AT113141B - Überdruckturbine und Anordnung zur Parallel- und Hintereinanderschaltung solcher Turbinen. - Google Patents

Description

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   Bei Turbinenanlagen mit stark veränderlichem Gefälle erweist es sieh als notwendig, je nach der Höhe des Gefälles die einzelnen Turbinen fallweise parallel oder in Serie zu schalten. Hiedurch ist man in die Lage versetzt, bei hohem Gefälle die Turbinen mit annähernd gleichem Wirkungsgrad und gleicher Leistung laufen zu lassen, wie bei niederem Gefälle. Eine möglichst weitgehende Anpassung an die momentane Gefällshöhe wird hiebei dadurch erreicht, dass man in den Schaltungsmöglichkeiten unbe-   schränkt   ist, d. h. beliebig viele Turbinen parallel-oder in Serie schalten kann.

   Variiert beispielsweise das Gefälle von 5-20 m, so wird man, so lange das Gefälle unter 5   m   liegt, sämtliche Turbinen parallel schalten, bei einem Gefälle von 8-13 m wird man je zwei Turbinen und bei einem Gefälle von 13-20 m etwa je drei Turbinen hintereinanderschalten. Sinngemäss bleibt dann für jede Turbine das Gefälle annähernd gleich gross erhalten. 



   Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Parallel-und Hintereinanderschaltung von Überdruckturbinen, welche alle erforderlichen Schaltungskombinationen mit geringen Verlusten und auf bequeme Weise ermöglicht. Das Wesen dieser Anordnung liegt darin, dass die Zuleitungsrohre zu den Turbinen mit zwei oder mehreren mittels geeigneter Abschlussorgane   abschliessbare   Einlässen versehen werden und fallweise mit dem Wassereinlauf, d. h. Staubecken,   Wasserschloss   od. dgl. oder mit dem Austritt der vorangehenden Turbinen verbunden werden können.

   Während bei Parallelschaltung das aus den Saugrohren austretende Wasser direkt in den Unterwassergraben geleitet wird, gelangt dasselbe bei Serienschaltung vom Saugrohr in das Zuleitungsrohr der nächsten Turbine und hierauf, nachdem es von dieser verarbeitet wurde, entweder in den Unterwassergraben oder in eine dritte Turbine usf. 



   Die Verbindung zwischen den einzelnen Turbinen erfolgt gemäss der Erfindung derart, dass die Zuleitungsrohre oder die Verbindungsleitungen zwischen Zuleitungsrohren und Saugrohren schräg im Raume angeordnet werden. Es können   natürlich auch   die Zuleitungsrohre und die Saugrohre oder auch die Zuleitungsrohre, Saugrohre und Verbindungsleitungen zwischen Zuleitungsrohren und Saugrohren gleichzeitig schräg verlegt werden. Hiebei ist es   selbstverständlich   gleichgültig, ob diese Leitungsteile aus Beton oder aus Schmiedeeisen hergestellt werden. 



   Bei Serienschaltung von mehr als zwei Turbinen ist es erwünscht, bei Schadhaftwerden einer Turbine nicht die ganze Turbinengruppe stillsetzen zu müssen. Dies kann gemäss der Erfindung dadurch erreicht werden, dass man entweder die Einlassseiten oder die Auslassseiten der einzelnen Turbinen oder beide Seiten durch Längskanäle derart untereinander verbindet, dass durch geeignete Schaltung Umgehungsleitungen gebildet werden, so dass die zu reparierende Turbine vollkommen von der Wasserströmung abgeschaltet wird. Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, dass in sämtlichen Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Turbinen offene   Schächte   mit freiem Wasserspiegel eingeschaltet werden.

