Michell Pequeno (Banki) Turbina: Um Manual De Construção

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[C] 1980 Voluntários em Ajuda Técnica

EU. O QUE É E O QUE É USADO PARA

II. DECISĂO DE FATORA

• Vantagens de

• Consideraçőes de

• Cost Estimate

• Planning

III. MAKING A DECISĂO E THROUGH SEGUINTE

IV. PRE-CONSTRUÇĂO CONSIDERAÇŐES

• Local de Selection

• Despesa de

• Alternating ou Current Direto Aplicaçőes de

• Materiais de

• Ferramentas de

V. CONSTRUÇĂO DE

• Prepare o Fim Pieces

• Construct o Buckets

• Assemble a Turbina

• Make a Turbina Nozzle

• Turbina de Housing

VI. MANUTENÇĂO DE

VII. GERAÇĂO ELÉTRICA

• GENERATORS/ALTERNATORS Baterias de

VIII. DICIONÁRIO DE DE TERMS

IX. RECURSOS DE INFORMAÇĂO ADICIONAIS

X. CONVERSĂO MESAS

APĘNDICE I. LOCAL DE ANALYSIS

APĘNDICE II. REPRESA PEQUENA CONSTRUCTION

APĘNDICE III. DECISĂO DE QUE FAZ PARA FOLHA DE TRABALHO

APĘNDICE 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 dę poder a para gerar eletricidade ou passeio tipos diferentes de dispositivos mecânicos.

<FIGURA; 1>

A turbina consiste em duas partes principais--o corredor, ou roda, e o nozzle. Curved lâminas horizontais săo 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 produçăo de poder ótima do fonte de água disponível.

A eficięncia 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 provę poder por corrente direta (DC); um dispositivo administrativo é necessário prover corrente alternada (CA).

II. DECISĂO FATORES

Applications: * geraçăo Elétrica (CA ou DC) * Maquinaria operaçőes, como debulhador, Joeireiro de , água bombeando, etc.

Advantages: * Muito eficiente e simples a construçăo e operam. * Virtualmente nenhuma manutençăo. * pode operar em cima de uma gama de fluxo de água e encabeçam condiçőes.

Considerations: * Requires uma certa quantia de habilidade trabalhando com metal. * Special do que dispositivo administrativo é precisado para CA geraçăo elétrica. * Welding equipamento com anexos cortantes Săo 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 construçăo vale de represa, penstock, etc., deve ser somada.)

Estimativas de custo só servem como um guia e variarăo de país para país.

PLANEJANDO

Desenvolvimento de locais de poder de água pequenos inclui um atualmente das aplicaçőes 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 grăo--pode ser mais fácil e menos caro construir um waterwheel ou um moinho de vento. Porém, se de geraçăo 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 condiçőes:

Acesso de * para transmissăo enfileira ou para combustível fóssil seguro Fontes de estăo limitadas ou non-existentes.

* Cost de fóssil e outros combustíveis é alto.

* provisăo 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 ŕ 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 decisăo concludente requererá consideraçăo de uma combinaçăo de fatores, inclusive potencial de local, despesa, e propósito.

III. MAKING A DECISĂO 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 + effort? Que beneficiará most? o que vai as conseqüęncias seja se o esforço ęxito 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, seleçăo de local, disponibilidade de recurso, construçăo, progresso, trabalho e custos de materiais, resultados de teste, etc. As informaçőes podem provar uma referęncia 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 năo 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 situaçőes, é importante para colha informaçăo específica em por que eles executam corretamente em um lugar e năo em outro.

Modelos bem documentados de atividades de campo provęem importante informaçăo 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 provę detalhes em materiais, trabalhe, mudanças de desígnio, e assim forth. Este modelo pode prover um quadro de referęncia útil.

Um banco seguro de tal informaçăo de campo é agora growing. Isto existe para ajudar difunda a palavra sobre estes e outras tecnologias, minorando a dependęncia do mundo em desenvolvimento em recursos de energia caros e finitos.

Um registro prático que mantém formato pode ser achado em Apęndice IV.

