _____ richiesto
5. Descrivono la condizione di acqua (chiaro, fangoso, sabbioso,
Acido di ).
_____
6. Descrivono la condizione di suolo (veda Tavola 2) . _____
La 7. elevazione di tailwater Minima in piedi (o metri) . _____
8. area Approssimata di stagno sopra di diga in acro (o
quadra chilometri) . _____
9. profondità Approssimata dello stagno in piedi (o
misura).
_____
10. Distanza da pianta di potere a dove l'elettricità
sarà usato in piedi (o metri) . _____
11. distanza Approssimata da diga per motorizzare plant. _____
12. aria Minima temperature. _____
13. arie di Massimo temperature. _____
Il 14. potere di Stima per essere used. _____
15. LEGANO SCHIZZO DI LUOGO CON ELEVAZIONI, OR TOPOGRAFICO
MAP CON LUOGO DISEGNÒ IN.
Le domande seguenti coprono informazioni che, anche se non
necessario nell'avviare progettare un luogo di potere di acqua, di solito voglia
sia avuto bisogno di later. Se possibilmente può essere dato presto nel progetto,
questo salverà calcoli più tardi.
1.
Give il tipo, il potere, e la velocità dell'apparato per essere
guidato ed indicato se diretto, cinga, o passeggiata di cambio è
desiderò o accettabile.
2.
Per elettrico corrente, indichi se corrente continua è
accettabile o corrente alternata è required. Give il
desiderò tensione, numero di fasi e frequenza.
3.
Say se regolamentazione di flusso di manuale può essere usata (con DC
ed AC molto piccolo pianta) o se regolamentazione da un'arma automatica
Del governatore di è avuto bisogno.
MEASURING TESTA LORDA
Metodo N.ro 1
1. Attrezzatura
42p51.gif (353x353)
UN.
Il Geometra di sta livellando strumento--consiste di un spirito
Il livello di assicurò parallelo ad una vista telescopica.
B.
Scale--l'uso asse di legno approssimativamente 12 ft in lunghezza.
2. Procedura
UN.
Il livello di Geometra di su un treppiede è messo da a valle
la diga di serbatoio di potere sulla quale è il livello di sorgente
MARKED.
B.
Dopo avere preso una lettura, il livello è girato 180[degrees] in un
circle. orizzontale che La scala è messa da lui a valle
ad una distanza appropriata ed una seconda lettura è presa.
Questo processo è ripetuto finché il livello di tailwater è
arrivò.
<MISURANDO TESTA COL LIVELLO DI GEOMETRA>
42p52a.gif (437x437)
Metodo No. 2
Questo metodo è completamente affidabile, ma è più tedioso del Metodo
No. 1 e ha bisogno solamente sia usato quando il livello di un geometra non è
disponibile.
1. Attrezzatura
42p52.gif (393x393)
UN.
Scale
B.
Board e spina elettrica di legno
C.
il livello di falegname All'ordine del giorno
2. Procedura
UN.
Place abbordano orizzontalmente a livello di sorgente e luogo
livella in cima a lui per leveling. accurato All'a valle
finisce dell'asse orizzontale, la distanza ad un
che piolo di legno messo nella terra è misurato con una scala.
B.
Il processo è ripetuto passo da passo fino a che il tailwater
Al livello di è giunto.
<MISURANDO TESTA COL LIVELLO DI FALEGNAME>
42p53.gif (522x522)
MEASURING IL FLUSSO
Misurazioni di flusso dovrebbero avere luogo alla stagione di più basso
fluisca per garantire il potere pieno sempre.
Investigate
la storia di flusso del ruscello per determinare il livello di flusso a
massimo e minimum. Often progettisti trascurano il fatto che
il flusso nell'uno ruscello può essere ridotto sotto il livello minimo
required. ruscelli Altri o fonti del potere offrirebbero poi un
soluzione migliore.
Metodo N.ro 1
Per ruscelli con una capacità di meno che un piede cubico per
secondo, costruisca una diga provvisoria nel ruscello, o usi un " nuotando
buco " creato da una diga naturale.
