MICHELL PEQUENO (BANKI) TURBINA:
UM MANUAL DE CONSTRUÇÃO
POR
W.R. BRESLIN
uma publicação de VITA
0-86619-066-X DE ISBN
VITA
1600 Bulevar de Wilson, Apartamento 500,
Arlington, Virgínia 22209 E.U.A.
Tel: 703/276-1800 * Fac-símile:
703/243-1865
Internet: pr-info@vita.org
[C] 1980 Voluntários em Ajuda Técnica
MICHELL PEQUENO (BANKI) TURBINA:
UM MANUAL DE CONSTRUÇÃO
EU.
O QUE É E O QUE É USADO PARA
II.
DECISÃO DE FATORA
Vantagens de
Considerações de
Cost Estimate
Planning
III.
MAKING A DECISÃO E THROUGH SEGUINTE
IV.
PRE-CONSTRUÇÃO CONSIDERAÇÕES
Local de Selection
Despesa de
Alternating ou Current Direto
Aplicações de
Materiais de
Ferramentas de
V.
CONSTRUÇÃO DE
Prepare o Fim Pieces
Construct o Buckets
Assemble a Turbina
Make a Turbina Nozzle
Turbina de Housing
VI.
MANUTENÇÃO DE
VII.
GERAÇÃO ELÉTRICA
GENERATORS/ALTERNATORS
Baterias de
DICIONÁRIO DE VIII. DE TERMS
IX.
RECURSOS DE INFORMAÇÃO ADICIONAIS
X.
CONVERSÃO MESAS
APÊNDICE LOCAL DE I. ANALYSIS
APÊNDICE II. REPRESA PEQUENA CONSTRUCTION
APÊNDICE DECISÃO DE III. QUE FAZ PARA FOLHA DE TRABALHO
APÊNDICE IV. RECORD QUE MANTÉM WORKSHEET
MICHELL PEQUENO (BANKI) TURBINA
I. O QUE É E COMO É ÚTIL
O Michell ou turbina de Banki é um relativamente fácil construir e
meios altamente eficientes de arrear um fluxo pequeno para prover
bastante dê poder a para gerar eletricidade ou passeio tipos diferentes
de dispositivos mecânicos.
<FIGURA 1>
42p01.gif (600x600)
A turbina consiste em duas partes principais--o corredor, ou roda,
e o nozzle. Curved lâminas horizontais são fixas entre o
pratos de fim circulares do corredor (veja página 17).
Water passagens
do nozzle pelo corredor duas vezes em um jato estreito antes de
é descarregado.
Uma vez foram calculadas o fluxo e cabeça do local de água,
as lâminas da 30cm roda de diâmetro apresentadas aqui podem ser
alongada como necessário obter produção de poder ótima do
fonte de água disponível.
A eficiência da turbina de Michell é 80 por cento ou maior.
Isto, junto com sua adaptabilidade para uma variedade de água,
locais e necessidades de poder, e sua simplicidade e baixo valeu, faça
muito satisfatório para desenvolvimento de poder pequeno.
A própria turbina
provê poder por corrente direta (DC); um dispositivo administrativo é
necessário prover corrente alternada (CA).
II. DECISÃO FATORES
Applications: * geração Elétrica (CA ou DC)
* Maquinaria operações, como debulhador,
Joeireiro de , água bombeando, etc.
Advantages: * Muito eficiente e simples a construção e
operam.
* Virtualmente nenhuma manutenção.
* pode operar em cima de uma gama de fluxo de água e
encabeçam condições.
Considerations: * Requires uma certa quantia de habilidade trabalhando
com metal.
* Special do que dispositivo administrativo é precisado para CA
geração elétrica.
* Welding equipamento com anexos cortantes
São precisados de .
* do que máquina moendo Elétrica é precisada.
Acesso de para loja de máquina pequena é necessário.
ESTIMATIVA DE CUSTO (*)
$150 a $600 (o EUA, 1979) inclusive materiais e trabalho.
(Isto é
para a turbina only. Planning e construção vale de represa,
penstock, etc., deve ser somada.)
(*) Estimativas de custo só servem como um guia e variarão de
país para país.
PLANEJANDO
Desenvolvimento de locais de poder de água pequenos inclui um atualmente
das aplicações mais promissoras de tecnologias de energia alternadas.
Se será usado poder de água para só produzir mecânico
energia--por exemplo, por dar poder a um debulhador de grão--pode ser
mais fácil e menos caro construir um waterwheel ou um moinho de vento.
Porém, se de geração elétrica é precisada, o Michell
turbina, apesar de custos iniciais relativamente altos, pode ser possível
e realmente econômico debaixo de um ou mais do seguinte
condições:
Acesso de * para transmissão enfileira ou para combustível fóssil seguro
Fontes de estão limitadas ou non-existentes.
* Cost de fóssil e outros combustíveis é alto.
* provisão de água Disponível é constante e segura, com uma cabeça,
de 50-100m relativamente fácil de alcançar.
Necessidade de * existe para só uma represa pequena construída em um rio ou fluxo
e para um relativamente curto (menos que 35m) penstock (canal)
por administrar água à turbina.
Se um ou mais do anterior parece ser o caso, é um bem
idéia para olhar mais adiante no potencial de uma turbina de Michell.
A decisão concludente requererá consideração de uma combinação
de fatores, inclusive potencial de local, despesa, e propósito.
III. MAKING A DECISÃO E LEVANDO A CABO
Ao determinar se um projeto vale o tempo, esforço,
e despesa envolveu, considere social, cultural, e ambiental
fatores como também econômico.
de O que é o propósito
o effort? Que beneficiará most? o que vai as conseqüências
seja se o esforço êxito tem?
E se falha?
Tendo feito uma escolha de tecnologia informada, é importante para
mantenha records. bom é desde o princípio útil para manter
dados em necessidades, seleção de local, disponibilidade de recurso, construção,
progresso, trabalho e custos de materiais, resultados de teste, etc.
As informações podem provar uma referência importante se existindo
planos e métodos precisam ser alterados.
pode ser útil dentro
definindo " o que deu errado?
E, claro que, é importante
compartilhar dados com outras pessoas.
As tecnologias apresentaram nisto e os outros manuais dentro o
série de energia foi testada cuidadosamente e foi realmente usado
em muitas partes do world. However, extenso e controlado
não foram administrados testes de campo para muitos deles, até mesmo alguns,
do ones. mais comum embora nós saibamos que estas tecnologias
trabalhe bem em algumas situações, é importante para
colha informação específica em por que eles executam corretamente em um
lugar e não em outro.
Modelos bem documentados de atividades de campo provêem importante
informação para o trabalhador de desenvolvimento.
é obviamente importante
para trabalhador de desenvolvimento na Colômbia ter o técnico
projete para uma máquina construída e usou no Senegal.
Mas é plano
mais importante ter uma narrativa cheia sobre a máquina que
provê detalhes em materiais, trabalhe, mudanças de desígnio, e assim
forth. Este modelo pode prover um quadro de referência útil.
Um banco seguro de tal informação de campo é agora growing. Isto
existe para ajudar difunda a palavra sobre estes e outras tecnologias,
minorando a dependência do mundo em desenvolvimento em
recursos de energia caros e finitos.
Um registro prático que mantém formato pode ser achado em Apêndice IV.
IV. PRE-CONSTRUÇÃO CONSIDERAÇÕES
São feitas ambas as partes principais da turbina de Michell de aço de prato
e requer algum machining. que tubo de aço Ordinário é cortado para formar
as lâminas ou baldes do corredor.
Acesso de para soldar equipamento
e uma loja de máquina pequena é necessária.
O desígnio da turbina evita a necessidade para um complicado e
housing. bem-lacrado Os portes não têm nenhum contato com o
fluxo de água, como eles ficam situados fora do alojamento; eles
simplesmente pode ser lubrificada e não precisa ser marcada.
Figure 2 espetáculos um arranjo de uma turbina deste tipo para
42p07.gif (600x600)
uso de baixo-cabeça sem controle.
Esta instalação dirigirá um
CA ou gerador de DC com um passeio de cinto.
SELEÇÃO DE LOCAL
Este é um fator muito importante.
que A quantia de poder obteve,
a despesa de instalação, e até mesmo, através de extensão, as aplicações
para qual o poder pode ser usado pode ser determinada por
a qualidade do local.
A primeira consideração de local é propriedade.
Instalação de de um
unidade eletricidade-geradora--por exemplo, um que precisa de uma represa
e reservatório além do local para o alojamento--lata
requeira acesso a quantias grandes de terra.
Em muitos países em desenvolvimento, muitos terra grande é poucos e isto
é provável que mais de um dono terá que ser consultada.
Se propriedade já não é segurada claramente, as perguntas de propriedade
deve ser investigada, inclusive qualquer direito que pode
pertença a esses cuja propriedade limita na água.
Represando,
por exemplo, pode mudar o fluxo de água natural ou água
padrões de uso na área e é um passo a só ser levado depois
consideração cuidadosa.