IV. PRE-CONSTRUÇĂO CONSIDERAÇŐES

Săo 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 năo tęm nenhum contato com o fluxo de água, como eles ficam situados fora do alojamento; eles simplesmente pode ser lubrificada e năo precisa ser marcada.

Figure 2 espetáculos um arranjo de uma turbina deste tipo para

uso de baixo-cabeça sem controle. Esta instalaçăo dirigirá um CA ou gerador de DC com um passeio de cinto.

SELEÇĂO DE LOCAL

Este é um fator muito importante. que A quantia de poder obteve, a despesa de instalaçăo, e até mesmo, através de extensăo, as aplicaçőes para qual o poder pode ser usado pode ser determinada por a qualidade do local.

A primeira consideraçăo de local é propriedade. Instalaçăo 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 năo 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 padrőes de uso na área e é um passo a só ser levado depois consideraçăo cuidadosa.

Se propriedade está clara, ou năo um problema, uma análise cuidadosa de + 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 condiçăo (claro, barrento, arenoso, ácido, etc.). * Local esboço (com avaliaçőes, ou mapa topográfico com local esboçou dentro).

* Soil condiçăo (o tamanho do fosso e a condiçăo de a associaçăo de terra para afetar a velocidade a qual os movimentos de água Entăo, pelo canal e a quantia de poder disponível).

* tailwater Mínimo (determina a turbina que fixa e digita).

Apęndice eu informaçőes mais detalhadas e as instruçőes precisada completar a análise de local inclusive direçőes por medir cabeça, fluxo de água, e perdas de cabeça. Estas direçőes é simples bastante ser levada a cabo em condiçőes de campo sem muito equipamento complexo.

Uma vez tal informaçăo é colecionada, o potencial de poder pode ser determinada. Alguns dăo poder a, expressou em termos de cavalo-vapor ou quilowatts (um cavalo-vapor iguala 0.7455 quilowatts), será perdida por causa de turbina e ineficięncias de gerador e quando é transmitido do gerador para o lugar de aplicaçăo.

Para uma instalaçăo de poder de água pequena do tipo considerou aqui, está seguro assumir que o poder líquido (dę 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: inglęs) =

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 Eficięncia 8.8

Net Poder (unidades métricas) =

Fluxo de Água mínimo X Rede Cabeça (*) X Turbina Eficięncia 75/1,000

Alguns locais se emprestam naturalmente ŕ produçăo 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 provę naturalmente. (UMA represa pode năo 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. Apęndice de II provę um pouco de informaçăo sobre construçăo 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 suposiçăo boa para eficięncia de turbina quando calculando perdas é 80 por cento. valha a poder produtor de fontes de água. Antes de proceder, + custo de baixo-produçăo água poder locais em desenvolvimento deveria ser conferida contra os custos de outras possíveis alternativas, tal, como:

* utilidade Elétrica--Em áreas onde linhas de transmissăo 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-combustăo estăo disponíveis em uma variedade larga de tamanhos e usam uma variedade de abastece--por exemplo, óleo, gasolina, ou wood. em geral, o Dispęndio de capital de para este tipo de planta de poder é comparado baixo para um plant. hidroelétrico custos Operacionais, no outro dăo, é muito baixo para hidroelétrico e alto para combustível fóssil gerou poder.

* Solar--trabalho Extenso foi terminado na utilizaçăo de energia solar para tais coisas como água Equipamento de pumping. agora disponível pode ser menos caro que desenvolvimento de poder de água dentro Regiőes 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 requererăo investindo uma grande transaçăo mais dinheiro que Construçăo de others. de represas e penstocks pode ser muito cara, dependendo no tamanho e tipo de represa e o comprimento de + canal required. Add para estes despesas de construçăo, o custo do equipamento elétrico--geradores, transformadores, transmissăo enfileira--e custos relacionados para operaçăo e manutençăo e o custo pode ser significativo.

Qualquer discussăo 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 năo para outro.

ALTERNANDO OU CORRENTE DIRETA

Uma turbina pode produzir ambos alternando (CA) e corrente direta (DC) . Ambos os tipos de corrente sempre năo podem ser usados para o mesmo propósitos e a pessoa requer instalaçăo 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 + day. Com um fluxo constante de água na turbina, a produçăo de poder excederá assim ŕs vezes a demanda.