Channel l'acqua in un tubo
e lo prende in un secchio di capacità saputa.
Determine il
flusso di ruscello misurando il tempo esso prende riempire il secchio.
Flusso di Ruscello di (ft/sec cubico) = Volume di secchio (ft cubico)
Filling il tempo (secondo)
Metodo N.ro 2
Per ruscelli con una capacità di più di 1 cu ft per secondo,
il metodo di chiusa può essere usato.
che La chiusa è fatta da assi,
tronchi, o scarto lumber. Cut un'apertura rettangolare nel
center. Seal nel quale le linee di giunzione degli assi ed i lati hanno costruito
le banche con creta o ricopre con zolle erbose prevenire perdita.
Saw gli orli di
l'apertura su un si inclini produrre orli acuti sul controcorrente
side. che Un stagno piccolo è formato controcorrente dalla chiusa.
When là
non è perdita ed ogni acqua sta fluendo attraverso la chiusa
aprendo, (1) il luogo un asse attraverso il ruscello e (2) il luogo
un altro asse stretto ad angoli destri al primo, come mostrato
below. Use il livello di un falegname per essere sicuro il secondo asse è
livello.
<LA FIGURA UN>
42p55a.gif (437x437)
Misuri la profondità dell'acqua sopra dell'orlo più basso del
chiusa con l'aiuto di un bastone sul quale una scala è stata
marked. Determine il flusso da Tavola 1 su pagina 56.
<LA FIGURA B>
42p55b.gif (393x393)
Table io
Flow il Valore (Feet/Second Cubico)
Chiusa Ampiezza
Inondi Height 3 feet il di 4 piedi 5 feet il di 6 piedi 7 feet 8 feet 9 piedi
il di 1.0 pollice 0.24 0.32 0.40 0.48 0.56 0.64 0.72
2.0 si muove 0.67 0.89 1.06 1.34 1.56 1.80 2.00
4.0 si muove 1.90 2.50 3.20 3.80 4.50 5.00 5.70
6.0 si muove 3.50 4.70 5.90 7.00 8.20 9.40 10.50
8.0 si muove 5.40 7.30 9.00 10.90 12.40 14.60 16.20
10.0 si muove 7.60 10.00 12.70 15.20 17.70 20.00 22.80
12.0 si muove 10.00 13.30 16.70 20.00 23.30 26.60 30.00
Metodo N.ro 3
Il metodo di galleggiante è usato per ruscelli più grandi.
Anche se non è
accurato come i due metodi precedenti, è adeguato per
purposes. Choose pratico un punto nel ruscello dove il letto
è liscio e la sezione obliqua è equamente uniforme per una lunghezza
di almeno 30 ft. Measure la velocità di acqua gettando pezzi di
legno nell'acqua e misurando il tempo di viaggio fra
due punti fissi, 30 ft o più separatamente.
posti Eretti su ogni banca
a questi points. Connect i due controcorrente posti da un filo di livello
corda (l'uso il livello di un falegname).
Follow la procedura stessa con
l'a valle posts. Divide il ruscello in sezioni uguali
lungo i fili e misura la profondità di acqua per ogni sezione.
In così, l'area croce-settoriale del ruscello è determinata.
usi la formula seguente per calcolare il flusso:
<LA FIGURA C>
42p56.gif (437x437)
MEASURING PERDITE DI TESTA
Il Potere " " netto è una funzione della " Testa Netta. " che La " Testa " Netta è
la " Testa " Lorda meno le " Perdite di Testa. " L'illustrazione sotto
show un'installazione di potere di acqua piccola e tipica.
Le perdite di testa
è le perdite di aprire-canale più la perdita di attrito da flusso
attraverso il penstock.
<LA FIGURA D>
42p57.gif (540x540)
42p58.gif (600x600)
<LA FIGURA E>
Perdite della Testa del Canale aperte
Il headrace ed il tailrace nell'illustrazione sopra di è
canali aperti per trasportare acqua alle velocità basse.