Se propriedade está clara, ou não um problema, uma análise cuidadosa de
o local é necessário para determinar:
1) a viabilidade
do local para uso de qualquer amável, e 2) a quantia de poder
alcançável do local.
Análise de local consiste em colecionar os dados básicos seguintes:
* Mínimo fluxo.
* Máximo fluxo.
* cabeça Disponível (a altura um corpo de quedas de água antes de bater
a máquina).
* Pipe comprimento de linha (comprimento de penstock exigido dar desejou
encabeçam).
* Water condição (claro, barrento, arenoso, ácido, etc.).
* Local esboço (com avaliações, ou mapa topográfico com local
esboçou dentro).
* Soil condição (o tamanho do fosso e a condição de
a associação de terra para afetar a velocidade a qual os movimentos de água
Então, pelo canal e a quantia de poder
disponível).
* tailwater Mínimo (determina a turbina que fixa e digita).
Apêndice eu informações mais detalhadas e as instruções
precisada completar a análise de local inclusive direções
por medir cabeça, fluxo de água, e perdas de cabeça.
Estas direções
é simples bastante ser levada a cabo em condições de campo
sem muito equipamento complexo.
Uma vez tal informação é colecionada, o potencial de poder pode ser
determinada. Alguns dão poder a, expressou em termos de cavalo-vapor ou
quilowatts (um cavalo-vapor iguala 0.7455 quilowatts), será
perdida por causa de turbina e ineficiências de gerador e quando
é transmitido do gerador para o lugar de
aplicação.
Para uma instalação de poder de água pequena do tipo considerou
aqui, está seguro assumir que o poder líquido (dê poder a de fato
entregada) será só a metade do poder total potencial.
Poder total, ou poder disponível diretamente da água, é
determinada pela fórmula seguinte:
Poder total
poder Total (cavalo-vapor de units: inglês) =
Fluxo de Água mínimo (feet/second cúbico) X Cabeça Total (pés)
8.8
poder Total (cavalo-vapor métrico) =
1,000 fluxo (meters/second cúbico) X Head (metros)
75
Poder líquido (disponível ao cabo de turbina)
Net Poder (unidades inglesas) =
Fluxo de Água mínimo X Rede Cabeça (*) X Turbina Eficiência
8.8
Net Poder (unidades métricas) =
Fluxo de Água mínimo X Rede Cabeça (*) X Turbina Eficiência
75/1,000
Alguns locais se emprestam naturalmente à produção de
poder elétrico ou mecânico.
que podem ser usados Outros locais se trabalho
é feita para os fazer satisfatório.
por exemplo, uma represa pode ser construída
dirigir água em uma entrada de canal ou adquirir uma cabeça mais alta
que o fluxo provê naturalmente.
(UMA represa pode não ser requerida
se há cabeça suficiente ou se há bastante água para
cubra a entrada de um tubo ou canal que conduzem ao penstock.)
Represas podem ser de terra, madeira, concreto, ou pedra.
Apêndice de II
provê um pouco de informação sobre construção de represas pequenas.
DESPESA
Água corrente tende a gerar um quadro automaticamente de
poder " livre " nos olhos do observador.
Mas sempre há um
(*) Cabeça líquida é obtida deduzindo perdas de energia do total
cabeça (veja página 57) . UMA suposição boa para eficiência de turbina
quando calculando perdas é 80 por cento.
valha a poder produtor de fontes de água. Antes de proceder,
o custo de baixo-produção água poder locais em desenvolvimento deveria ser
conferida contra os custos de outras possíveis alternativas, tal,
como:
* utilidade Elétrica--Em áreas onde linhas de transmissão podem fornecer
quantias ilimitadas de corrente elétrica razoavelmente estimada,
é freqüentemente antieconômico para desenvolver pequeno ou médio-de tamanho
Locais de .
However, devido ao custo crescente de utilidade,
proveu eletricidade, poder hidroelétrico está se tornando mais
custo-efetivo.
Geradores de * --motores dieseis e máquinas de interno-combustão
estão disponíveis em uma variedade larga de tamanhos e usam uma variedade de
abastece--por exemplo, óleo, gasolina, ou wood. em geral, o
Dispêndio de capital de para este tipo de planta de poder é comparado baixo
para um plant. hidroelétrico custos Operacionais, no outro
dão, é muito baixo para hidroelétrico e alto para combustível fóssil
gerou poder.
* Solar--trabalho Extenso foi terminado na utilização de
energia solar para tais coisas como água Equipamento de pumping. agora
disponível pode ser menos caro que desenvolvimento de poder de água dentro
Regiões de com horas longas de intenso sol.
Se parece fazer sentido para procurar desenvolvimento do pequeno
local de poder de água, é necessário calcular em detalhes
se o local renderá bastante poder realmente para o específico
propósitos planejaram.
Alguns locais requererão investindo uma grande transação mais dinheiro que
Construção de others. de represas e penstocks pode ser muito cara,
dependendo no tamanho e tipo de represa e o comprimento de
o canal required. Add para estes despesas de construção, o
custo do equipamento elétrico--geradores, transformadores,
transmissão enfileira--e custos relacionados para operação e manutenção
e o custo pode ser significativo.
Qualquer discussão de local ou valeu, porém, deve ser feita em luz
do propósito para o qual o poder é desejado.
que pode ser
possível justificar a despesa para um propósito mas não para
outro.
ALTERNANDO OU CORRENTE DIRETA
Uma turbina pode produzir ambos alternando (CA) e corrente direta
(DC) . Ambos os tipos de corrente sempre não podem ser usados para o mesmo
propósitos e a pessoa requer instalação de equipamento mais caro
que o outro.
Vários fatores devem ser considerados decidindo se para
instale um alternando ou unidade de poder atual direta.
A demanda para poder provavelmente variará de vez em quando durante
o day. Com um fluxo constante de água na turbina,
a produção de poder excederá assim às vezes a demanda.
Ou em CA produtora, deve o fluxo de água ou a voltagem
seja regulada porque CA não pode ser armazenada.
Either digitam de regulamento
requer equipamento adicional que pode somar substancialmente
para o custo da instalação.
O fluxo de água para uma turbina DC-produtora, porém, não faz
tenha que ser regulated. Excesso poder pode ser armazenada em armazenamento
batteries. Direct que geradores atuais e baterias de armazenamento são
relativamente baixo em custo porque eles são massa-produzidos.
Corrente direta é da mesma maneira que bom como CA por produzir elétrico
luz e heat. Mas equipamento elétrico que têm CA viajam de automóvel,
como maquinaria de fazenda e eletrodomésticos de casa, tenha que ser
mudada a DC motors. que O custo de converter eletrodomésticos deve ser
pesada contra o custo de regulamento de fluxo precisado por produzir
CA.
APLICAÇÕES
Enquanto uma 30.5cm roda de diâmetro foi escolhida para este manual
porque este tamanho é fácil de fabricar e soldar, o Michell,
turbina tem uma gama extensiva de aplicação para todo o poder de água
locais que provêem cabeça e fluxo são satisfatórios.
A quantia de água
ser corrida pela turbina determina a largura do
nozzle e a largura da roda. Estas larguras podem variar de
5cm a 36cm. Nenhuma outra turbina é adaptável para como grande uma gama
de fluxo de água (veja Mesa 1).
Impulso de ou Pelton Michell ou Banki Bomba Centrífuga
Used como Turbina
Head Gama (pés ) 50 a 1000 3 a 650
Flow Gama (cúbico)
Pés de por second 0.1 a 10 0.5 a 250
Aplicação de de cabeça alto Available de cabeça médio para qualquer
condição de desired
Power (horsepower) 1 a 500 1 a 1000
Cost por Kilowatt baixo baixo baixo
Fabricantes de James Leffel & Cia. Omberger-Turbinenfabrik Qualquer negociante respeitável
Springfield, Ohio 8832 Warenburg ou fabricante.
45501 USA BAYERN, GERMANY ,
Dress & Co. pode ser fazer-isto-você
WARL.
Germany projetam se solda pequena e
Escritórios de que Bubler máquina lojas são
Taverne, Switzerland disponível.
Mesa 1.
Turbinas Hidráulicas pequenas
O tamanho da turbina depende da quantia de poder
exigido, se elétrico ou mecânico.
que Muitos fatores devem
seja considerada que determina que turbina de tamanho é necessária fazer
o job. O seguinte
exemplo ilustra o
processo decisão-fazendo
para o uso de uma turbina
dirigir um huller de amendoim
(veja Figura 3) Passos de . vão
42p13.gif (540x540)
seja semelhante dentro elétrico
dê poder a aplicações.
* Power bastante para substituir
o motor para um 2-1/2 hp
1800 revoluções por
Minuto de (rpm) amendoim
Debulhador de .
* poder Total precisado é aproximadamente 5 hp (aproximadamente duas vezes o cavalo-vapor
do motor ser substituída assumindo que as perdas
são sobre um-meia do poder total disponível).