   In diesen Freispiegelschächten wird sich der Wasserspiegel je nach dem in den einzelnen Turbinen herrschenden Druck frei einstellen, so dass etwaige Stauungen, die durch momentane geringere oder höhere   Schluckfähigkeit   einer der in Serie geschalteten Turbinen entstehen, sich in einem Heben des Wasserspiegels in dem entsprechenden   Freispiegelsehaeht   auswirken wird. Gegenüber allseits geschlossenen Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Turbinen bedeutet also die Anordnung von   Freispiegelschächten   einen Vorteil, weil hiedurch ein gewisser Druckausgleich zwischen den einzelnen in Serie geschalteten Turbinen erzielt wird. 

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   Die einzelnen   Freispiegelschächte   können ferner derart fallweise an Verbindungsleitungen angeschlossen werden, dass die   Freispiegelschächte   der relativ unter gleichem Druck arbeitenden Turbinen jeder Turbinengruppe mit einander verbunden werden. Wenn beispielsweise je drei Turbinen hintereinander geschaltet werden, so wird hiedurch ein Druckausgleich innerhalb der ersten, zweiten und dritten Turbine jeder Gruppe erreicht. 



   Ein zweiter Vorteil dieser   Freispiegelschächte   besteht darin, dass von ihnen die Turbinenregulierung in bequemer Weise abgeleitet werden kann. Es ist   natürlich   gleichgültig, an welcher Stelle der Verbindungsleitungen die Freispiegelschächte angeordnet werden, es kann dies auf der Druckseite oder Saugseite geschehen, da ja die Saugseite einer Turbine gleichzeitig die Druckseite der nächstfolgenden darstellt. Ferner ist die Anordnung der   Freispiegelschächte   unabhängig von der sonstigen Ausbildung der Verbindungsleitungen zwischen den Turbinen. Auch die Dimensionierung der   Freispiegelschächte   ist auf ihre Wirkungsweise ohne Einfluss   r   letztere können daher beispielsweise auch als verhältnismässig kleine Standrohre ausgebildet sein. 



   Gewöhnlich wird die Kraftanlage an einem Damm liegen, welcher den variablen Wasserspiegel aufweist. In diesem Falle wird jede Turbine durch ein eigenes in den Damm mündendes Druckrohr gepresst. Weist jedoch die Kraftanlage vom Damm eine grössere Entfernung auf, so kann ein Teil der langen Druckrohr dadurch erspart werden, dass man den Raum zwischen Kraftanlage und Damm als Zwischenbecken ausbildet, das mit dem Hauptbecken durch im Damm angeordnete verschliessbare Öffnungen in Verbindung steht. Es wird dann beispielsweise nur jede zweite Turbine mit Druckrohren versehen und direkt vom Hauptbecken gespeist, während die übrigen Turbinen bei Parallelschaltung ihr Wasser aus dem Zwischenbecken erhalten.

   Bei Serienschaltung werden die Öffnungen zwischen Hauptbecken und Zwischenbecken geschlossen, im Zwischenbecken ist jetzt kein Wasser vorhanden und die übrigen Turbinen werden von den mit Druckrohren versehenen Turbinen gespeist. Die Absperrorgane zwischen Turbinenauslass und Unterwassergraben einerseits und Einlass der nächsten Turbine andrerseits können auch in einem Organ vereinigt werden. Vorteilhaft werden die Freispiegelschächte derart verlegt, dass das Absperrorgan zwischen Auslass und Einlass der nächsten Turbine vom Freispiegelschacht aus zugänglich ist, wodurch eine bequeme Montage und Revision dieses Absperrorganes ermöglicht wird. 



   In der Zeichnung ist eine beispielsweise Anordnung gemäss der Erfindung veranschaulicht. 



   Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt nach Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach Linie   2-2   der Fig. 1, Fig. 3 veranschaulicht ein Doppelabsperrorgan. 



