Turbinenanlage für stark wechselnde Wassermengen. Es ist bekannt, zwei Francisturbinen mit verschiedenen Laufradtypen derart zu ver einigen, dass ihre Laufräder auf einer und derselben Welle sitzen, dass der Leitapparat jedes der beiden Laufräder einen besonderen Zulauf vom Oberwasser besitzt und dass an jedes Laufrad ein besonderes, gegen das Unterwasser hin führendes Saugrohr ange schlossen ist.
Jede der beiden Francisturbinen kann einen Teil der gesamten Wassermenge verarbeiten und, wenn die zulaufende Wasser menge so klein wird, dass die normalen Re gulierungen nicht mehr ausreichen, um eine günstige Verarbeitung in beiden Turbinen zii ermöglichen, so wird der Zulauf zu einer der beiden Turbinen gänzlich gesperrt, so dass dann nur mehr die andere allein arbeitet.
Sind die Schwankungen der Wassermenge gross, so sind damit auch grössere Schwankungen des Gefälles verbunden; bei Hochwasser ist das Gefälle kleiner als bei niedrigem Wasser stand. Erreichen diese Schwankungen eine gewisse Grösse, so genügt die Kombination von zwei Francisturbinen nicht, um unter allen Umständen einen günstigen Wirkungs grad zu gewährleisten.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Turbinenanlage für stark wechselnde Wassermengen mit zwei oder mehr Turbinen, deren Laufräder auf einer gemeinsamen Welle sitzen. Die Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Turbine als Flügelrad turbine (Propellerturbine, Kaplanturbine) aus gebildet ist, wobei eine oder mehrere Flügel radturbinen dazu bestimmt sind. die Haupt wassermenge bei Hochwasser zu verarbeiten, während die übrigen Turbinen dazu dienen, bei Hochwasser die restliche Wassermenge und bei Niederwasser die gesamte Wasser menge zu verarbeiten. Die Turbinen, die zur Verarbeitung der Niederwassermenge bestimmt sind, können Francisturbinen sein; sie können aber auch als Flügelradturbinen ausgebildet sein.
Flügelradturbinen haben die Eigenschaft, dass sie grosse Wassermengen bei einem ge- gebenen Gefälle zu verarbeiten vermögen; dabei benötigen diese Turbinen verhältnismässig kleine Abmessungen, so dass sie wirtschaft liche Bauarten zur Bewältigung der bei Hoch wasser vorhandenen Wassermengen ermögli chen. Sie sind aber auch mit Bezug auf den Wirkungsgrad gegen Änderungen der Dreh zahl nicht sehr empfindlich.
Diese Eigenschaften kommen insbesondere den Kaplanturbinen zu. Das sind Flügelrad turbinen, bei denen die Schaufeln in der Nabe des Laufrades drehbar gelagert sind und durch den Regelungsmeehanismus, den Sehwankungen derWassermenge entsprechend, eingestellt werden.
Sind zum Beispiel zwei Flügelradturbinen vorgesehen, so kann zum Beispiel die eine als Kaplanturbine und die andere als Pro pellerturbine (mit nicht verstellbaren Lauf radschaufeln) ausgebildet sein, wobei die Kaplanturbine bestimmt ist, bei Hochwasser die Hauptwassermenge zu verarbeiten, während die Propellerturbine bestimmt ist, bei Nieder wasser, wo das Gefälle am grössten ist, die Verarbeitung der gesamten Wassermenge zu übernehmen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes in einem lotrechten Schnitt dargestellt.
Die obere Turbine a ist dabei als Kaplan turbine oder Propellerturbine, und die untere b als Francisturbine gedacht. Jede der beiden Turbinen hat ihre eigecie Zul aufkammer c bezw. <I>d</I> und ihr eigenes Saugrohr e, bezw. <I>f.</I> Jede der beiden Zulaufkammern c, bezw. d, kann für sich gesperrt werden; wird ein Zulauf- kanimer gesperrt, so wird sie mit der Aussen luft in Verbindung gebracht.
Hier sitzen die Laufräder der beiden Tur binen auf einer gemeinsamen, lotrechten Welle g. Sie könnten aber auch auf einer wagrechten Welle sitzen. Es können auch, wie bereits erwähnt, mehr als zwei Turbinen kombiniert werden, wobei stets die zur Verarbeitung der Hauptwassermeng ebei Hochwasserbestimmten Turbinen Flügelradturbinen sein sollen.
Turbine system for strongly changing amounts of water. It is known to combine two Francis turbines with different types of impellers in such a way that their impellers sit on one and the same shaft, that the diffuser of each of the two impellers has a special inlet from the upper water and that on each impeller a special one leading towards the lower water Suction pipe is connected.
Each of the two Francis turbines can process part of the total amount of water and, if the incoming water volume is so small that the normal regulations are no longer sufficient to enable favorable processing in both turbines zii, the inflow to one of the two turbines becomes Completely blocked, so that only the other one works alone.
If the fluctuations in the amount of water are large, then greater fluctuations in the gradient are connected with them; at high tide the gradient is smaller than at low water level. If these fluctuations reach a certain size, the combination of two Francis turbines is not sufficient to guarantee a favorable degree of efficiency under all circumstances.
The subject of the present invention is a turbine system for strongly changing amounts of water with two or more turbines, the impellers of which sit on a common shaft. The system is characterized in that at least one turbine is designed as an impeller turbine (propeller turbine, Kaplan turbine), one or more impeller turbines being intended for this purpose. to process the main amount of water at high tide, while the other turbines are used to process the remaining water at high tide and the entire water at low tide. The turbines intended for processing the low water volume can be Francis turbines; but they can also be designed as impeller turbines.
Impeller turbines have the property that they are able to process large amounts of water with a given gradient; these turbines require relatively small dimensions, so that they allow economical designs to cope with the amounts of water present in floods. But they are also not very sensitive to changes in speed with respect to the efficiency.
These properties are particularly important for the Kaplan turbines. These are vane turbines in which the blades are rotatably mounted in the hub of the impeller and are adjusted by the control mechanism according to the visual fluctuations in the amount of water.
If, for example, two impeller turbines are provided, one can be designed as a Kaplan turbine and the other as a propeller turbine (with non-adjustable rotor blades), the Kaplan turbine being intended to process the main amount of water in the event of high water, while the propeller turbine is intended, in low water, where the gradient is greatest, to process the entire amount of water.
In the drawing, a Ausführungsbei is shown game of the subject invention in a vertical section.
The upper turbine a is intended as a Kaplan turbine or propeller turbine, and the lower b as a Francis turbine. Each of the two turbines has its own inlet chamber c respectively. <I> d </I> and their own suction pipe e, respectively. <I> f. </I> Each of the two inlet chambers c, respectively. d, can be locked for itself; if an inlet canister is blocked, it is brought into contact with the outside air.
Here sit the wheels of the two turbines on a common, vertical shaft g. But you could also sit on a horizontal shaft. As already mentioned, more than two turbines can also be combined, the turbines intended for processing the main amount of water always being vane turbines during floods.