AT395897B - Einrichtung zur regelung einer niederdruckturbine - Google Patents

Description

AT 395 897 B

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung einer Niederdruckturbine mit vorzugsweise senkrechter Welle mit einem das Laufrad der Turbine umgebenden Führungskörper, der aus zwei konzentrisch angeordneten, ringförmigen Teilen besteht, nämlich einem Läuferkranz und einem axial verschiebbaren Regulierring, welcher in seiner oberen Endlage den Zuflußquerschnitt verschließt. 5 Die Regelung von Kaplantuibinen erfolgt im allgemeinen durch die gleichzeitige Verstellung der Neigung der Schaufeln des Laufrades und der Leitschaufeln. Bei ausreichender Profillänge kann durch eine Verstellung der Leitschaufeln eine praktisch vollständige Stillegung der Turbine erreicht werden. Bei kleineren Anlagen wird jedoch gerne auf die Leitschaufeln verzichtet. Dies vermindert einerseits den Aufwand, der mit den verstellbaren Leitschaufeln verbunden ist, und andererseits wird damit die Anfälligkeit der Turbinenanlage gegenüber 10 Verschmutzung vermindert.

Die US-PS 651 731 zeigt eine Turbine mit einem axial verschiebbaren Reguliemng. Bei der Turbine handelt es sich um einen heute nicht mehr gebräuchlichen Typ mit in axialer Richtung weit aus den Schaufeln. Mit Hilfe des Regulierringes kann der Anströmquerschnitt des Wassers in Bezug auf die Schaufeln verändert werden. Eine solche Turbine hat einen geringen Wirkungsgrad. 15 Aus der AT-PS 383.870 des Anmelders ist eine Turbine bekannt, die einen axial verschiebbaren Regulieiring aufweist. Zur Regulierung der Turbine ist ein Reguliemng vorgesehen, der durch ein Führungsrohr geführt ist, das am äußersten Rand des Wasserführungsschildes befestigt ist. Da sich das Wasserführungsschild stets oberhalb der Turbine befindet, ist klar, daß die Öffnung des Zuströmquerschnittes nur durch Verschiebung des Regulierringes nach oben, bzw. weg von der Turbine erfolgen kann. Aus diesem Grund muß die Einlaufspiiale so 20 hoch ausgebildet werden, daß die Verschiebbarkeit des Regulierringes gewährleistet ist

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung zu schaffen, die auch bei gedrängten Einbauverhältnissen verwendbar ist

Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß die Oberkante des Regulierringes abgerundet und stets oberhalb der Schaufeln des Laurrades angeordnet ist. Als obere Endlage wird dabei immer diejenige Lage verstanden, die am 25 meisten vom Saugrohr entfernt ist. Der Läuferkranz ist unbeweglich und gewährleistet einen möglichst kleinen Spalt zu den Schaufeln des Laufrades. An der Außenseite des Läuferkranzes ist der Reguliemng angeordnet. An seiner Oberseite ist er strömungsgünstig abgerundet, um die Verluste möglichst gering zu halten. Im Teillastbereich ist der Reguliemng teilweise nach oben geschoben. Es ergeben sich dadurch besonders günstige Anströmverhältnisse für die Turbine, insbesonders weil der Abstand von der Oberkante des Regulierringes zum 30 Laufrad vergrößert ist. Die Vorteile der strömungsgünstigen Abrundung des Regulierringes bleiben über den gesamten Teillastbeieich erhalten.

Die Turbine kann sowohl mit senkrechter Achse als auch als Rohrturbine mit geneigter oder waagrechter Achse ausgeführt sein. Die Vorteile des geringen Platzbedarfes in der Einlaufspirale und des guten Wirkungsgrades im Teillastbereich bleiben bei beiden Ausführungsvarianten voll erhalten. 35 Vorzugsweise ist eine Regelvomchtung vorgesehen, die über die axiale Verschiebung des Regulierringes die

Regelung der Turbine bewirkt Auf diese Weise kann man besonders einfach die Drehzahl der Turbine beeinflussen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert

Die Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Wasserkraftanlage mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung. 40 Eine Kaplanturbine (1) mit verstellbaren Turbinenschaufeln (2) weist eine senkrechte Wellenachse (3) auf. Konzentrisch zur Turbine (1) ist ein Führungskörper angeordnet, der aus dem feststehenden Läuferkranz (4) und einem axial verschiebbaren Reguliemng (5) besteht. Der Regulierring (5) stellt die innere Begrenzung des Spiralgehäuses (6) dar. Mit (5') ist die obere Endlage des Regulierringes (5) angedeutet, in der der Zulauf zur Turbine (1) abgesperrt ist Im Teillastbereich wird der Reguliemng (5) in eine Zwischenstellung gebracht Es 45 ergibt sich dabei in jeder Stellung eine strömungsgünstige Form des Zuströmbereiches zur Turbine (1) zwischen dem Reguliemng (5) und dem Wasserführungsschild (7). Oberhalb der Decke (8) des Spiralgehäuses (6) ist in bekannter Weise ein nur schematisch dargestellter Generator (9) vorgesehen. Das Saugrohr (10) ist in üblicher Weise ausgeführt

Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt es in besonders einfacher Weise Niederdruckturbinen und 50 insbesonders Kaplanturbinen mit kleineren Leistungen an wechselnde Lastsituationen anzupassen. Besonders im

Teillastbereich können dabei gute Wirkungsgrade erzielt werden. -2-

Claims (2)

1. 5 AT 395 897 B PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zur Regelung einer Niederdruckturbine mit vorzugsweise senkrechter Welle mit einem das Laufrad der Turbine umgebenden Führungskörper, der aus zwei konzentrisch angeordneten, ringförmigen Teilen besteht, 10 nämlich einem Läuferkranz und einem axial verschiebbaren Regulierring, welcher in seiner oberen Endlage den Zuflußquerschnitt verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante des Regulierringes (5) abgerundet und stets oberhalb der Schaufeln (2) des Laufrades angeordnet ist,
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (1) als Kaplan- oder Rohrturbine 15 ausgebildet ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung 20 -3-