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Wasserkraftanlage.
Die Erfindung betrifft eine Wasserkraftanlage, bei der ein Teil der kinetischen Energie des vom Staubecken durch das Zuflussrohr zur Wasserkraftmaschine strömenden Wassers dazu
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setzen und zu erhalten, so dass in dieser Wassermenge bzw. in ihrer Bewegung kinetische Energie aufgespeichert ist und im Bedarfsfalle als zusätzliche Energiequelle für die Wasserkraftmaschine in Benützung gezogen werden kann.
Das Wasser in dem Nebenleitungsrohre wird beim Anlassen der Wasserkraftmaschine in Kreisbewegung versetzt und bei gewöhnlichem Betrieb auch erhalten, wobei ein Teil dieses Kreisstromes im Hauptleitungsrohr selbst liegt, dessen Querschnitt so bemessen ist. dass neben dem zum Durchfluss des Betriebswassers der Wasserkraftmaschine nötigen Teilquerschnitt zwischen der Ausflussfläche des Einlassstutzens und dem Auslassrohre noch der für das Wasser des Kreisstromes erforderliche Durchflussquerschnitt vorhanden ist. Die Einrichtung kann bei jeder Wasserkraftanlage mit einer Turbine am unteren Ende vorgesehen werden.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 ist ein lotrechter Schnitt, Fig. 2 veranschaulicht eine Vorderansicht, zum Teil Schnitt, und Fig. 3 zeigt
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angeordnet, die durch geeignete Mittel gehoben und gesenkt werden kann, um den Wasserzutritt zum Hauptrohr D abzusperren und freizugeben. Das Hauptrohr D durchsetzt den Damm, wie
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aus, dessen Querschnitt angenähert halb so gross ist wie der des Rohres d. Das Rohr E reicht in das Rohr d hinein und dient dazu, das herabfallende Wasser einer nicht gezeichneten Turbine zuzuführen, um sie zu betreiben.
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A. enkungsplatte f lenkt einen Teil des Wassers in das Rohr F, während ein bestimmter Teil des Wassers durch das Rohr E herabfliesst.
Das Rohr E durchsetzt eine Offnung in der Platte
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mässig gerade unterhalb des Niederwasserstandes. Von diesem Punkte ab ist es nach abwärts geneigt und gebogen, um in den unteren Teil des Schenkels d'des Rohres D einzutreten. Das Rohr F endet in einem nach abwärts gebogenen Teil f3, wie Fig. 1 zeigt.
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Solange das Wasser im Einlass- und Auslassrohr in Ruhe ist, sind die beiden Ströme in der Vorrichtung in vollkommen statischem Gleichgewicht. Werden die Rohre geöffnet und gerät daher das Wasser im Hauptrohr in Bewegung, so wird das Gleichgewicht gestört, es tritt eine nach abwärts gerichtete Kraft auf und die Wassermenge des Kreisstromes wird in Bewegung versetzt. Dabei ist nur die Reibung zu überwinden, da sich alle inneren Kräfte des Kreisstromes
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erhaltung der Bewegung bzw. zur Beschleunigung der kreisenden Wassermenge eine sehr geringe Kraft notwendig, da nur die Reibung der Bewegung zu überwinden ist. Infolge des Wasser- abflusses durch das Rohr E wird der unten durch die Linie c a a begrenzte Raum X des Schenkels d'vom Wasser freibleiben, solange die Rohre arbeiten.
Wie also das Wasser im Teil d des Hauptrohres D herabströmt, beginnt das Wasser im oberen Schenkel des gekrümmten Rohres F herabzufliessen. Dies erzeugt einen Kreislauf durch das Hilfsrohr F, wobei ein Teil des Wassers in das Rohr abgelenkt wird und ein Teil durch das Rohr E zur Turbine fliesst. Die Schütze C befindet sich in solcher Stellung, dass sie bloss jene Menge Wasser zuströmen lässt, die durch das Rohr E strömt, wobei aber die Bewegung des Wassers im Rohre F aufrecht erhalten wird.
Sobald die Belastung der Wasserkraftmaschine derart erhöht wird, dass das Erfordernis an Energie grösser wird als die Energiemenge, die in der durch das Ausflussrohr der Maschine strömenden Wassermenge enthalten ist, wenn diese Wassermenge von der Höhe des Staubecken- spiegels herabfällt, wird dieser Wassermenge von dem in Kreisbewegung befindlichen Hilfsstrom kinetische Energie zugeführt und die Wasserbewegung durch das Hauptrohr dadurch aufrecht erhalten. Tritt jedoch diese Belastung ein, bevor das Wasser in der Nebenleitung in Bewegung gebracht wprden ist, so kann es natürlich nicht als Abgabequelle aufgespeicherter kinetischer Energie in Wirksamkeit treten.
Da das Rohr F durchwegs gleichen Querschnitt besitzt, so muss das Wasser zufolge der Stetigkeitsbedingung an allen Stellen dieses Rohres, also auch in den Anschlussstellen an das Hauptrohr, mit gleicher Geschwindigkeit strömen. Diese Geschwindigkeit muss die Wassermenge auch während der Bewegung durch das Hauptrohr beibehalten, da dieser Teil des Laufes mit dem im Rohre F einen geschlossenen Kreis bildet und die Stetigkeitsbedingung für den ganzen T (reis gilt. Während des Durchströmens des Hauptrohres nimmt der Kreisstrom Energie von der aus dem Staubecken durch das Hauptrohr fliessenden und durch das Rohr E wieder aus- tretenden'Wassermenge in Form von kinetischer Energie auf und wirkt dadurch im Rohre d ausgleichend in Beziehung auf die sonst durch den Einfluss der Schwerkraft hervorgerufene Geschwindigkeitsänderung der durchströmenden Wassermenge.
Die im Kreisstrome derart aufgespeicherte kinetische Energie kommt bei Überlastung der angeschlossenen Wasserkraft- maschine wieder zur Wirkung, indem sie an die durchströmende Wassermenge abgegeben wird.
1 m vorstehenden wurde eine besondere Anordnung der Rohre und Verbindungen beschrieben.
Dns Wesen der Erfindung besteht in einer solchen Anordnung von Rohren, dass der Hilfskreislauf
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um eine Musgleichende Wirkung zu erzielen.
PATENT-ANRPRÜCHE :
1. Wasserkraftanlage mit einem mit Wasser gespeisten Füllrohr, dadurch gekennzeichnet.
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