AT359939B

AT359939B - Pumprohrturbine mit zulaufseitigem leistungs- abtrieb oder wasserablaufblock fuer axialpumpen mit ablaufseitigem antrieb

Info

Publication number: AT359939B
Application number: AT228379A
Authority: AT
Original assignee: Koessler Erich Ing
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1980-12-10
Also published as: ATA228379A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumprohrturbine mit zulaufseitigem Leistungsabtrieb oder Wasserablaufblock für Axialpumpen mit ablaufseitigem Antrieb.

Da üblicherweise in Verlängerung einer Turbinenachse oder Pumpenachse ein Generator angeschlossen ist, der im Gegensatz zur Turbine oder Pumpe, die im Wasser läuft, ausserhalb des Wassers angeordnet sein muss, ist es notwendig und bekannt, einen Wasserzulauf auszubilden, der unter Umgehung des Generators das Wasser zur Turbine oder von der Pumpe weg führt. Das Wasser muss dabei umgelenkt werden. Dazu ist es bekannt, runde Rohrwasserzuführungen zu bauen. Dies erfordert jedoch einen grossen Bauaufwand, da gekrümmte Rohre nur aufwendig zu bauen sind.

Für jede Richtungsänderung muss eine eigene Wasserzulaufkonstruktion erzeugt werden.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, einen Wasserzulaufblock zu schaffen, der einfach aufzubauen ist und zum Anschluss von ebenfalls einfach aufzubauenden Zuleitungen und Ableitungen auch in verschiedene Richtungen geeignet ist. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass der Block einen quadratischen Querschnitt senkrecht zur Turbinenachse aufweist. Der Block hat dabei ebene Wände. Der quadratische Querschnitt hat bei kleinster Oberfläche grössten Durchströmungsquerschnitt. Die ebenen Flächen lassen sich leicht verarbeiten.

Insbesondere, wenn eine seitliche Blockwand eine Öffnung mit Flanschanschluss zum Anschluss der Wasserzuführung aufweist, können die Anschlüsse leicht und einfach ausgebildet werden. Durch Verdrehen des quadratischen Blocks ist es ohne weiteres möglich, liegende, stehende, seitliche, nach unten oder nach oben weisende Anschlüsse bei gleichem Wasserblock vorzusehen.

Besonders einfach wird die Ausbildung, wenn sich die Öffnung aus dem Schnitt einer Wasserzuführung mit gleichem quadratischen Querschnitt wie der Block, jedoch einer Neigung der Mittelachse von 450 der Mittelachse des Blocks bei fluchtenden Seitenwänden ergibt. Es wird dadurch erreicht, dass an der Seitenöffnung ein Flansch zum Anschluss eines Flansches eines Auslasses einer Wasserzuführung angeschlossen werden kann, welcher ein unter 450 zur Achse geneigtes quadratisches Zuflussrohr parallel zur Turinenachse begrenzt.

Zweckmässig ist dabei das Zuflussrohr mit Übergängen, die in verschiedene Richtungen weisen können und entsprechenden Strömungsrippen sowie Flansche zum Anschluss von weiteren Zulaufteilen, wie Übergangsteilen von Rundrohren an die quadratische Wasserführung, aufweisen, ausgestattet.

Das Verhältnis der Öffnungsseite parallel zur Turbinenachse und senkrecht zur Turbinenachse ergibt sich bei quadratischer Wasserführung als l : V ?. Man hat es so in der Hand, dank dem quadratischen Turbinenzulaufblock und dem ebenfalls in Strömungsrichtung quadratischen Zuflussrohr, den Zufluss einfach und austauschbar aufzubauen. Man kann den Block serienweise vorfertigen und einfach ausgestaltete Zuflüsse für verschiedene Anströmrichtungen ebenfalls einfach aus geraden Flächen ausbilden, wobei die Strömungsrippen gleichzeitig als Versteifung und Verstärkung dienen.

Es ist z. B. zweckmässig, dass über die Breite der Öffnung reichende Strömungsrippen im Wasserblock vorgesehen sind, wodurch diese Öffnung ausgesteift wird.

Vorteilhaft ist es, dass eine in einem Winkel von 450 zur Achse geneigte Begrenzungswand von einer der schmäleren Öffnungsseiten beginnend angeordnet ist, durch die die Turbinen- oder Pumpenachse durchgeführt ist. Diese Wand versteift weiter den Block, ermöglicht eine gute Wasserumlenkung von dem unter 450 geneigten Einlaufrohr sowie eine Trennung des wasserfreien Raumes von der Wasserführung. Es ergibt sich ein freier Raum. Vorteilhaft ist es, dass im wasserfreien Raum hinter der geneigten Begrenzungswand ein Turbinenlager eingebaut ist. Man kann so den Block samt Turbinenlager serienmässig vorfertigen und kommt auf einen einfach auszubildenden Triebwasserblock, der bereits wesentliche Baubestandteile der Turbine, nämlich die Turbinenachsdurchführung und ein Turbinenlager, welches das Turbinenhauptlager sein kann, enthält.

Die Erfindung ist an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne sich darauf zu beschränken.

Fig. l zeigt in Seitenansicht ein Einbaubeispiel einer Turbine mit Triebwasserzulaufblock in Seitenansicht im Schnitt. Fig. 2 vergrössert den Wasserblock mit schematischen in eine Zeichnung gezeichneten Wasserzulaufmöglichkeiten in Seitenansicht und Schnitt. Fig. 3 dazu eine Ansicht von oben bei abgenommenem Zuflussrohr, Fig. 4 dazu eine Ansicht von der Turbinenseite (gezeichnet ist eine Hälfte). Die Fig. 5 bis 9 zeigen schematisch verschiedene Einbaumöglichkeiten und Verwendungsmöglichkeiten des Turbinenblocks in Seitenansicht mit Teilschnitt durch das Turbinenhaus.