Ou em CA produtora, deve o fluxo de água ou a voltagem seja regulada porque CA năo pode ser armazenada. Either digitam de regulamento requer equipamento adicional que pode somar substancialmente para o custo da instalaçăo.

O fluxo de água para uma turbina DC-produtora, porém, năo faz tenha que ser regulated. Excesso poder pode ser armazenada em armazenamento batteries. Direct que geradores atuais e baterias de armazenamento săo relativamente baixo em custo porque eles săo massa-produzidos.

Corrente direta é da mesma maneira que bom como CA por produzir elétrico luz e heat. Mas equipamento elétrico que tęm 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.

APLICAÇŐES

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 aplicaçăo para todo o poder de água locais que provęem cabeça e fluxo săo 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 Aplicaçăo de de cabeça alto Available de cabeça médio para qualquer condiçăo 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-vocę WARL. Germany projetam se solda pequena e Escritórios de que Bubler máquina lojas săo 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 + job. O seguinte exemplo ilustra o processo decisăo-fazendo para o uso de uma turbina dirigir um huller de amendoim (veja Figura 3) Passos de . văo seja semelhante dentro elétrico dę poder a aplicaçőes.

• Power bastante para substituir + motor para um 2-1/2 hp 1800 revoluçőes 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 săo 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 elevaçăo 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 (Apęndice 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 Apęndice eu).

Calcule resultados de queda e perda de cabeça. Shown em nomograph (Apęndice eu) como uma 1.7 pé perda para todo 1,000 pés. Entăo 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 ŕs 25 pés

Poder produzido por turbina a 80% eficięncia = 6.36 hp

Poder líquido = fluxo de água Mínimo x enredam x turbina eficięncia de cabeça 8.8

2.8 X 25 X 0.80 8.8 = 6.36 cavalo-vapor

Fórmulas para Michell turbina dimensőes 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 (revoluçőes 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 năo é bastante alto.

Many amendoim debulhador operarăo a velocidades variadas com proportional rendem de amendoins descascados. Assim para um huller que gives máximo produçăo a 2-1/2 hp e 1800 rpm, uma talha De arrangement será precisado por aumentar velocidade. Nisto example, a relaçăo de talha precisada aumentar velocidade é 1800 .365 ou aproximadamente 5:1. Entăo uma 15 " talha prendeu the turbina cabo, dirigindo uma 3 " talha em um cabo de gerador, will dăo [+ ou -] 1800 rpm.

MATERIAIS

Embora materiais usaram em construçăo 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 năo durariam e năo 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 condiçőes. CONSTRUÇĂO 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 săo instalados.

Figure 4 espetáculos os detalhes de um corredor de Michell.

* Cut fora o meio círculo do modelo e monta isto em Papelăo de ou papel pesado.

* Trace ao redor do meio círculo no aço chapeou como mostrada dentro Figure 5.

* Turn o modelo em cima de e localiza para completar novamente um cheio circulam (veja Figura 6.

* Draw as aberturas de balde no modelo com um ŕ direita inclinaçăo como mostrada em Figura 7.

* Cut fora as aberturas de balde no modelo de forma que lá tęm 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 + cabo (veja Figura 8).

* 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>

* 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 + metal chapeou e prende com uma unha como mostrada em Figura 10.

* 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.

(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 seçăo de pipe. UM quinto pedaço de Tubo de será partido em cima de mas năo será a largura correta ou pesca para uso como um balde (veja Figura 12).

* 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 + 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>

* Make certo a distância de cada pedaço de fim para o fim de + 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).

* Turn a turbina no cabo meio uma revoluçăo 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 Săo colocados baldes de , é mais fácil de ter certeza que todos o Serăo 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).

* 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 dăo amolador montado em uma grade e permitiram deslizar junto um secundam grade, ou guia (veja Figura 16) . que A grade de deslizamento deve

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 năo văo touch. totalmente Isto processam leva várias horas e deve ser feita cuidadosamente.