Il
muri di canali fecero di legname, muratura, calcestruzzo, o pietra,
debba essere perpendicular. Design loro così che il livello di acqua
altezza è uno-mezza dell'ampiezza.
Muri di Terra di dovrebbero essere costruiti a
un 45 [i gradi] angle. Design loro così che l'altezza di livello di acqua è
uno-mezzo dell'ampiezza di canale al fondo.
Al livello di acqua
l'ampiezza è due volte quella del fondo.
La perdita di testa in canali aperti è data nel nomograph. Il
effetto di attrito del materiale di costruzione stato chiamato " N. "
Valori vari di " N " ed il massimo innaffiano la velocità, sotto
quale i muri di un canale non eroderanno è dato.
TABLE II
Massimo di Ammissibile
Water la Velocità
Materiale di di Canale Wall (il feet/second) Value di " n "
La Multa di granì sand 0.6 0.030
Sand di Corso di 1.2 0.030
stones Piccolo 2.4 0.030
stones Comune 4.0 0.030
Il di Rock di 25.0 (Lisci) 0.033 (Frastagliato) 0.045
Calcestruzzo di con water sabbioso 10.0 0.016
Calcestruzzo di con water pulito 20.0 0.016
Sandy di l'argilla, 40% clay 1.8 0.030
soil, Con alta percentuale di loam 65% creta 3.0 0.030
Argilla di Clay di , 85% creta 4.8 0.030
Soil l'argilla, 95% creta 6.2 0.030
100% creta 7.3 0.030
Legno di 0.015
Fondo di Terra di con breccia sides 0.033
Il raggio idraulico è uguale ad un trimestre del canale
ampiezza, a parte canali terra-murati dove è 0.31 volte
l'ampiezza al fondo.
Usare il nomograph, una linea diritta è dedotta dal valore
di " n " attraverso la velocità di flusso alla referenza line. Il
aguzzi sulla linea di referenza è connesso all'idraulico
raggio e questa linea è estesa alla scala di testa-perdita che
anche determina il pendio richiesto del canale.
Usando un Nomograph
Dopo avere determinato attentamente le acqua potere luogo capacità
in termini di flusso di acqua e capeggia, il nomograph è usato
determini:
* che I width/depth del canale hanno avuto bisogno di portare l'acqua a
lo spot/location della turbina di acqua.
* che L'ammontare di testa perso nel fare questo.
<LA FIGURA F>
42p59.gif (600x600)
Usare il grafico, deduca una linea diritta dal valore di " n "
attraverso la velocità di flusso attraverso la linea di referenza che bada a
il raggio idraulico scale. Il raggio idraulico è uno-trimestre
(0.25) o (0.31) l'ampiezza del canale che ha bisogno di essere
built. Nel caso dove " è 0.030, per esempio n " ed acqua
flusso è 1.5 feet/second cubico, il raggio idraulico è 0.5 piedi
hr 6 inches. Se Lei sta costruendo un legname, calcestruzzo, muratura
o canale di pietra, l'ampiezza totale del canale sarebbe 6
pollici calcolano 0.25, o 2 piedi con una profondità di almeno 1 piede.
Se il canale è fatto di terra, l'ampiezza più basso del canale
sia 6 calcola 0.31, o 19.5 pollici, con una profondità di a
il meno 9.75 pollici ed ampiezza di cima di 39 pollici.
Comunque, supponga quel flusso di acqua è 4 feet/second. Usando cubico
il grafico, il raggio idraulico ed ottimale sarebbe approssimativamente
2 piedi--o per un canale di legno, un'ampiezza di 8 piedi.
Building un
canale di legno di questa dimensione sarebbe proibitivamente
costoso.
<LA FIGURA G>
42p60.gif (600x600)
Comunque, un canale più piccolo può essere costruito sacrificando alcuni
innaffi head. Per esempio, Lei potrebbe costruire un canale con un
raggio idraulico di 0.5 piedi o 6 pollici.
per determinare il
ammontare di testa che sarà perso, disegni una linea diritta dal
valore di " n " attraverso la velocità di flusso di 4 [feet.sup.3]/second al
referenza line. Now deducono una linea diritta dall'idraulico
scala di raggio di 0.5 piedi attraverso il punto sulla referenza
linea che estende questo alla scala di testa-perdita che determinerà
il pendio del channel. In questo caso approssimativamente 10 piedi di testa
sarà perso per milli piedi di canale.