   Die Zuleitungsrohre besitzen zwei Einlässe 1 und 2. Einlass   1   steht mit dem Wassereinlauf, Einlass 2 mit der als Verbindungsleitung wirkenden Kammer 3 in Verbindung, in welcher das aus dem Saugrohre 4 kommende Wasser umgelenkt und der   nächtfolgenden   Turbine zugeführt wird. In die Einlässe 2 sind die Freispiegelschächte 10 eingeschaltet. Bei Parallelschaltung werden die Schützen 9 und 6 geöffnet und   5   geschlossen, bei Serienschaltung 9 und 6 geschlossen und 5 geöffnet. Die Einlässe und Auslässe stehen durch entsprechende Verbindungsleitungen'7, 8 untereinander in Verbindung.

   Fig. 3 zeigt die Vereinigung der Absperrorgane 5 und 6 in ein einziges Organ 11, welches je nach seiner Stellung die Verbindung zwischen Auslass und Unterwassergraben einerseits oder Einlass der nächstfolgenden Turbine andrerseits vermittelt. 



   Es soll noch erwähnt werden, dass bei Hochwasser ein Teil des durch den Einlass 1 einströmenden Oberwassers durch die geöffneten Schützen 5 und 6 direkt in den Unterwassergraben abströmen kann. 



  Zu diesem Zweck muss die Schütze 6 bis zur vollen Höhe aufgezogen werden. Durch geeignete Ausbildung der Wasserführung kann hiedurch in bequemer Weise eine Ejektorwirkung auf das Unterwasser ausgeübt werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :. 



   1. Überdruckturbine, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuleitungsrohr mit zwei oder mehreren, beliebige Stellungen einnehmenden, mittels geeigneter Abschlussorgane wechselweise   abschliessbare   Einlässen versehen ist.

Claims (1)

1. 2. Anordnung zur Parallel- und Hintereinanderschaltung von Überdruckturbinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlässe dieser Zuleitungsrohre fallweise mit dem Wassereinlauf oder mit dem Auslass der vorangehenden Turbinen in Verbindung gebracht werden können.

   3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitungsrohre oder die Saugrohre oder die Verbindungsleitungen zwischen Zuleitungsrohren und Saugrohren, oder aber die Zuleitungsrohre, Saugrohre und Verbindungsleitungen gleichzeitig derart schräg im Raume angeordnet werden, dass das Unterwasser einer Turbine der nächsten Turbine als Oberwasser zugeführt werden kann.

   4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Turbinen auf der Einlassseite oder auf der Auslassseite oder auf beiden Seiten gleichzeitig mit Hilfe von mittels geeigneter Abschlussorgane abschliessbare Verbindungsleitungen wechselweise miteinander verbunden werden können. <Desc/Clms Page number 3>

   5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Verbindungsleitungen nach Anspruch 4 eine oder mehrere von in Serie geschalteten Turbinen abgeschaltet werden können.

   6. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wechselweise Verbindung der Turbinenauslässe mit dem Unterwassergraben oder mit den Einlässen der nächstfolgenden Turbinen durch zwei oder durch ein einziges Abschlussorgan erfolgen kann.

   7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Leitungen zwischen den einzelnen Turbinen offene, wenn auch kleine Freispiegelschächte eingeschaltet sind, zum Zwecke, einen raschen Druckausgleich zwischen den in Serie geschalteten Turbinen jeder Turbinengruppe zu erzielen.

   8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Freispiegelschächte der bei Serienschaltung relativ unter gleichem Druck arbeitenden Turbinen jeder Turbinengruppe mittels Verbindungsleitungen derart wechselweise verbunden werden, dass der Druckausgleich zwischen den unter gleichem Druck arbeitenden Turbinen jeder Turbinengruppe erfolgt.

   9. Anordnung nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Absperrorgane für die Auslässe von den Freispiegelschächten aus zugänglich sind.

   10. Anordnung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass von den Wasserspiegeln der Freispiegelschächte die Turbinenregulierung abgeleitet wird.

   11. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Turbinen von in ein Hauptbecken mündenden Druckrohren gespeist wird, während der Zulauf für die übrigen Turbinen von einem mittels verschliessbarer Öffnungen mit dem Hauptbecken verbundenen Zwischenbecken erfolgt. EMI3.1