* Make seguro as lâminas de balde săo moidas de forma que as extremidades é coram com o fora dos pedaços de fim.

* Balance a turbina assim virará uniformemente (veja Figura 17).

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 posiçăo 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 visăo dianteira de um nozzle corretamente posicionado dentro

relaçăo para a turbina.

• De um 6.5mm prato de aço, corte seçőes laterais e frente de apartamento e atrás seçőes da Largura de nozzle. de frente e atrás Pedaços de serăo iguais ŕ largura da roda de turbina menos 1.5 a 3cm. Determine outras dimensőes do completo esquematizam em Figura 19.

   

  • Cut seçőes 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 ŕ 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 + nozzle se 15cm tubo de aço é indisponível.)

* Weld todas as seçőes together. Follow instruçőes de assembléia cedido Turbina que Mora " em página 29.

O diagrama em Figura 19 provę dimensőes mínimas para próprio instalaçăo 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 visăo lateral e

defrontam visăo de uma instalaçăo típica por baixo uso de cabeça (1-3M). está morando seguramente permite acesso fácil ŕ turbina para conserto e manutençăo.

* Attach o nozzle para o alojamento orientam primeiro e entăo o Turbina de para o nozzle de acordo com as dimensőes cedidas + diagrama em Figura 19. Isto deveria assegurar turbina correta Colocaçăo de . Mark o alojamento para a colocaçăo 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 năo bastante para interferir com eficięncia.

* Make a fundaçăo para a qual os portes serăo prendidos de taco pilings ou concreto.

* Move a turbina, com portes prendidos, para o próprio nozzle/turbine colocaçăo e prende os portes ŕ fundaçăo com parafusos. Os portes estarăo no lado de fora do Turbina de que mora (veja Figura 21) . (Nota: que A talha de passeio é

omitiu da Figura para claridade.)

Figure 22 espetáculos uma possível instalaçăo de turbina para cabeça alta

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 manutençăo na turbina é necessário, reduza o fluxo gradualmente até a água paradas.

VI. MANUTENÇĂO DE

O Michell (Banki) turbina é relativamente manutençăo-free. O só partes usáveis săo os portes que podem ter que ser substituída de vez em quando.

Uma turbina desequilibrada ou uma turbina que năo estăo exatamente montadas use os portes muito depressa.

Uma tela de arame de galinha (1.5cm x 1.5cm textura) situado atrás do portăo 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. GERAÇĂO ELÉTRICA

Está além da extensăo deste manual ir em elétrico geraçăo que usa o Michell (Banki) turbina. Depending no gerador e acessórios que vocę escolhe, a turbina pode prover bastante rpm para corrente direta (DC) ou corrente alternada (CA).

Para informaçăo 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 informaçăo em qual para faça um recommendation. Estar preparado para prover o seguinte detalhes:

CA de * ou operaçăo de DC (inclua voltagem desejada).

* uso de gama Longo de energia elétrica (consumo futuro e Adiçăo de de dispositivos elétricos).

* condiçăo 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).

Revoluçőes de * por minuto (rpm) de turbina sem talhas e cingem.

* Intended ou consumo presente de energia elétrica em watts se possível (inclua freqüęncia 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 73Ş Avenida NE, Minneapolis, Minnesota 55432 E.U.A..

* Winco de Tecnologias de Dyna, 2201 Leste 7Ş 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 1ş Leste de Avenida, Newton, Iowa 50208 E.U.A..

Ideal de * 615 1Ş 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 Divisăo de Clevite Corp., Gould PO Caixa 3140, St., Paul, Minnesota 55101 E.U.A..

* Delco-Remy, Divisăo 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..

* Corporaçăo de Carboneto de Uniăo Já-pronta, 270 Avenida de Parque, Novo, York, Nova Iorque 10017 E.U.A.. DICIONÁRIO DE VIII. DE CONDIÇŐES

CA (Alternando energia Current)--elétrica que inverte seu Direçăo de a intervals. regular Estes intervalos săo 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 Direçăo de sem divergęncia ou interrupçăo.

PODER TOTAL--Poder disponível antes de ineficięncias 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 fricçăo de um tubo ou canal de água.