Se il canale è
100 piedi lungo, la perdita sarebbe solamente 1.0 piedi--se 50 piedi
brami, 0.5 piedi, e così avanti.
Perdita della Testa del tubo e la Presa di Penstock
Il trashrack consiste di un numero di sbarre verticali saldato a
un ferro di angolo alla cima ed una sbarra al fondo (veda Figura
sotto) . Le sbarre verticali devono essere spaziate così che i denti di un
rastrello può penetrare l'intelaiatura per rimuovere foglie, ricopra d'erba, e
immondizia che ostacolerebbe sulla presa.
che tale trashrack possono facilmente
sia fabbricato nel campo o in un negozio di saldatura piccolo.
A valle dal trashrack, una fessura è provvista nel calcestruzzo
in che un cancello di legname può essere inserito per chiudere via
il flusso di acqua alla turbina.
(Veda chiuso-via la cautela su pagina
31.)
<LA FIGURA H>
42p61.gif (600x600)
I penstock possono essere costruiti da pipe. commerciale Il tubo
debba essere grande abbastanza per tenere la perdita di testa piccolo.
Il richiesto
taglia di tubo è determinata dal nomograph.
Una linea diritta
disegnato attraverso la velocità di acqua e scale di percentuale di flusso date il
taglia di tubo richiesta e perdita di testa di tubo.
Head perdita è data per un
100-piede il tubo length. Per penstocks più lungo o più corto, il
perdita di testa attuale è la perdita di testa dalla tabella moltiplicata da
la lunghezza attuale divisa entro 100.
Se tubo commerciale anche è
costoso, è possibile fare tubo da materiale nativo;
per esempio, calcestruzzo e tubo relativo alla ceramica, o scavò logs. Il
scelta di materiale di tubo ed il metodo di fare il tubo
dipenda dal costo e la disponibilità di lavoro e la disponibilità
di materiale.
<LA FIGURA IO>
42p62.gif (600x600)
APPENDICE DI II
COSTRUZIONE IN DIGA PICCOLA
Introduzione di a:
Terra Dighe
Crib le Dighe
Calcestruzzo di e Dighe di Muratura
Questa appendice non è progettata per essere esauriente; è voluto dire
provveda sfondo e prospettiva per pensare circa e
diga che progetta efforts. Mentre progetti di costruzione di diga possono variare
dal semplice al complesso, è sempre migliore consultare un
esperto, o anche molto; per esempio, ingegneri per la loro costruzione
capisca ed un ambientalista o agriculturalist interessato
per una prospettiva dell'impatto di damming.
TERRA DIGHE
Una diga di terra può essere desiderabile dove è costoso calcestruzzo e
legname scarce. del quale Gli deve essere fornito un canale di scarico separato
taglia sufficiente per portare via acqua di eccesso perché acqua può
mai non sia permesso per fluire sulla cresta di una terra dam. Still
acqua è contenuta soddisfacentemente da terra ma acqua commovente non è.
La terra sarà portata via e la diga distrusse.
Il canale di scarico deve essere fiancheggiato con assi o concreto prevenire
gocciolamento ed erosion. La cresta della diga può essere solo larga
abbastanza per un sentiero pedonale o può essere largo abbastanza per una carreggiata, con
un ponte mise attraverso il canale di scarico.
<LA FIGURA J>
42p65.gif (300x600)
Il problema grande in costruzione di terra-diga è in luoghi dove
la diga rimane su pietra solida.
è duro tenere l'acqua da
colando tra la diga e la terra e finalmente minando
la diga.
Un modo di prevenire gocciolamento è danneggiare e pulire un
serie di fosse, o chiavi, nella pietra con ogni fossa circa
un piede estendendo profondo e due piedi largo sotto la lunghezza del
dam. del quale Ogni fossa dovrebbe essere riempita con tre o quattro pollici
creta bagnata compattata bollandolo.