* Aldeia fluxo pode ser represado e a água encanou
por um fosso 30m (100 ft) muito tempo.
* Total diferença em elevação é 7.5m (25 ft).
* rate: de fluxo de mínimo Disponível 2.8 ft/sec de cu.
* Soil de licenças de fosso uma velocidade de água de 2.4 ft/sec (Apêndice
eu, Mesa 2 dá n = 0.030).
Área de * de fluxo em fosso = 2.8/2.4 - 1.2 sq pés
* Bottom largura = 1.2 pés
* rádio Hidráulico = 0.31 x 1.2 = 0.37 ft (veja Apêndice eu).
Calcule resultados de queda e perda de cabeça.
Shown em nomograph
(Apêndice eu) como uma 1.7 pé perda para todo 1,000 pés.
Então
a perda total para uns 30m (100 ft) fosso é:
1.7
10 = 0.17 pés
Considerando que 0.17 ft é uma perda desprezível, calcule cabeça às 25 pés
Poder produzido por turbina a 80% eficiência = 6.36 hp
Poder líquido = fluxo de água Mínimo x enredam x turbina eficiência de cabeça
8.8
2.8 X 25 X 0.80
8.8 = 6.36 cavalo-vapor
Fórmulas para Michell turbina dimensões principais:
([B.sub.1]) = largura de nozzle = 210 fluxo de x
--------------------------------------------
Corredor de fora de diâmetro x [raiz quadrada] cabeça
= 210 x 2.8 = 9.8 polegadas
---------
12 x [raiz quadrada] 25
([B.sub.2]) = largura de corredor entre discos - ([B.sub.1]) = 1/2 a 1 polegada
= 9.8 + 1 polegada = 10.8 polegadas
Rotational aceleram (revoluções por minuto)
= 73.1 x [raiz quadrada] head
----------------------------
Runner fora de diâmetro (ft)
73.1 x [raiz quadrada] 25 = 365.6 rpm
-----------------------
1
Cavalo-vapor de The gerado é mais que suficiente para o amendoim
huller mas o rpm não é bastante alto.
Many amendoim debulhador operarão a velocidades variadas com
proportional rendem de amendoins descascados.
Assim para um huller que
gives máximo produção a 2-1/2 hp e 1800 rpm, uma talha
De arrangement será precisado por aumentar velocidade.
Nisto
example, a relação de talha precisada aumentar velocidade é 1800
.365 ou aproximadamente 5:1. Então uma 15 " talha prendeu
the turbina cabo, dirigindo uma 3 " talha em um cabo de gerador,
will dão [+ ou -] 1800 rpm.
MATERIAIS
Embora materiais usaram em construção pode ser comprada novo,
muitos destes materiais podem ser achadas a jogue fora jardas.
Materiais para 30.5cm diâmetro turbina de Michell:
* Steel prato 6.5mm X 50cm X 100cm
* Steel prato 6.5mm grosso (quantidade de material depende em
nozzle largura)
* 10cm ID água tubo para baldes de turbina (*)
* Galinha arame (1.5cm X 1.5cm textura) ou 25mm dia aceram varas
* 4 orlas de centro por prender pedaços de fim para acerar cabo (ache
em a maioria eixos de carro)
* 4.5cm dia vara de aço sólida
* dois 4.5cm dia se deitam em travesseiro ou portes de arbusto para velocidade alta use. (Isto
é possível fabricar bearings. de madeira por causa do alto
aceleram, tais portes não durariam e não recomendariam.)
* oito louco e parafusos, tamanho apropriado para orlas de centro,
FERRAMENTAS
* Welding equipamento com anexos cortantes
* Metal arquivo
* o amolador Elétrico ou manual
* Drill e pedaços de metal
Bússola de * e Transferidor
T-quadrado de * (modelo incluiu na parte de trás deste manual)
* Hammer
* C-braçadeiras
* Work banco
(*) Medidas para comprimento do tubo dependem de local de água
condições.
CONSTRUÇÃO DE V.
PREPARE OS PEDAÇOS DE FIM
Um modelo de tamanho atual para uma 30.5cm turbina é provido ao
fim deste manual. Dois das aberturas de balde é obscurecido para mostrar
como os baldes são instalados.
Figure 4 espetáculos os detalhes de um corredor de Michell.
42p17.gif (600x486)
* Cut fora o meio círculo do modelo e monta isto em
Papelão de ou papel pesado.
* Trace ao redor do meio círculo no aço chapeou como mostrada dentro
Figure 5.
42p18a.gif (393x486)
* Turn o modelo em cima de e localiza para completar novamente um cheio
circulam (veja Figura 6.
42p18b.gif (353x353)
* Draw as aberturas de balde no modelo com um à direita inclinação
como mostrada em Figura 7.
42p19a.gif (393x393)
* Cut fora as aberturas de balde no modelo de forma que lá têm 10 anos
espaça.
* Place o modelo no aço chapeou e localiza dentro o
balde aberturas.
* Repeat o processo de traçado como antes de encher na área para
o cabo (veja Figura 8).
42p19b.gif (353x353)
* Drill um 2mm buraco no aço chapeou no centro do
Roda de onde a cruz é formed. O buraco servirá como um
guiam por cortar o prato de metal.
<FIGURA 9>
42p20a.gif (353x353)
* Take um pedaço de sucata 20cm x longo 5cm wide. Drill um
furam a largura da abertura na tocha próximo um fim de
a tira de metal.
* Drill um 2mm dia furam ao outro fim a um ponto igual para o
Rádio de da roda (15.25cm) . Measure cuidadosamente.
* Line para cima o 2mm buraco na sucata com o 2mm buraco em
o metal chapeou e prende com uma unha como mostrada em Figura 10.
42p20b.gif (243x486)
* Cut ambos os pratos de fim como mostrada (em Figura 10) usando a tocha.
* Cut as aberturas de balde com a tocha ou um metal viu.
* Cut fora um 4.5cm círculo de dia do centro de ambas as rodas.
que Isto lhes prepara para o eixo.
CONSTRUA OS BALDES
Calcule o comprimento de baldes que usam a fórmula seguinte:
Largura de de Buckets = 210 x Flow (cu/ft/sec) + (1 .5in)
Entre Fim Plates Fora de Diâmetro de Turbina (em) x [raiz quadrada] Cabeça (ft)
* Once o comprimento de balde foi determinado, corte o 10cm dia
piam aos comprimentos exigidos.
* Quando tubo cortante longitudinalmente com uma tocha, use um pedaço de
pescam ferro para servir como um guia, como mostrada em Figura 11.
42p21.gif (353x353)
(medidas de Balde dadas no modelo na parte de trás de
este manual servirá como um guia.)
Tubo de * também pode ser cortado
que usa um elétrico
circular viu com um
Metal de lâmina cortante.
* Cut quatro baldes de cada seção de pipe. UM quinto pedaço de
Tubo de será partido em cima de mas não será a largura correta
ou pesca para uso como um balde (veja Figura 12).
42p22a.gif (393x393)
* File cada um dos baldes para medir 63mm wide. (Corte de NOTE:
com uma tocha pode deformar o buckets. Use um martelo endireitar
fora qualquer urdidura.)
AJUNTE A TURBINA
* Cut um cabo de 4.5cm dia aceram rod. O comprimento total do
Cabo de deveria ser 60cm mais a largura da turbina.
* Place os centros de metal no centro de cada pedaço de fim, emparelhando
o buraco do centro com o buraco do pedaço de fim.
* Drill quatro 20mm buracos pelo centro e pedaço de fim.
* Attach um centro para cada fim
Pedaço de que usa 20mm dia x
3cm parafusos longos e louco.
* Slide cabo pelo
Centros de e espaça o fim
Pedaços de para ajustar o
Baldes de .
<FIGURA 13>
42p22b.gif (393x393)
* Make certo a distância de cada pedaço de fim para o fim de
o cabo é 30cm.
* Insert um balde e alinha os pedaços de fim de forma que a lâmina
corre perfeitamente paralelo com o cabo de centro.
* Spot soldam o balde em lugar do fora do fim
Pedaço de (veja Figura 14).
42p23.gif (540x540)
* Turn a turbina no cabo meio uma revolução e suplemento
outro balde que tem certeza isto está alinhado com o centro
Cabo de .
* Spot soldam o segundo balde ao fim pieces. Once estes
São colocados baldes de , é mais fácil de ter certeza que todos o
Serão alinhados baldes de paralelo para o cabo de centro.
* Weld os centros para o cabo (confira medidas).
* Weld os baldes restantes para os pedaços de fim (veja Figura 15).
42p24a.gif (353x353)
* Mount a turbina em sua Braçadeira de bearings. cada porte para o
Banca de trabalho de de forma que a coisa inteira pode ser girada lentamente como dentro
um torno mecânico.