OD (Fora de Diameter)--a dimensăo 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 (Revoluçőes 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 tęm um rotor que é dirigido pela pressăo 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 Tręs volumes. VOL. 1: Civil Engineering; Vol. 2: Engenharia Mecânica e Elétrica; e Vol. 3: Economias de , Operaçăo e Manutençăo. Gordon & os Publicadores de Cięncia 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, 2ş, ED DE . York: John Wiley novo & Filho, 1950. UM mais completo Manual de que cobre o field. inteiro Especialmente bom para Referęncia de . John Wiley & Filho, 650 Terceira Avenida, Nova Iorque, Nova Iorque 10016 E.U.A..

Davis, Calvin V. Handbook de Hidráulicas Aplicadas, 2ş ed. New, York: McGraw-colina de , 1952. UMA coberta de manual inclusiva todas as fases de hydraulics. aplicado que Vários capítulos săo 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. Adaptaçăo 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 fricçăo, 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. Reimpressőes 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 informaçăo 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 informaçăo 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 modificaçőes várias e inovaçőes 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 Experięncia Station, Boletim Năo. 25, 1949. de fevereiro UMA traduçăo de um papel por Donat Banki. UM altamente técnico Descriçăo 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 apresentaçăo de concise de hidráulico dăo poder a plants. Companhia de Livro de Texto Internacional, Scranton, Pennsylvania 18515 E.U.A..

X. MESAS DE CONVERSĂO

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 Galőes de EUA 1.0 britânico Imperial Galăo de = 1.2 Galőes de EUA 1.0 Meter Cúbico = 35.314 Pés Cúbicos = 264.2 Galőes de EUA 1.0 Litro = 1000 Centímetros Cúbicos = 0.2642 Galőes 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 PRESSĂO

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 inglęs) = 33,000 Pé libras por minuto 1.0 Quilowatt (KW) = 1000 watt = 1.34 Cavalo-vapor (o HP) o inglęs 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).

APĘNDICE DE EU

LOCAL ANÁLISE

Este Apęndice provę 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
5. para adquirir o head. _____ exigido
6. Descrevem condiçăo de água (claro, barrento, arenoso, Ácido de ).
7. Descrevem condiçăo de terra (veja Mesa 2) . _____
8. elevaçăo de tailwater Mínima em pés (ou metros) . _____
9. área Aproximada de lagoa sobre represa em acres (ou quadram quilômetros) . _____
10. profundidade Aproximada da lagoa em pés (ou Metros de ).
11. Distância de planta de poder para onde eletricidade será usado em pés (ou metros) . _____
12. distância Aproximada de represa para dar poder a plant. _____
13. ar Mínimo temperature. _____
14. ar de Máximo temperature. _____
15. poder de Estimativa para ser used. _____
16. PRENDEM ESBOÇO DE LOCAL COM ELEVAÇŐES, OU TOPOGRÁFICO MAP COM LOCAL ESBOÇOU IN.

A informaçăo de cobertura de perguntas seguinte que, embora năo 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 freqüęncia. 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 Năo. 1

1. Equipamento

UM. Agrimensor de está nivelando instrumento--consiste em um espírito Nível de firmou paralelo a uma visăo telescópica.

B. Scale--use tábua de madeira aproximadamente 12 ft em comprimento.

1. 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>

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 năo é disponível.

1. Equipamento

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 chăo 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>

MEASURING FLUXO

Medidas de fluxo deveriam acontecer ŕ estaçăo 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 + fluxo em um fluxo pode ser reduzido debaixo do nível mínimo required. Outros fluxos ou fontes de poder ofereceriam entăo um soluçăo melhor.