Più strati di bagni creta può
poi sia aggiunto ed il processo che compatta ripetè ogni durata
finché la creta è molti pollici più alto della roccia fresca.
Il controcorrente la metà della diga dovrebbe essere di creta o creta pesante
sporchi che compatta bene e è impervio ad acqua.
Il
a valle lato dovrebbe consistere di accendino e suolo più poroso
quale esaurisce rapidamente e così fa la diga più stabile che se
fu fatto completamente di creta.
<DIGA DI TERRA-RIEMPIMENTO>
42p66.gif (600x600)
CRIB LE DIGHE
La diga di mangiatoia è molto economica dove è facilmente legname
available: richiede tronchi di albero solamente grezzi, tavolato tagliato
e stones. Quattro - sei-muoversi tronchi di albero è messo 2-3 piedi
separatamente ed armò di punte ad altri messi attraverso loro ad angoli destri.
Pietre riempono gli spazi tra legnami.
Il controcorrente il lato
(la faccia) della diga, e qualche volta l'a valle il lato, è
coperto con planks. che La faccia è sigillata con creta per prevenire
leakage. Downstream assi sono usati come un grembiule per guidare il
acqua che inonda di nuovo la diga nel letto di ruscello.
La diga
serve come un canale di scarico in questo caso.
L'arrivo di acqua su
il grembiule cade rapidly. Prevent erosione fiancheggiando il letto
sotto con stones. Il grembiule consiste di una serie di passi per
slowing l'acqua gradualmente.
<LA FIGURA K>
42p67.gif (600x600)
42p68.gif (600x600)
<LA FIGURA L>
Dighe di mangiatoia devono essere conficcate bene negli arginamenti e devono essere impaccate
con materiale impervio come creta o terra pesante e pietre
per ancorarli e prevenire perdita.
Al tallone, come
bene come al dito del piede di dighe di mangiatoia, file longitudinali di assi
è guidato nel letto di ruscello.
che Questi sono priming copre che
impedisca ad acqua di colare sotto la diga.
Loro ancorano anche il
diga.
Se la diga rimane su pietra, assi di priming non possono e non hanno bisogno di essere
guidato; ma dove la diga non rimane su pietra che loro gli fabbricano
più stabile e watertight. che Questi assi di priming dovrebbero essere
guidato come profondo come possibile e poi armato di punte al legname del
stipi diga.
Le fini più basse degli assi di priming sono aguzzate come mostrato in
42p69a.gif (317x317)
la Figura su pagina 69 e deve essere messo uno dopo l'altro come
shown. Thus che ogni asse successivo è costretto, dall'atto di
guidandolo, più vicino contro l'asse precedente, risultando in un
wall. solido che Alcun legname grezzo può essere che Castagna di used. e quercia sono
considerato essere il materiale migliore.
Il legname deve essere gratis
da vigore, e la sua taglia dovrebbe essere approssimativamente 2 " X 6 ".
Per guidare il priming copre, forza considerevole può essere
required. Un conducente di palo semplice servirà il purpose. Il
Figuri sotto show un esempio eccellente di un conducente di palo.
42p69b.gif (353x353)
CALCESTRUZZO DI E DIGHE DI MURATURA
Concreto e dighe di muratura più che 12 piedi alto non dovrebbe essere
costruito senza il consiglio di un ingegnere con esperimenti in questo
Dighe di field. richiedono conoscenza della condizione di suolo e nascendo
capacità così come della struttura stessa.
Una diga di pietra può servire anche come un canale di scarico.
che può essere su a 10
42p70.gif (393x393)
piedi in height. è fatto di rende ruvido stones. che Gli strati devono
sia legato da concrete. La diga deve essere costruita in giù ad un solido e
appiglio permanente per prevenire perdita e spostando.
La base di
la diga dovrebbe avere le dimensioni stesse come la sua altezza per dare
esso la stabilità.