A ferramenta cortante é um elétrico ou pequeno portátil
dão amolador montado em uma grade e permitiram deslizar junto um
secundam grade, ou guia (veja Figura 16) . que A grade de deslizamento deve
42p24b.gif (353x353)
seja segurado cuidadosamente de forma que isto é precisamente paralelo para o
turbina cabo.
* Grind fora qualquer extremidade desigual ou joints. Rotate a turbina
entra lentamente de forma que a parte alta de cada lâmina em contato
com o grinder. Baixas partes não vão touch. totalmente Isto
processam leva várias horas e deve ser feita cuidadosamente.
* Make seguro as lâminas de balde são moidas de forma que as extremidades é
coram com o fora dos pedaços de fim.
* Balance a turbina assim virará uniformemente (veja Figura 17).
42p25.gif (393x393)
pode ser necessário soldar um par de lavadoras de metal pequenas
no topo de qualquer fim do turbine. A turbina é
equilibrou quando pode ser girado em qualquer posição sem
rolando.
FAÇA PARA A TURBINA NOZZLE
* Determine que nozzle classificam segundo o tamanho usando a fórmula seguinte:
210 X fluem (feet/second cúbico
------------------------------------------------------
Corredor de fora de diâmetro (em) x [raiz quadrada] cabeça (ft)
O nozzle deveriam ser 1.5cm a 3cm menos que a largura interior
da turbina.
Figure 18 espetáculos uma visão dianteira de um nozzle corretamente posicionado dentro
42p26.gif (393x393)
relação para a turbina.
* De um 6.5mm prato de aço, corte seções laterais e frente de apartamento
e atrás seções da Largura de nozzle. de frente e atrás
Pedaços de serão iguais à largura da roda de turbina menos
1.5 a 3cm.
Determine outras dimensões do completo
esquematizam em Figura 19.
42p28.gif (600x600)
* Cut seções curvadas do nozzle de 15cm (OD) tubo de aço
se disponível.
Make seguro que o tubo é cortado primeiro para o
largura correta do nozzle como previously. calculado (Curva
aceram prato à curvatura necessária se 15cm tubo for
indisponível.
O processo assumirá algum tempo e ingenuidade
a parte do builder. para a que Um modo de dobrar prato de aço é
sledge martelam o prato ao redor de um cilindro de aço ou taco
anotam 15cm em diameter. Este pode ser o único modo para construir
o nozzle se 15cm tubo de aço é indisponível.)
* Weld todas as seções together. Follow instruções de assembléia
cedido Turbina que Mora " em página 29.
O diagrama em Figura 19 provê dimensões mínimas para próprio
instalação de turbina.
ALOJAMENTO DE TURBINA
Build a estrutura para morar a turbina e nozzle de concreto,
Madeira de , ou aço plate. Figure 20 espetáculos uma visão lateral e
42p29.gif (600x600)
defrontam visão de uma instalação típica por baixo uso de cabeça
(1-3M).
está morando seguramente permite acesso fácil à turbina
para conserto e manutenção.
* Attach o nozzle para o alojamento orientam primeiro e então o
Turbina de para o nozzle de acordo com as dimensões cedidas
o diagrama em Figura 19. Isto deveria assegurar turbina correta
Colocação de .
Mark o alojamento para a colocação da água
marca.
* Make água seals. Em 6.5mm prato de aço, perfure um buraco ligeiramente
maior que o diâmetro de cabo (aproximadamente 4.53cm) . Make a pessoa para
cada lado.
Weld ou tranca o dentro do alojamento de turbina.
que O cabo tem que atravessar os selos sem tocar
eles.
Um pouco de água ainda passará pelo alojamento mas não
bastante para interferir com eficiência.
* Make a fundação para a qual os portes serão prendidos de
taco pilings ou concreto.
* Move a turbina, com portes prendidos, para o próprio
nozzle/turbine colocação e prende os portes à fundação
com parafusos.
Os portes estarão no lado de fora do
Turbina de que mora (veja Figura 21) . (Nota:
que A talha de passeio é
42p30.gif (600x600)
omitiu da Figura para claridade.)
Figure 22 espetáculos uma possível instalação de turbina para cabeça alta
42p31.gif (600x600)
applications. UMA água fechar-fora válvula permite controle do fluxo
de water. Never feche de repente fora o fluxo de água como uma ruptura
no penstock aconteça.
Se manutenção na turbina
é necessário, reduza o fluxo gradualmente até a água
paradas.
MANUTENÇÃO DE VI.
O Michell (Banki) turbina é relativamente manutenção-free. O
só partes usáveis são os portes que podem ter que ser
substituída de vez em quando.
Uma turbina desequilibrada ou uma turbina que não estão exatamente montadas
use os portes muito depressa.
Uma tela de arame de galinha (1.5cm x 1.5cm textura) situado atrás do
portão de controle ajudará impedir filiais e pedras entrar
a turbina housing. pode ser necessário limpar a tela
de tempo para time. Uma alternativa para arame de galinha é o uso de
podem ser usadas varas de aço magras espaçadas de forma que um ancinho para remover qualquer
folhas ou varas.
VII. GERAÇÃO ELÉTRICA
Está além da extensão deste manual ir em elétrico
geração que usa o Michell (Banki) turbina.
Depending no
gerador e acessórios que você escolhe, a turbina pode prover
bastante rpm para corrente direta (DC) ou corrente alternada (CA).
Para informação sobre o tipo de gerador comprar, contato,
fabricantes directly. que UMA lista de companhias é provida aqui.
O fabricante poderá freqüentemente recomendar um apropriado
gerador, se proveu com bastante informação em qual para
faça um recommendation. Estar preparado para prover o seguinte
detalhes:
CA de * ou operação de DC (inclua voltagem desejada).
* uso de gama Longo de energia elétrica (consumo futuro e
Adição de de dispositivos elétricos).
* condição Climática debaixo da qual gerador será usado (i.e.,
tropical, temperado, árido, etc.).
* Power disponível em local de água calculado a mais baixo fluxo e
máximo fluxo taxas.
* Power disponível ao gerador em watts ou cavalo-vapor (conservador
Figura de seria a metade de poder em local de água).
Revoluções de * por minuto (rpm) de turbina sem talhas e
cingem.
* Intended ou consumo presente de energia elétrica em watts
se possível (inclua freqüência de uso elétrico).
GENERATORS/ALTERNATORS
* Lima Cia. Elétrica, 200 Estrada de Chapman Oriental, Lima, Ohio 45802,
E.U.A..
* Kato, 3201 Terceiros Nortes de Avenida, Mankato, Minnesota 56001 E.U.A..
* Onan, 1400 73ª Avenida NE, Minneapolis, Minnesota 55432 E.U.A..
* Winco de Tecnologias de Dyna, 2201 Leste 7ª Rua, Cidade Sioux,
Iowa 51102 E.U.A..
* Kohler, 421 Rua Alta, Kohlen, Wisconsin 53044 E.U.A..
* Howelite, Rendale e Nelson Streets, Porto Chester, Nova Iorque,
10573 E.U.A..
* McCulloch, 989 Sul Brooklyn Avenida, Wellsville, Nova Iorque,
14895 E.U.A..
* Sears, Corço e Cia., Chicago, Illinois E.U.A..
* Winpower, 1225 1º Leste de Avenida, Newton, Iowa 50208 E.U.A..
Ideal de * 615 1ª Rua Elétrica, Mansfield, Ohio 44903 E.U.A..
Império de * Companhia Elétrica, 5200-02 Primeiro Avenida, Brooklyn, Novo,
York 11232 E.U.A..
BATERIAS
* Estrela Luminosa, 602 Getty Avenue Clifton, Nova Jersey, 07015,
E.U.A..
* Burgess Divisão de Clevite Corp., Gould PO Caixa 3140, St.,
Paul, Minnesota 55101 E.U.A..
* Delco-Remy, Divisão de GM, PO Box 2439, Anderson, Indiana,
46011 E.U.A..
* Eggle-Pichen Indústrias, Encaixote 47, Joplin, o Missouri 64801 E.U.A..
* ESB Inc., Willard Box 6949, Cleveland, Ohio 44101 E.U.A..
* Exide, 5 Penn Centro Praça, Filadélfia, Pennsylvania 19103,
E.U.A..
* Corporação de Carboneto de União Já-pronta, 270 Avenida de Parque, Novo,
York, Nova Iorque 10017 E.U.A..
DICIONÁRIO DE VIII. DE CONDIÇÕES
CA (Alternando energia Current)--elétrica que inverte seu
Direção de a intervals. regular Estes intervalos são
ciclos de called.
AGÜENTANDO--Qualquer parte de uma máquina em ou em qual outra parte
revolve, deslizamentos, etc.
DIA (Diameter)--um transcurso de linha direto completamente pelo
centram de um círculo.
DC (Dirija corrente Current)--elétrica que flui em um
Direção de sem divergência ou interrupção.
PODER TOTAL--Poder disponível antes de ineficiências de máquina é
subtraiu.