Método Năo. 1

Para fluxos com uma capacidade de menos de um pé cúbico por segundo, construa uma represa temporária no fluxo, ou use uma " nataçăo 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 Năo. 2

Para fluxos com uma capacidade de mais de 1 ft de cu por segundo, + 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 inclinaçăo para produzir extremidades afiadas no rio acima side. que UMA lagoa pequena é formada rio acima da represa. When lá năo 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>

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>

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 Năo. 3

O método de flutuaçăo é usado para fluxos maiores. Embora năo é tăo preciso quanto os dois métodos prévios, é adequado para purposes. Choose prático um ponto no fluxo onde a cama é liso e a seçăo 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 + a jusante posts. Divide o fluxo em seçőes iguais ao longo dos arames e mede a profundidade de água para cada seçăo. Em deste modo, a área cruz-secional do fluxo é determinada. use a fórmula seguinte para calcular o fluxo:

<FIGURA; C>

MEASURING PERDAS DE CABEÇA

Poder " " líquido é uma funçăo da " Cabeça Líquida. " que A " Cabeça " Líquida é a " Cabeça " Total menos as " Perdas De cabeça. " A ilustraçăo debaixo de espetáculos uma instalaçăo de poder de água pequena típica. As perdas de cabeça é as perdas de aberto-canal mais a perda de fricçăo de fluxo pelo penstock.

<FIGURA; D>

<FIGURA; E>

Canal aberto Perdas De cabeça

O headrace e o tailrace na ilustraçăo 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 fricçăo do material de construçăo N ". Valores vários de " N " e o máximo molham velocidade, debaixo de + qual as paredes de um canal năo corroerăo 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 exceçăo 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 referęncia line. O aponte na linha de referęncia é conectada o hidráulico rádio e esta linha é estendida ŕ 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 + spot/location da turbina de água.

* que A quantia de cabeça perdeu fazendo isto.

<FIGURA; F>

Usar o gráfico, tire uma linha direta do valor de " n " pela velocidade de fluxo pela linha de referęncia que tende + 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 vocę 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 + 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 dimensăo seria proibitivamente caro.

<FIGURA; G>

Porém, um canal menor pode ser construído sacrificando alguns molhe head. por exemplo, vocę 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 referęncia line. Now desenham uma linha direta do hidráulico balança de rádio de 0.5 pés pelo ponto na referęncia linha que estende isto ŕ 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 portăo de madeira pode ser inserido por fechar fora o fluxo de água para a turbina. (Veja fechar-fora precauçăo em página 31.)

<FIGURA; H>

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 dăo 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 + 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>

APĘNDICE DE II

CONSTRUÇĂO DE REPRESA PEQUENA

Introduçăo de para:

Terra Represas

Crib Represas

Concrete e Represas de Masonry

Este apęndice năo é projetado para ser exaustivo; é significado proveja fundo e perspectiva para pensar aproximadamente e represa planejando efforts. Enquanto projetos de construçăo de represa podem percorrer do simples ao complexo, é sempre melhor consultar um perito, ou até mesmo vários; por exemplo, engenheiros para a construçăo deles/delas compreensăo e um ecologista ou agriculturalist preocupado para uma visăo 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 năo 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>

O problema grande em construçăo 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 tręs ou quatro polegadas barro molhado compactado estampando isto. que Mais camadas de barro molhado podem entăo 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>

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 săo 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 ŕs vezes o a jusante lado, é coberta com planks. A face é lacrada com barro prevenir leakage. Downstream planks săo 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 + avental cai rapidly. Prevent erosăo revestindo a cama debaixo de com stones. O avental consiste em uma série de passos para reduzindo a velocidade a água gradualmente.

<FIGURA; K>

<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 estăo 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 năo podem e năo precisam ser dirigida; mas onde a represa năo descansa em pedra que eles fazem isto mais estável e watertight. que Este planks preparando deveriam ser dirigida tăo fundo quanto possível e entăo pregou ŕ madeira do represa de berço.

Os mais baixos fins do planks preparando săo pontudos como mostrada dentro

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 săo 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.

CONCRETE E REPRESAS DE MASONRY

Concreto e masonry represa mais que 12 pés alto năo deveria ser construída sem o conselho de um engenheiro com experięncia 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

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 dimensőes 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 erosăo.

<REPRESA; DE CONCRETO PEQUENA>

APĘNDICE DE III

DECISĂO DE QUE FAZ FOLHA DE TRABALHO

Se vocę está usando isto como um guia por usar o Michell (Banki) Turbina em um esforço de desenvolvimento, colecione tanta informaçăo quanto possível e se vocę precisar de ajuda com o projeto, escreva VITA. UM relatório em suas experięncias 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 săo available? Săo 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?