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ist.

Die Wasserzuführung zu dieser Öffnung erfolgt über eine Zuführung --5--, die anschliessend an diese Öffnung Seitenwände hat, die einen Winkel von 45 zur Ebene der Blockwand-z''''- bzw. zur Turbinenwelle einschliessen. Der Querschnitt dieser Zuführung ist ebenfalls quadratisch.

Wie in Fig. 2 angezeigt ist, kann dieser Querschnitt sich weiter in quadratische Querschnitte fortsetzen, die eine Zulaufmöglichkeit, beispielsweise unter 450, parallel zur Turbinenachse oder senkrecht zur Turbinenachse gestatten. Es sind aber auch andere Winkel möglich. Die Mittelachse --6-der Zuführung-5-, die unmittelbar an die Öffnung --3-- anschliesst. ist unter 450 geneigt. Für
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Verwendung eines quadratischen Querschnittes für die Zuführung ergibt sich ein Verhältnis von 1: #2 zwischen der kürzeren öffnungsseite und der längeren Öffnungsseite der Öffnung-3-. Die Seitenwände-21 bzw. 2111--fluchten und liegen in einer Ebene mit den Seitenwänden der Zuführung.

In Fortsetzung der Zuführung ist im Wasserblock eine Begrenzungswand --10-- vorgesehen, die eine Stopfbüchsendurchführung für die Turbinenwelle in den wasserfreien Raum --11-- und zu einem Hauptlager -12-- für die Turbinenwelle, welche die Lagerung in axialer und radialer Richtung sichert, ermöglicht. Der Wasserblock ist mit einer Rückwand --23-- abgeschlossen, aus der ein Achsstummel zum Anschluss eines Generators --24-- herausragt. An einen der möglichen Übergänge-14, 14', 14''-von der Zuführung --5--, die mit einem Flansch --16-- abgeschlossen
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zum runden Turbinenblock --20--.

Für verschiedenartige Wasserzuführungen kann dabei immer der gleiche Wasserblock mit Turbinenachslagerung verwendet werden, da dank der Anschlussmöglichkeiten alle erdenklichen Wasserzuführungsmöglichkeiten und Wasserweiterführungen ausgebildet werden können.

In Fig. l ist ein'Zulauf gezeigt, der parallel zur liegenden Generatorachse unter 450 zum Triebwasserzulaufblock und weiter parallel um die Turbinenachse zum Turbinengehäuse geführt ist.

Fig. 5 zeigt eine seitliche Wasserzuführung, die in Ansicht von oben etwa der Wasserzuführung gemäss Fig. 6 gleicht, unter der Voraussetzung, dass diese Figur als Ansicht von oben betrachtet wird.

Fig. 6 zeigt tatsächlich eine Seitenansicht mit einer Wasserzuführung über den Generator.

Fig. 7 zeigt die Wasserzuführungsmöglichkeiten bei einer stehenden Turbine, Fig. 8 bei einer liegenden Turbine und Fig. 9 bei einer schräg eingebauten Turbine.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Pumprohrturbine mit zulaufseitigem Leistungsabtrieb oder Wasserablaufblock für Axialpumpen mit ablaufseitigem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebwasserblock (2) einen quadratischen Querschnitt senkrecht zur Turbinenachse (1) aufweist.

Claims

2. Pumprohrturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine seitliche Blockwand eine öffnung --3- mit Flanschanschluss (4) zum Anschluss der Wasserzuführung (5) aufweist.

3. Pumprohrturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnung aus dem Schnitt einer Wasserzuführung (5) mit gleichem quadratischen Querschnitt wie der Block (2), jedoch einer Neigung der Mittelachse (6) von 450 zur Mittelachse des Blocks bei fluchtenden Seitenwänden (7) ergibt.

4. Pumprohrturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Öffnungsseite (8,9) parallel zur Turbinenachse (1) und senkrecht zur Turbinenachse (1) l :-V ? ist.

5. Pumprohrturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine in einem Winkel von 450 zur Achse geneigte Begrenzungswand (10) von einer der schmäleren Öff- <Desc/Clms Page number 3> nungsseiten beginnend angeordnet ist, durch die die Turbinen-oder Pumpenachse durchgeführt ist.

6. Pumprohrturbine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im wasserfreien Raum (11) hinter der geneigten Begrenzungswand (10) ein Turbinenachslager (12) eingebaut ist.

7. Pumprohrturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Breite der Öffnung reichende Strömungsrippen (13) angeordnet sind.

8. Pumprohrturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Seitenöffnung (3) ein Flansch (4) zum Anschluss eines Flansches eines Auslasses einer Wasserzuführung, welcher ein unter 45 zur Achse geneigtes quadratisches Zuflussrohr (5) parallel zur Turbinenachse begrenzt, vorgesehen ist.

9. Pumprohrturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zuflussrohre mit Übergängen (14) in verschiedene Richtungen und entsprechende Strömungsrippen (15) sowie Flansche (16) zum Anschluss von weiteren Zulaufteilen, wie Übergangsteile (17), von Rundrohren (18) an die quadratische Wasserführung anschliessbar sind.

10. Pumprohrturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Turbinen- oder Pumpenachsrichtung (1) ein Flansch (19) zum Anschluss eines Überganges zum Turbinen- oder Pumpenblock vorgesehen ist.