CABEÇA--A altura de um corpo de água, considerou como causando
pressionam.
ID (Dentro de Diameter)--o diâmetro interior de tubo, entubando, etc.
CABEÇA LÍQUIDA--Altura de um corpo de água menos as perdas de energia
causou pela fricção de um tubo ou canal de água.
OD (Fora de Diameter)--a dimensão externa de tubo, entubando,
etc.
PENSTOCK--UM canal ou tubo que levam água a uma roda de água
ou turbina.
TERRA ROLADA--Terra que é apertada junto firmemente rolando
um aço ou cilindro de madeira pesado em cima disto.
RPM (Revoluções Por Minute)--o número de tempos algo
vira ou revolve em um minuto.
TAILRACE (Tailwater)--o canal de descarga que conduz fora
de um waterwheel ou turbina.
TURBINA--Quaisquer de máquinas várias que têm um rotor que é
dirigido pela pressão de tais fluidos comoventes como cozinhe em vapor,
molham, gases quentes, ou air. normalmente é feito com um
Série de de lâminas curvadas em um fuso giratório central.
REPRESA--UMA represa em um fluxo ou rio que elevam o nível de água.
IX. ADICIONAL
Doure, Guthrie J. (ed.) . Hydro Prática de Engenharia Elétrica.
Nova Iorque:
Gordon & Brecha, 1958; Londres:
Blackie e Filhos,
Ltd., 1958.
UM tratado completo que cobre o campo inteiro
de engineering. hidroelétrico Três volumes.
VOL. 1: Civil
Engineering; Vol.
2: Engenharia Mecânica e Elétrica;
e Vol. 3:
Economias de , Operação e Manutenção.
Gordon & os Publicadores de Ciência de Brecha, 440 Avenida de Parque Sul,
Nova Iorque, Nova Iorque 10016 E.U.A..
Creager, W.P. e Justin, J.D. Hydro Manual Elétrico, 2º,
ED DE . York: John Wiley novo & Filho, 1950.
UM mais completo
Manual de que cobre o field. inteiro Especialmente bom para
Referência de .
John Wiley & Filho, 650 Terceira Avenida, Nova Iorque,
Nova Iorque 10016 E.U.A..
Davis, Calvin V. Handbook de Hidráulicas Aplicadas, 2º ed. New,
York:
McGraw-colina de , 1952.
UMA coberta de manual inclusiva
todas as fases de hydraulics. aplicado que Vários capítulos são
dedicou a McGraw-colina de application. hidroelétrica, 1221,
Avenida de do Americas, Nova Iorque, Nova Iorque 10020 E.U.A..
Durali, Mohammed. Design de Turbinas de Água Pequenas para Fazendas e
Communities. Tech Pequeno.
Adaptação Programa, MIT, Cambridge,
Massachusetts 02139 USA. UM manual Altamente técnico
dos desígnios de uma turbina de Banki e de turbinas de axial-fluxo.
Also contém desenhos técnicos dos desígnios deles/delas
e mesas de perdas de fricção, efficiences, etc. Isto
Manual de é distante muito técnico para ser entendida sem um
que Provavelmente só cria background. útil para universidade
projeta e o igual.
Haimerl, L.A. " A Turbina de Fluxo Atravessada, Poder de " Água (Londres),
Janeiro de 1960. Reimpressões disponível de Ossberger Turbinen-fabrik,
8832 Weissenburg, Bayern, Germany. Este artigo
descreve um tipo de turbina de água que está sendo usada
extensivamente em centrais elétricas pequenas, especialmente na Alemanha.
Available de VITA.
Hamm, Hans W. Baixo Desenvolvimento de Custo de Locais de Poder de Água Pequenos.
VITA 1967.
Written expressamente ser usada desenvolvendo
Áreas de , este manual contém informação básica sobre medir
molham potencial de poder, enquanto construindo represas pequenas, diferente,
digita de turbinas e rodas de água, e vários necessário
tables. Also matemático está usando um pouco de informação
fabricou turbinas available. UM livro muito útil.
Langhorne, Harry F. " Hand-made Hydro Power, " Alternativa,
Fontes de de Energia, No. 28, 1977 de outubro, pp.
7-11.
Describes como um homem construiu uma turbina de Banki de VITA
planeja dar poder a e aquecer o home. dele útil nisso isto dá
uma conta boa dos cálculos matemáticos que eram
necessário, e também das modificações várias e inovações
que ele construiu no system. UMA conta da vida real boa
de construir system. ASE para um poder de água barato, Dirija #2,
Box 90A, Milaca, Minnesota 59101 E.U.A..
Mockmore, C.A. e Merryfield. F.
A Banki Água Turbina.
Corvallis, Oregon: Oregon Faculdade Estatal que Cria Experiência
Station, Boletim Não.
25, 1949. de fevereiro UMA tradução
de um papel por Donat Banki. UM altamente técnico
Descrição de desta turbina, originalmente inventada por,
Michell, junto com os resultados de tests. Oregon Estado,
Universidade de , Corvallis, Oregon 97331 E.U.A..
Paton, T.A.L. Power De Água, London: Leonard Colina, 1961. UM
pesquisa geral concisa de prática hidroelétrica em
abreviou forma.
Zerban, A.H. e Nye, E.P. Poder Plantas, 2a ed.
SCRANTON,
Pennsylvania: Companhia de Livro de Texto Internacional, 1952.
que Capítulo 12 dá para uma apresentação de concise de hidráulico
dão poder a plants. Companhia de Livro de Texto Internacional, Scranton,
Pennsylvania 18515 E.U.A..
X. MESAS DE CONVERSÃO
UNIDADES DE COMPRIMENTO
1 Milha = 1760 Jardas = 5280 Pés
1 Quilômetro = 1000 Metros = 0.6214 Milha
1 Milha = 1.607 Quilômetros
1 Pé = 0.3048 Metro
1 Metro = 3.2808 Pés = 39.37 Polegadas
1 Polegada = 2.54 Centímetros
1 Centímetro = 0.3937 Polegadas
UNIDADES DE ÁREA
1 milha quadrada = 640 Acres = 2.5899 Quilômetros de Quadrado
1 Quadrado Kilometer = 1,000,000 Quadrado Meters = 0.3861 milha quadrada
1 Acre = 43,560 pés quadrados
1 Quadrado Foot = 144 Quadrado Inches = 0.0929 metro quadrado
1 Quadrado Inch = 6.452 centímetros quadrados
1 Quadrado Meter = 10.764 pés quadrados
1 Quadrado Centimeter = 0.155 polegada quadrada
UNIDADES DE VOLUME
1.0 Pé Cúbico = 1728 Cúbico Avança lentamente = 7.48 Galões de EUA
1.0 britânico Imperial
Galão de = 1.2 Galões de EUA
1.0 Meter Cúbico = 35.314 Pés Cúbicos = 264.2 Galões de EUA
1.0 Litro = 1000 Centímetros Cúbicos = 0.2642 Galões de EUA
UNIDADES DE PESO
1.0 Tonelada Métrica = 1000 Quilogramas = 2204.6 Libras
1.0 Quilograma = 1000 Gramas = 2.2046 Libras
1.0 Tonelada Curta = 2000 Libras
UNIDADES DE PRESSÃO
1.0 Libra por inch quadrado = 144 Libra por pé quadrado
1.0 Libra por inch quadrado = 27.7 Polegadas de água *
1.0 Libra por inch quadrado = 2.31 Pés de água *
1.0 Libra por inch quadrado = 2.042 Polegadas de mercúrio *
1.0 Atmosfera = 14.7 Libras por polegada quadrada (PSI)
1.0 Atmosfera = 33.95 Pés de água *
1.0 Pé de água = 0.433 PSI = 62.355 Libras por pé quadrado
1.0 Quilograma por centimeter quadrado = 14.223 Libras por polegada quadrada
1.0 Libra por inch quadrado = 0.0703 Quilograma por honestamente
Centímetro de
UNIDADES DE PODER
1.0 Cavalo-vapor (English) = 746 Watt = 0.746 Quilowatt (KW)
1.0 Cavalo-vapor (English) = 550 Pé libras por segundo
1.0 Cavalo-vapor (o inglês) = 33,000 Pé libras por minuto
1.0 Quilowatt (KW) = 1000 watt = 1.34 Cavalo-vapor (o HP) o inglês
1.0 Cavalo-vapor (English) = 1.0139 cavalo-vapor Métrico
(CHEVAL-VAPEUR)
1.0 cavalo-vapor Métrico = 75 Metro X Kilogram/Second
1.0 horsepower Métrico = 0.736 Kilowatt = 736 Watt
(*) A 62 graus Fahrenheit (16.6 graus Centígrado).
APÊNDICE DE EU
LOCAL ANÁLISE
Este Apêndice provê um guia a fazer os cálculos necessários
para uma análise de local detalhada.