Dighe concrete e piccole dovrebbero avere una base con una grossezza 50
percento più grande dell'altezza.
Il grembiule è progettato per girare il
fluisca leggermente verso l'alto dissipare l'energia dell'acqua e
protegga l'a valle letto da erosione.
<DIGA CONCRETA E PICCOLA>
42p71.gif (437x437)
APPENDICE DI III
PRESA DI DECISIONE DI WORKSHEET
Se Lei sta usando questo come una guida per usare il Michell (Banki)
Turbina in un sforzo di sviluppo, raccolga come molto informazioni come
possibile e se Lei ha bisogno di assistenza col progetto, scriva
VITA. Un rapporto sulle Sue esperienze e gli usi di questo Manuale
aiuti VITA ambo migliorano il libro ed aiuto altri simile
sforzi.
Volunteers in Assistenza Tecnica
1600 Boulevard di Wilson, Seguito 500
Arlington, Virginia 22209, Stati Uniti
USO CORRENTE E LA DISPONIBILITÀ
* Describe pratiche agricole e nazionali correnti che
conta su water. quello che è le fonti di acqua e come è
che loro hanno usato?
* Che fonti di potere di acqua sono available? Sono loro piccolo ma
veloce-fluente?
Grande ma lento-fluente?
caratteristiche Altre?
* per Cosa è usata tradizionalmente acqua?
* È acqua imbrigliò provvedere in tal caso il potere per alcun purpose? ,
quello che e con che risultati positivi o negativi?
* È là già dighe integrate in tal caso l'area? , quello che ha
stato gli effetti del damming? ne Notano particolarmente
attesta di sedimento portato dall'acqua--troppo il sedimento
può creare una palude.
* Se risorse di acqua ora non sono imbrigliate, quello che sembra essere
che il factors? che limita costa sembrano prohibitive? Fa il
manca di conoscenza del potere di acqua limite potenziale il suo uso?
NECESSITÀ E RISORSE
* Based su pratiche agricole e nazionali correnti, quello che
sembra essere le aree di need? più grande È potere necessitato a
corre macchine semplici come macinatori, seghe, pompe?
* Given fonti di potere di acqua disponibili che uni sembrano essere
useful? disponibile e più la maggior parte di Per esempio, un ruscello che
corre rapidamente anno circa e è localizzato vicino il centro di
l'attività agricola può essere la fonte fattibile ed unica da fornire
per il potere.
* Define luoghi di potere di acqua in termini di loro inerente potenziale
per generazione di potere.
* È materiali per costruire le tecnologie di potere di acqua
locally? disponibili Sono sufficient? di abilità locali dell'acqua
motorizza domande richiedono un piuttosto grado alto di costruzione
Abilità di .
* Che generi delle abilità sono localmente disponibili per assistere con
Costruzione di e maintenance? quanta abilità è necessaria
per costruzione e maintenance? Lei ha bisogno di addestrare
Persone di ?
può soddisfare le necessità seguenti?
* degli aspetti della turbina di Michell richiedono qualcuno con
esperimenta in metallurgia o saldando.
* Estimated tempo di lavoro per lavoratori a tempo pieno è:
* il lavoro specializzato di 40 ore
* il lavoro non specializzato di 40 ore
* il saldatura di 8 ore
* Fa una stima di costo del lavoro, parti, e materiali
ebbe bisogno.
* Come sarà procurato il progetto?
* quello che è il Suo schedule? È Lei consapevole di feste e
piantando o raccogliendo stagioni che possono colpire il tempismo?
* Come voglia Lei si preoccupa di diffondere informazioni su e promuovere
Uso di della tecnologia?
IDENTIFICHI POTENZIALE
* È più che uno acqua potere tecnologia applicable? Ricordano
per guardare a tutto il costs. Mentre l'una tecnologia sembra essere
molto più costoso all'inizio, potrebbe funzionare fuori a
è costoso dopo che tutte le spese sono pesate.
* È scelte per essere fatto tra un waterwheel là ed un
Il mulino a vento di , per esempio per provvedere il potere per macinare grano?