* Săo 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 năo săo 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 geraçăo de poder.

* Săo materiais por construir tecnologias de poder de água locally? disponível Săo sufficient? de habilidades local Um pouco de água dăo poder a aplicaçőes exigem um grau bastante alto de construçăo Habilidade de .

* Que tipos de habilidades estăo localmente disponíveis para ajudar com Construçăo de e maintenance? quanta habilidade é necessária para construçăo e maintenance? vocę precisa treinar Pessoas de ? vocę 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 vocę atento de feriados e plantando ou colhendo estaçőes que podem afetar cronometragem?

* Como vá vocę organiza esparramar informaçăo 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 săo pesados custos.

* Estăo lá escolhas ser feita entre um waterwheel e um Por exemplo, moinho de vento de para prover poder por moer grăo?

Again pesam todas as economias de costs: de ferramentas e trabalham, Operaçăo de e manutençăo, reuniăo social e dilemas culturais.

* Estăo lá recursos qualificados locais para introduzir poder de água Tecnologia de ? Dam que edifício e construçăo 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 construçăo de waterwheel), estes molham poder Instalaçőes de tendem a ser mais caro.

* Onde a necessidade é suficiente e recursos estăo 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?

DECISĂO CONCLUDENTE

* Como era a decisăo concludente alcançou para prosseguir--ou năo vai ŕ frente--com este technology? Por que? APĘNDICE DE IV

RECORD QUE MANTÉM FOLHA DE TRABALHO

CONSTRUÇĂO

Fotografias da construçăo processam, como também o resultado terminado, é útil. Eles somam interesse e detalham que poderia ser negligenciada na narrativa.

Um relatório no processo de construçăo deveria incluir muito mesmo information. específico que Este tipo de detalhe pode ser monitorado freqüentemente facilmente em quadros (como o um debaixo de).

CONSTRUÇĂO 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:

Especificaçăo de * de materiais usou em construçăo.

Adaptaçőes de * ou mudanças fizeram em desígnio para ajustar local condiciona.

* Equipamento custos.

* Time gastou em construçăo--inclua tempo voluntário como bem como trabalho liquidado; cheio - ou de meio período.

Problemas de *--escassez de trabalho, trabalha obstruçăo, enquanto treinando dificuldades, materiais escassez, terreno, transporte.

OPERAÇĂO

Mantenha tronco de operaçőes durante pelo menos as primeiras seis semanas, entăo, periodicamente durante vários dias todo poucos meses. que Este tronco vai varie com a tecnologia, mas deva incluir exigęncias completas, produçőes, duraçăo de operaçăo, treinando de operadores, etc. Inclua problemas especiais para cima os que podem vir--um abafador que năo vai feche, engrenagem que năo pegará, procedimentos para os que năo parecem, faça sentido a trabalhadores, etc.

MANUTENÇĂO

Registros de manutençăo habilitam mantendo rasto donde desarranjos freqüentemente aconteça a maioria e possa sugestionar áreas para melhoria ou fraqueza fortalecendo no desígnio. Furthermore, estes, registros darăo uma idéia boa de como bem o projeto é trabalhando fora registrando com precisăo quanto do tempo é trabalhando e com que freqüęncia. manutençăo Rotineira deveriam ser mantidos registros para um mínimo de seis meses para um ano depois que o projeto entre em operaçăo.

MANUTENÇĂO 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 męs)

Materiais Consideram

Artigo de Custo de Razăo de Replaced Date Comentários 1

2

3

4

5

Totais (antes de semana ou męs)

CUSTOS ESPECIAIS

Esta categoria inclui dano causado por tempo, desastres naturais, vandalismo, etc. Padrăo os registros depois da rotina manutençăo records. Describe para cada incidente separado:

* Cause e extensăo de dano. Custos de măo-de-obra de * de conserto (como conta de manutençăo). * Material custos de conserto (como conta de manutençăo). * Measures levado para prevenir retorno.

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