Dados Folha
Measuring Cabeça Total
Measuring Fluxo
Measuring Perdas De cabeça
DADOS FOLHA
1. fluxo Mínimo de água disponível em pés cúbicos
por segundo (ou metros cúbicos por segundo) . _____
2. fluxo de Máximo de água disponível em feet cúbico _____
por segundo (ou metros cúbicos por segundo).
3. Cabeça ou cai de água em pés (ou metros) . _____
4. Comprimento de linha de tubo em pés (ou metros) needed
para adquirir o head. _____ exigido
5. Descrevem condição de água (claro, barrento, arenoso,
Ácido de ).
_____
6. Descrevem condição de terra (veja Mesa 2) . _____
7. elevação de tailwater Mínima em pés (ou metros) . _____
8. área Aproximada de lagoa sobre represa em acres (ou
quadram quilômetros) . _____
9. profundidade Aproximada da lagoa em pés (ou
Metros de ).
_____
10. Distância de planta de poder para onde eletricidade
será usado em pés (ou metros) . _____
11. distância Aproximada de represa para dar poder a plant. _____
12. ar Mínimo temperature. _____
13. ar de Máximo temperature. _____
14. poder de Estimativa para ser used. _____
15. PRENDEM ESBOÇO DE LOCAL COM ELEVAÇÕES, OU TOPOGRÁFICO
MAP COM LOCAL ESBOÇOU IN.
A informação de cobertura de perguntas seguinte que, embora não
necessário começando a planejar um local de poder de água, normalmente vá
seja precisada de later. Se pode ser dado possivelmente cedo no projeto,
isto economizará cronometre depois.
1.
Give o tipo, poder, e velocidade da maquinaria para ser
dirigido e indica se dirija, cinja, ou passeio de engrenagem é
desejou ou aceitável.
2.
Para corrente elétrica, indique se corrente direta é
aceitável ou corrente alternada é required. Give o
desejou voltagem, número de fases e freqüência.
3.
Say se regulamento de fluxo manual pode ser usado (com DC
e CA muito pequena planta) ou se regulamento por um automático
De governador de é precisado.
MEASURING CABEÇA TOTAL
Método Não. 1
1. Equipamento
42p51.gif (353x353)
UM.
Agrimensor de está nivelando instrumento--consiste em um espírito
Nível de firmou paralelo a uma visão telescópica.
B.
Scale--use tábua de madeira aproximadamente 12 ft em comprimento.
2. Procedimento
UM.
O nível de Agrimensor de em um tripé é colocado a jusante de
a represa de reservatório de poder na qual o nível de headwater é
MARKED.
B.
Depois de levar uma leitura, o nível é virado 180[degrees] em um
circle. horizontal que A balança é colocada a jusante disto
a uma distância satisfatória e uma segunda leitura é levada.
Este processo está repetido até o nível de tailwater é
alcançou.
<MEDINDO CABEÇA COM O NÍVEL DE AGRIMENSOR>
42p52a.gif (437x437)
Método No. 2
Este método está completamente seguro, mas é mais tedioso que Método
No. 1 e só precisa seja usada quando o nível de um agrimensor não é
disponível.
1. Equipamento
42p52.gif (393x393)
UM.
Scale
B.
Board e tomada de madeira
C.
o nível de carpinteiro Ordinário
2. Procedimento
UM.
Place horizontally de tábua a headwater nivelam e lugar
nivelam em cima disto para leveling. preciso Ao a jusante
terminam da tábua horizontal, a distância para um
que cavilha de madeira fixou no chão está medido com uma balança.
B.
O processo está passo por passo repetido até o tailwater
Nível de é alcançado.
<MEDINDO CABEÇA COM O NÍVEL DE CARPINTEIRO>
42p53.gif (522x522)
MEASURING FLUXO
Medidas de fluxo deveriam acontecer à estação de mais baixo
flua para garantir poder completo a toda hora.
Investigate
a história de fluxo do fluxo para determinar o nível de fluxo a
máximo e minimum. Often os planejadores negligenciam o fato que
o fluxo em um fluxo pode ser reduzido debaixo do nível mínimo
required. Outros fluxos ou fontes de poder ofereceriam então um
solução melhor.
Método Não. 1
Para fluxos com uma capacidade de menos de um pé cúbico por
segundo, construa uma represa temporária no fluxo, ou use uma " natação
buraco " criado por uma represa natural.
Channel a água em um tubo
e pega isto em um balde de capacidade conhecida.
Determine o
fluxo de fluxo medindo o tempo isto leva para encher o balde.
Stream fluxo (ft/sec cúbico) = Volume de balde (ft cúbico)
Filling tempo (segundos)
Método Não. 2
Para fluxos com uma capacidade de mais de 1 ft de cu por segundo,
o método de represa pode ser usado.
que A represa é feita de tábuas,
troncos, ou pedaço lumber. Cut uma abertura retangular no
center. Seal no que as costuras das tábuas e os lados construíram
os bancos com barro ou grama para prevenir vazamento.
Saw as extremidades de
a abertura em uma inclinação para produzir extremidades afiadas no rio acima
side. que UMA lagoa pequena é formada rio acima da represa.
When lá
não é nenhum vazamento e toda a água está fluindo pela represa
abrindo, (1) lugar uma tábua pelo fluxo e (2) lugar
outra tábua estreita a ângulos de direito para o primeiro, como mostrada
below. Use o nível de um carpinteiro para estar seguro a segunda tábua é
nível.
<FIGURA UM>
42p55a.gif (437x437)
Meça a profundidade da água sobre a extremidade de fundo do
represa com ajuda de uma vara na qual uma balança foi
marked. Determine o fluxo de Mesa 1 em página 56.
<FIGURA B>
42p55b.gif (393x393)
Mesa de eu
FLOW VALOR (Feet/Second Cúbico)
Represa Largura
Alague Height 3 feet 4 pés 5 feet 6 pés 7 feet 8 feet 9 pés
1.0 polegada 0.24 0.32 0.40 0.48 0.56 0.64 0.72
2.0 avança lentamente 0.67 0.89 1.06 1.34 1.56 1.80 2.00
4.0 avança lentamente 1.90 2.50 3.20 3.80 4.50 5.00 5.70
6.0 avança lentamente 3.50 4.70 5.90 7.00 8.20 9.40 10.50
8.0 avança lentamente 5.40 7.30 9.00 10.90 12.40 14.60 16.20
10.0 avança lentamente 7.60 10.00 12.70 15.20 17.70 20.00 22.80
12.0 avança lentamente 10.00 13.30 16.70 20.00 23.30 26.60 30.00
Método Não. 3
O método de flutuação é usado para fluxos maiores.
Embora não é
tão preciso quanto os dois métodos prévios, é adequado para
purposes. Choose prático um ponto no fluxo onde a cama
é liso e a seção atravessada é bastante uniforme para um comprimento
de pelo menos 30 ft. Measure velocidade de água lançando pedaços de
madeira na água e medindo o tempo de viagem entre
dois pontos fixos, 30 ft ou mais separadamente.
Erect postes em cada banco
a este points. Connect os dois rio acima postes por um arame nivelado
corda (use o nível de um carpinteiro).
Follow o mesmo procedimento com
o a jusante posts. Divide o fluxo em seções iguais
ao longo dos arames e mede a profundidade de água para cada seção.
Em deste modo, a área cruz-secional do fluxo é determinada.
use a fórmula seguinte para calcular o fluxo:
<FIGURA C>
42p56.gif (437x437)
MEASURING PERDAS DE CABEÇA
Poder " " líquido é uma função da " Cabeça Líquida. " que A " Cabeça " Líquida é
a " Cabeça " Total menos as " Perdas De cabeça. " A ilustração debaixo de
espetáculos uma instalação de poder de água pequena típica.
As perdas de cabeça
é as perdas de aberto-canal mais a perda de fricção de fluxo
pelo penstock.
<FIGURA D>
42p57.gif (540x540)
42p58.gif (600x600)
<FIGURA E>
Canal aberto Perdas De cabeça
O headrace e o tailrace na ilustração sobre é
canais abertos por transportar água a baixas velocidades.
O
paredes de canais fizeram de madeira, masonry, concreto, ou pedra,
deva ser perpendicular. Design eles de forma que o nível de água
altura é um-meia da largura.
Terra paredes deveriam ser construídas a
uns 45 [graus] angle. Design eles de forma que a água altura nivelada é
um-meia da largura de canal ao fundo.
Ao nível de água
a largura é duas vezes isso do fundo.
A perda de cabeça em canais abertos é determinada no nomograph. O
é chamado " efeito de fricção do material de construção N ".
Valores vários de " N " e o máximo molham velocidade, debaixo de
o qual as paredes de um canal não corroerão é determinado.
