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Saugrohrenluftung bei Freistrahlturbinen.
Wenn eine Freistrahlturbine beliebiger Bau- und einbauart, wie sie z. B. in Fig. i durch ein Tangentialrad T dargestellt ist. luftdicht in ihrem Gehäuse eingebaut wird und dieses Gehäuse luftdicht an ein ins Unterwasser tauchendes, z. B. aus Beton hergestelltes Saugrohr S anschliesst, so wird der innerhalb des Saugrohres befindliche Luftvorrat während des Betriebes der Turbine infolge des Mitreissens der Luft durch das Betriebswasser stetig verkleinert.
Es wird demnach innerhall) des Saugrohres ein Zwischenwasserspiegel ZWSp in der Höhe Ils über dem Unterwasserspiegel UWSp zu bemerken sein, der stetig höher
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über dtm Unterwasserspiegel. das Freihängen des Rades auf ein beliebig kleines Mass herabzudrücken, so schädlich ist es, wenn der Zwischenwasserspiegel so hoch steigt, dass das Laufrad im Wasser watet. Um dieses Waten zu vermeiden, führt man bekanntlich die Saugrohraufstellung der Freistrahlturbine in der Weise aus, dass der Zwischenwasserspiegel durch eine Regelungsvorrichtung in bestimmter Höhenlage erhalten wird. Diese Regelungsvorrichtung ist in Fig. 1 beispielsweise durch den Schwimmer.
M und das damit verbundene Lufteinlassventil l' dargestellt. Beim Steigen des Zwischenwasserspiegels wird der Schwimmer gehoben und das Ventil V geöffnet, wodurch infolge des Einströmens der Luft durch das Ventil V ein Sinken des Zwischenwasserspiege) s eintritt. Ein allzu tiefes Absinken des Zwischenwasserspiegels wird hierbei von selbst dadurch verhindert, dass sich mit
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Anordnung nach Fig. i hat den Nachteil, dass die Saughöhe Hs. da sie nicht durch reines Wasser, sondern ein Wasser-und Luftgemisch gebildet wird, eine nur kleine Wirksamkeit besitzt, denn dieses Wasser-und Luftgemisch ist wesentlich leichter als reines Wasser.
Diesem Nachteil kann man nach Fig. 2 dadurch begegnen, dass man zwischen dem Ahfanraum ss unter der Turbine und dem Saugrohre S einen Kanal K von solcher Länge L einschaltet, dass sich in diesem Kanal die Ausscheidung der Luft aus dem Wasser zur Gänze oder zum grössten Teil vollziehen kann ; Das Saugrohr S enthält hierbei nur mehr
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freie, von Luft bespülte Wasseroberfläche aufweisen, da andernfalls eine Ausscheidung der Luft aus dem Wasser nicht möglich wäre.
Wird die Länge L derart bemessen, dass die ganze Luft aus dem Wasser ausgeschieden wird, so kann die Regelungsvorrichtung, also z. B. der Schwimmer M, der
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kommen.
Wird jedoch die Länge L derart bemessen, dass nur der grösste Teil der Luft. aus dem Wasser ausgeschieden wird, so muss die Regelungsvorrichtung eingebaut werden. Sie wird aber ebenso, wie im vorhergehenden Falle, in wesentlich kleinerer Abmessung zur Ausführung gelangen können, denn das Saugrohr S führt dann nur mehr eine entsprechend kleinere Luftmenge ab, die durch die Regelungsvorrichtung zu ergänzen ist.
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Um die Länge L möglichst klein halten zu können, wird dem wasserbenetzten Querschnitt des Kanals K eine möglichst grosse. Abmessung gegeben, wodurch die Zeitdauer des Durchströmens der Länge L vergrössert, somit die Luftausscheidung vermehrt wird.
Wenn hierbei das vom Wasser benetzte Que profil des Kanals K derart ausgeführt wird, dass es hei nicht allzugrosser Tiefe eine grosse Breite erhält, wird die Luftausscheidung ebenfalls beschleunigt. weil dann die von den einzelnen Luftbläschen zu durchmessende Wasserschichte verkleinert wird.
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das man im Raume R die innige Mischung von Luft und Wasser nach. Möglichkeit hintanhält. Dies kann z. B. durch den Rost r erzielt werden, der die Energie des Abwassers der Turbine zu brechen berufen ist.
Wird hierdurch die Geschwindigkeit, mit der das Wasser im Raume R auf den Zwischenwasserspiegel stürzt. vermindert, so wird auch die Mischung von Luft und Wasser eine weniger innige, so dass die Ausscheidung der Luft aus dem Wasser auf kürzerer Kanalstrecke L zu erwarten ist.
Man wird gegebenen Falles auch zu anderen künstlichen Mitteln greifen und in den Kanal K Vorrichtungen einbauen. die die Ausscheidung der Luft beschleunigen, so wie dies z. B. durch die Fangschaufeln f bewirkt wird. die die Luft aus dem Wasser abzufangen haben.
Fig. 3 zeigt den schematischen Grundriss der Anlage nach Fig. 2, etwa als Schnitt in Höhe des Zwischenwasserspiegels. Durch entsprechende Krümmung des Kanals K, wie dies z. B. in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist kann der Raumbedarf des Entluftungskanals K ohne Kürzung der Länge L bedeutend verkleinert werden. Die hierbei auftretenden Krüm- mungen erweisen sich als vorteilhaft für die Luftausscheidung, da bei jeder Umlenkungsstelle des Kanals E eine besonders reichliche Luftausscheidung zu gewärtigen ist.
Sind in einem Kraftwerke mehrere Freistrahlturbinen angeordnet, so kann für jede der Kanal K und das Saugrohr S gesondert ausgeführt werden. Es können aber auch die Kanäle E der einzelnen Turbinen gruppenweise oder insgesamt auf ein gemeinsames Saugrohr S leiten. Im letzteren Falle werden mit Vorteil Schieber o. dgl. in die einzelnen Kanäle K eingebaut. die einen luftdichten Abschluss der Kanäle K der ausser Betrieb befindlichen Turbinen ermöglichen. so dass diese Turbinen. ohne dass der Betrieb der anderen gestört wird, einer Untersuchung zugänglich sind.