Again pesano tutte le economie di costs: di attrezzi e lavorano,
L'operazione di e manutenzione, dilemmi sociali e culturali.
* È risorse specializzate e locali per presentare il potere di acqua là
Tecnologia di ?
Diga di che costruisce e costruzione di turbina dovrebbe essere
considerò attentamente prima di cominciare work. Inoltre il
grado più alto dell'abilità richiesto in prodotto di turbina (come
oppose a costruzione di waterwheel), questi innaffiano il potere
Le installazioni di tendono ad essere più costoso.
* Dove è sufficiente il bisogno e risorse sono disponibili,
considera una turbina fabbricata ed un sforzo di gruppo di costruire
la diga ed installa la turbina.
* È una possibilità di provvedere una base per piccolo là
Impresa di affari di ?
FINALE DECISIONE
* Come era la finale decisione arrivò andare avanti--o non va
avanti--con questo technology? Perché?
APPENDICE DI IV
RECORD LA CUSTODIA WORKSHEET
COSTRUZIONE
Fotografie della costruzione trattano, così come il
risultato finito, è utile.
Loro aggiungono interesse e dettagliano che
sarebbe trascurato nel resoconto.
Un rapporto sul processo di costruzione dovrebbe includere molto molto
information. specifico che Qualche genere di dettaglio spesso può essere esaminato
più facilmente in tabelle (come quello sotto).
COSTRUZIONE DI
Labor Account
Le ore di Lavorò
Name Job M T W T F S S Total Percentuale?
Pay?
1
2
3
4
5
Totals
Materiali Spiegano
Articolo di il Costo di Per Articolo #Items Totale Spese
1
2
3
4
5
Total le Spese
Delle cose altre per registrare includono:
La Specificazione di * di materiali usata in costruzione.
Gli Adattamenti di * o cambi fatti in disegno per andare bene locale
condiziona.
Spese di Attrezzatura di * .
Il Time di * speso in costruzione--includa come bene tempo spontaneo
come lavoro pagato; pieno - o ad orario ridotto.
Problemi di * --la scarsità di lavoro, arresto di lavoro, addestrando le difficoltà
La scarsità di materiali di , terreno, trasporto.
OPERAZIONE
Tenga tronco di operazioni per almeno le prime sei settimane, poi
periodicamente per molti giorni ogni mesi pochi.
Questa volontà di tronco
vari con la tecnologia, ma debba includere requisiti pieni,
produzioni, la durata di operazione, addestrando di operatori, ecc.
Includa problemi speciali che possono venire su--un guastafeste che non vuole
chiusura, cambio che non prenderà, procedure alle quali non sembrano
abbia senso a lavoratori, ecc.
MANUTENZIONE
Archivi di manutenzione abilitano pista di custodia di dove riparte
il più delle volte accada e suggerire aree per miglioramento o
la debolezza fortificante nel disegno.
Furthermore, questi
note daranno un'idea buon di come bene il progetto è
lavorando fuori registrando accuratamente è quanto del tempo
lavorando e come spesso si accascia.
Manutenzione di Routine di
archivi dovrebbero essere tenuti per un minimo di sei mesi ad un anno
dopo che il progetto va in operazione.
MANUTENZIONE DI
Conto di lavoro
Also in giù tempo
Name le ore di & la data Repair Fatto Rate? Pay?
1
2
3
4
5
Totals (da settimana o mese)
Materiali Spiegano
Articolo di il Costo di la Ragione di Replaced Date Commenti
1
2
3
4
5
Totale (da settimana o mese)
SPESE SPECIALI
Questa categoria include danno causato da tempo, disastri naturali
vandalismo, ecc. il Modello le note dopo la routine
manutenzione records. Describe per ogni incidente separato:
* Cause ed estensione di danno.
* Labor le spese di ripari (come conto di manutenzione).
Il Materiale di * costa di ripari (come conto di manutenzione).
* Measures preso prevenire ricorrenza.
<LA FIGURA M>
42p81.gif (432x594)
== == == == == == == == == == == == == == == == == == == ==
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