MESA DE II
Máximo de Permissível
Water Velocidade
Material de de Canal Wall (feet/second) Value de " n "
Multa de granulou sand 0.6 0.030
Curso sand 1.2 0.030
stones Pequeno 2.4 0.030
stones Grosso 4.0 0.030
Rock 25.0 (Liso) 0.033 (Denteado) 0.045
Concrete com water arenoso 10.0 0.016
Concrete com water limpo 20.0 0.016
Sandy loam, 40% clay 1.8 0.030
soil, Argiloso 65% barro 3.0 0.030
Barro loam, 85% barro 4.8 0.030
Soil loam, 95% barro 6.2 0.030
100% barro 7.3 0.030
Wood 0.015
Terra fundo com pedregulho sides 0.033
O rádio hidráulico é igual a um quarto do canal
largura, com exceção de canais terra-cercados onde é 0.31 vezes,
a largura ao fundo.
Usar o nomograph, uma linha direta é tirada do valor
de " n " pela velocidade de fluxo para a referência line. O
aponte na linha de referência é conectada o hidráulico
rádio e esta linha é estendida à balança de cabeça-perda que
também determina o declive exigido do canal.
Usando um Nomograph
Depois de determinar as água poder local capacidades cuidadosamente
em termos de fluxo de água e encabeça, o nomograph é usado
determine:
* que O width/depth do canal precisaram trazer a água para
o spot/location da turbina de água.
* que A quantia de cabeça perdeu fazendo isto.
<FIGURA F>
42p59.gif (600x600)
Usar o gráfico, tire uma linha direta do valor de " n "
pela velocidade de fluxo pela linha de referência que tende
o rádio hidráulico scale. O rádio hidráulico é um-quarto
(0.25) ou (0.31) a largura do canal que precisa ser
built. No caso onde " n " tem 0.030 anos, por exemplo, e água
fluxo é 1.5 feet/second cúbico, o rádio hidráulico é 0.5 pés
hr 6 inches. Se você está construindo uma madeira, concreto, masonry,
ou canal de pedra, a largura total do canal seria 6
polegadas cronometram 0.25, ou 2 pés com uma profundidade de pelo menos 1 pé.
Se o canal é feito de terra, a largura de fundo do canal,
seja 6 cronometra 0.31, ou 19.5 polegadas, com uma profundidade da
menos 9.75 polegadas e largura de topo de 39 polegadas.
Porém, suponha aquele fluxo de água é 4 feet/second. Usando cúbico
o gráfico, o rádio hidráulico ótimo seria aproximadamente
2 pés--ou para um canal de madeira, uma largura de 8 pés.
Building um
canal de madeira desta dimensão seria proibitivamente
caro.
<FIGURA G>
42p60.gif (600x600)
Porém, um canal menor pode ser construído sacrificando alguns
molhe head. por exemplo, você poderia construir um canal com um
rádio hidráulico de 0.5 pés ou 6 polegadas.
para determinar o
quantia de cabeça que será perdida, desenhe uma linha direta do
valor de " n " pela velocidade de fluxo de 4 [feet.sup.3]/second para o
referência line. Now desenham uma linha direta do hidráulico
balança de rádio de 0.5 pés pelo ponto na referência
linha que estende isto à balança de cabeça-perda que determinará
o declive do channel. Neste caso aproximadamente 10 pés de cabeça
será perdida por mil pés de canal.
Se o canal é
100 pés longo, a perda seria só 1.0 pés--se 50 pés
0.5 pés longos, e assim sucessivamente.
Tubo Perda De cabeça e Entrada de Penstock
O trashrack consiste em várias barras verticais soldadas
um ferro de ângulo no topo e uma barra ao fundo (veja Figura
debaixo de) . As barras verticais devem ser espaçadas de forma que os dentes de um
ancinho pode penetrar a prateleira por remover folhas, grama, e
lixo que poderia entupir para cima a entrada.
Tal uma lata de trashrack facilmente
seja fabricada no campo ou em uma loja de soldadura pequena.
A jusante do trashrack, uma abertura é provida no concreto
em qual um portão de madeira pode ser inserido por fechar fora
o fluxo de água para a turbina.
(Veja fechar-fora precaução em página
31.)
<FIGURA H>
42p61.gif (600x600)
O penstock podem ser construídos de pipe. comercial O tubo
tenha que ser grande bastante manter a perda de cabeça pequeno.
O exigido
tamanho de tubo é determinado do nomograph.
UMA linha direta
puxada pela velocidade de água e balanças de taxa de fluxo dão o
tamanho de tubo requerido e tubo perda de cabeça.
Head perda é determinada para um
100-pé tubo length. Para penstocks mais longo ou mais curto, o
perda de cabeça atual é a perda de cabeça do quadro multiplicado por
o comprimento atual dividido pelas 100.
Se tubo comercial também é
caro, é possível fazer tubo de material nativo;
por exemplo, concreto e tubo cerâmico, ou escavou logs. O
escolha de material de tubo e o método de fazer o tubo
dependa do custo e disponibilidade de trabalho e a disponibilidade
de material.
<FIGURA EU>
42p62.gif (600x600)
APÊNDICE DE II
CONSTRUÇÃO DE REPRESA PEQUENA
Introdução de para:
Terra Represas
Crib Represas
Concrete e Represas de Masonry
Este apêndice não é projetado para ser exaustivo; é significado
proveja fundo e perspectiva para pensar aproximadamente e
represa planejando efforts. Enquanto projetos de construção de represa podem percorrer
do simples ao complexo, é sempre melhor consultar um
perito, ou até mesmo vários; por exemplo, engenheiros para a construção deles/delas
compreensão e um ecologista ou agriculturalist preocupado
para uma visão do impacto de represar.
TERRA REPRESAS
Uma represa de terra pode ser desejável onde concreto é caro e
madeira scarce. do que Isto deve ser proporcionado um spillway separado
tamanho suficiente para levar água de excesso porque lata de água
nunca seja permitida fluir em cima da crista de uma terra dam. Still
água é acontecida satisfatoriamente através de terra mas água comovente não é.
A terra será usada fora e a represa destruiu.
O spillway devem ser enfileirados com tábuas ou devem ser solidificados para prevenir
seepage e erosion. A crista da represa há pouco pode ser larga
bastante para uma trilha ou pode ser largo bastante para uma estrada, com
uma ponte colocou pelo spillway.
<FIGURA J>
42p65.gif (300x600)
O problema grande em construção de terra-represa está em lugares onde
a represa descansa em pedra sólida.
é difícil de manter a água de
vazando entre a represa e a terra e arruinando finalmente
a represa.
Um modo de prevenir seepage é dinamitar e limpar fora um
série de fossos, ou chaves, na pedra, com cada fosso sobre
um pé estendendo fundo e dois pés largo debaixo do comprimento do
dam. do que Cada fosso deveria ser enchido de três ou quatro polegadas
barro molhado compactado estampando isto.
que Mais camadas de barro molhado podem
então seja somada e o processo compactando repetiu cada tempo
até que o barro é várias polegadas mais alto que bedrock.
O rio acima a metade da represa deveria estar de barro ou barro pesado
suje que compacta bem e é impérvio a água.
O
a jusante lado deveria consistir em isqueiro e terra mais porosa
que escoa depressa e assim faz a represa mais estável que se
foi feito completamente de barro.
<TERRA-ENCHA REPRESA>
42p66.gif (600x600)
CRIB REPRESAS
A represa de berço é muito econômica onde madeira é facilmente
available: que requer para só troncos de árvore ásperos, planking cortado,
e stones. Quatro - seis-avançar lentamente troncos de árvore são colocadas 2-3 pés
separadamente e eriçado a outros colocadas por eles a ângulos de direito.
Pedras enchem os espaços entre madeiras.
O rio acima lado
(face) da represa, e às vezes o a jusante lado, é
coberta com planks. A face é lacrada com barro prevenir
leakage. Downstream planks são usados como um avental guiar o
água que alaga a represa atrás na cama de fluxo.
A represa
serve como um spillway neste caso.
A água que vem
o avental cai rapidly. Prevent erosão revestindo a cama
debaixo de com stones. O avental consiste em uma série de passos para
reduzindo a velocidade a água gradualmente.
<FIGURA K>
42p67.gif (600x600)
42p68.gif (600x600)
<FIGURA L>
Devem ser embutidas bem represas de berço nos diques e acumulado
com material impérvio como barro ou terra pesada e pedras
em ordem os ancorar e prevenir vazamento.
Ao salto de sapato, como
bem como ao dedo do pé de represas de berço, filas longitudinais de planks
é dirigida na cama de fluxo.
Estes estão preparando planks que
impeça para água de vazar debaixo da represa.
Eles também ancoram o
represa.
Se a represa descansa em pedra, enquanto preparando planks não podem e não precisam ser
dirigida; mas onde a represa não descansa em pedra que eles fazem isto
mais estável e watertight. que Este planks preparando deveriam ser
dirigida tão fundo quanto possível e então pregou à madeira do
represa de berço.
Os mais baixos fins do planks preparando são pontudos como mostrada dentro
42p69a.gif (317x317)
a Figura em página 69 e deve ser colocada um depois o outro como
shown. Thus cada plank sucessivo está forçado, pelo ato de
dirigindo isto, mais íntimo contra o plank precedendo, resultando dentro um
wall. sólido que Qualquer madeira áspera pode ser que Castanheiro de used. e carvalho são
considerada ser o melhor material.
A madeira deve ser grátis
de seiva, e seu tamanho deveria ser aproximadamente 2 " X 6 ".
Para dirigir o planks preparando, pode estar força considerável
required. UM motorista de pilha simples servirá o purpose. O
Figure debaixo de espetáculos um exemplo excelente de um motorista de pilha.
42p69b.gif (353x353)
CONCRETE E REPRESAS DE MASONRY
Concreto e masonry represa mais que 12 pés alto não deveria ser
construída sem o conselho de um engenheiro com experiência nisto
Represas de field. requerem conhecimento da terra condicione e agüentando
capacidade como também da própria estrutura.
Uma represa de pedra também pode servir como um spillway.
que pode estar até 10
42p70.gif (393x393)
pés em height. é feito de stones. áspero que As camadas devem
seja ligada por concrete. A represa deve ser construída até um sólido e
fundamento permanente para prevenir vazamento e trocando.
A base de
a represa deveria ter as mesmas dimensões como sua altura dar
isto estabilidade.
Represas concretas pequenas deveriam ter uma base com uma espessura 50
por cento maior que altura.
O avental é projetado para virar o
flua para dissipar a energia da água ligeiramente acima e
proteja o a jusante cama de erosão.
<REPRESA DE CONCRETO PEQUENA>
42p71.gif (437x437)
APÊNDICE DE III
DECISÃO DE QUE FAZ FOLHA DE TRABALHO
Se você está usando isto como um guia por usar o Michell (Banki)
Turbina em um esforço de desenvolvimento, colecione tanta informação quanto
possível e se você precisar de ajuda com o projeto, escreva
VITA. UM relatório em suas experiências e os usos deste Manual
ajude para VITA a melhorar o livro e ajude outro semelhante
esforços.
Volunteers em Ajuda Técnica
1600 Bulevar de Wilson, Apartamento 500,
Arlington, Virgínia 22209, E.U.A.,
USO ATUAL E DISPONIBILIDADE
* Describe corrente práticas agrícolas e domésticas que
confiam em water. o que é as fontes de água e como é
que eles usaram?
* Que fontes de poder de água são available? São eles pequeno mas
rápido-corrente?
Grande mas lento-corrente?
Outras características?
* para O que é usada água tradicionalmente?
* É água arreou para prover poder nesse caso por qualquer purpose? ,
isso que e com que resultados positivos ou negativos?
* São lá já represas embutidas o area? , o que tem, nesse caso
sido os efeitos do damming? Notam qualquer particularmente
comprovam de sedimento levado pela água--muito sedimento
pode criar um pântano.
* Se não são arreados recursos de água agora, o que parece ser
que o factors? limitando vale parecem prohibitive? Faz o
faltam de conhecimento de poder de água limite potencial seu uso?
NECESSIDADES E RECURSOS
* baseado em corrente práticas agrícolas e domésticas, isso que
parecem ser as áreas de maior need? É poder precisado
correm máquinas simples como amoladores, serras, bombas?
* Given fontes de poder de água disponíveis que ones parecem ser
disponível e a maioria do useful? por exemplo, um fluxo que
corre depressa ao redor ano e fica situado perto do centro de
atividade agrícola pode ser a única possível fonte para bater
para poder.
* Define locais de poder de água em termos do potencial inerente deles/delas
para geração de poder.
* São materiais por construir tecnologias de poder de água
locally? disponível São sufficient? de habilidades local Um pouco de água
dão poder a aplicações exigem um grau bastante alto de construção
Habilidade de .
* Que tipos de habilidades estão localmente disponíveis para ajudar com
Construção de e maintenance? quanta habilidade é necessária
para construção e maintenance? você precisa treinar
Pessoas de ?
você pode satisfazer as necessidades seguintes?
* com o que Alguns aspectos da turbina de Michell requerem alguém
experimentam em metalworking ou soldando.
* Estimated tempo de trabalho para trabalhadores de tempo integral é:
* 40 horas trabalho qualificado
* 40 horas trabalho inexperto
* 8 soldadura de horas
* Fazem uma estimativa de custo do trabalho, partes, e materiais
precisou.
* Como o projeto será fundado?
* o que é seu schedule? É você atento de feriados e
plantando ou colhendo estações que podem afetar cronometragem?
* Como vá você organiza esparramar informação em e promover
Uso de da tecnologia?
IDENTIFIQUE POTENCIAL
* É mais que um água poder tecnologia applicable? Se lembram
para olhar para todo o costs. Enquanto uma tecnologia parece ser
muito mais caro no princípio, poderia trabalhar fora para
é afinal de contas menos caro são pesados custos.
* Estão lá escolhas ser feita entre um waterwheel e um
Por exemplo, moinho de vento de para prover poder por moer grão?
Again pesam todas as economias de costs: de ferramentas e trabalham,
Operação de e manutenção, reunião social e dilemas culturais.
* Estão lá recursos qualificados locais para introduzir poder de água
Tecnologia de ?
Dam que edifício e construção de turbina deveriam ser
considerou cuidadosamente antes de começar work. Além do
que grau mais alto de habilidade requereu em turbina fabricam (como
opôs a construção de waterwheel), estes molham poder
Instalações de tendem a ser mais caro.
* Onde a necessidade é suficiente e recursos estão disponíveis,
consideram uma turbina fabricada e um esforço de grupo para construir
a represa e instala a turbina.
* Está lá uma possibilidade de prover uma base para pequeno
empreendimento empresarial?
DECISÃO CONCLUDENTE
* Como era a decisão concludente alcançou para prosseguir--ou não vai
à frente--com este technology? Por que?
APÊNDICE DE IV
RECORD QUE MANTÉM FOLHA DE TRABALHO
CONSTRUÇÃO
Fotografias da construção processam, como também o
resultado terminado, é útil.
Eles somam interesse e detalham que
poderia ser negligenciada na narrativa.
Um relatório no processo de construção deveria incluir muito mesmo
information. específico que Este tipo de detalhe pode ser monitorado freqüentemente
facilmente em quadros (como o um debaixo de).
CONSTRUÇÃO DE
Labor Account
Horas de Trabalharam
Name Job M T W T F S S Total Taxa?
Pay?
1
2
3
4
5
Totals
Materiais Consideram
Artigo de Custo de Por Artigo #Items Total Custos
1
2
3
4
5
Total Custos
Algumas outras coisas para registrar incluem:
Especificação de * de materiais usou em construção.
Adaptações de * ou mudanças fizeram em desígnio para ajustar local
condiciona.
* Equipamento custos.
* Time gastou em construção--inclua tempo voluntário como bem
como trabalho liquidado; cheio - ou de meio período.
Problemas de * --escassez de trabalho, trabalha obstrução, enquanto treinando dificuldades,
materiais escassez, terreno, transporte.
OPERAÇÃO
Mantenha tronco de operações durante pelo menos as primeiras seis semanas, então,
periodicamente durante vários dias todo poucos meses.
que Este tronco vai
varie com a tecnologia, mas deva incluir exigências completas,
produções, duração de operação, treinando de operadores, etc.
Inclua problemas especiais para cima os que podem vir--um abafador que não vai
feche, engrenagem que não pegará, procedimentos para os que não parecem,
faça sentido a trabalhadores, etc.
MANUTENÇÃO
Registros de manutenção habilitam mantendo rasto donde desarranjos
freqüentemente aconteça a maioria e possa sugestionar áreas para melhoria ou
fraqueza fortalecendo no desígnio.
Furthermore, estes,
registros darão uma idéia boa de como bem o projeto é
trabalhando fora registrando com precisão quanto do tempo é
trabalhando e com que freqüência.
manutenção Rotineira
deveriam ser mantidos registros para um mínimo de seis meses para um ano
depois que o projeto entre em operação.
MANUTENÇÃO DE
Conta de trabalho
Also abaixo tempo
Name Horas de & Data Conserto de Feito Rate? Pay?
1
2
3
4
5
Totals (antes de semana ou mês)
Materiais Consideram
Artigo de Custo de Razão de Replaced Date Comentários
1
2
3
4
5
Totais (antes de semana ou mês)
CUSTOS ESPECIAIS
Esta categoria inclui dano causado por tempo, desastres naturais,
vandalismo, etc. Padrão os registros depois da rotina
manutenção records. Describe para cada incidente separado:
* Cause e extensão de dano.
Custos de mão-de-obra de * de conserto (como conta de manutenção).
* Material custos de conserto (como conta de manutenção).
* Measures levado para prevenir retorno.
<FIGURA M>
42p81.gif (432x594)
== == == == == == == == == == == == == == == == == == == ==
== == == == == == == == == == == == == == == == == == == ==
