CH660904A5 - Nozzle on a Pelton or steam turbine - Google Patents

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CH660904A5
CH660904A5 CH3315/83A CH331583A CH660904A5 CH 660904 A5 CH660904 A5 CH 660904A5 CH 3315/83 A CH3315/83 A CH 3315/83A CH 331583 A CH331583 A CH 331583A CH 660904 A5 CH660904 A5 CH 660904A5
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CH
Switzerland
Prior art keywords
nozzle
jacket
wear
needle
pelton
Prior art date
Application number
CH3315/83A
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German (de)
Inventor
Armin Mueller
Original Assignee
Armin Mueller
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Publication date
Application filed by Armin Mueller filed Critical Armin Mueller
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Publication of CH660904A5 publication Critical patent/CH660904A5/en

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B1/00—Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
    • F03B1/04—Nozzles; Nozzle-carrying members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

For protection against wear the nozzle needle (1) and/or the nozzle ring (2) of a Pelton turbine are provided with a solid, replaceable shell (3, 4) of highly wear-resistant material, which is applied to the body of the needle (1) and/or of the nozzle ring (2) by means of a bonded (7, 13), soldered (7, 13), press-fit (12) or screw connection (8). <IMAGE>

Description

       

  
 

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

 



   PATENTANSPRÜCHE
1. Düse an einer Pelton- oder Dampfturbine, mit einer axial verstellbaren, in einem Düsenring (2) angeordneten   Düsennadel (1),    dadurch gekennzeichnet, dass die dem Erosionsverschleiss ausgesetzten Partien an   Nadel (1)    und/oder Ring (2) jeweils mit einem auswechselbaren   Mantel (3,    4) aus einem Material versehen sind, das verschleissfester als das Material des Nadel- bzw. Ringkörpers ist.



   2. Düse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils der Mantel (3, 4) als massives Gussteil vorgeformt und auf die entsprechend ausgenommenen Körperteile mittels Klebe-, Löt-, Press- oder Schraubenverbindung aufgebracht ist.



   3. Düse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der   Mantel (3,    4) aus einem Hartguss, z.B. Stellit, besteht.



   4. Düse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der   Mantel (3,    4) aus einem geschmiedeten, verschleissfesten Stahl besteht.



   Regulier- und Abschlussorgane wie Düsennadeln und Ringe an Pelton- und Dampfturbinen sind durch das durchströmende Medium, also Wasser oder Wasserdampf, in den meisten Fällen einem hohen Verschleiss unterworfen.



   Um diesen zu mildern, werden seit jeher Möglichkeiten gesucht, da der Ersatz dieser Teile mit hohen Kosten verbunden und für die Betriebssicherheit der Anlagen von Bedeutung ist.



   Die bisher wirksamste Lösung wurde in der Form gefunden, dass man diese Organe, also Düsennadeln- und Ringe durchgehend in massivem, gegossenem Stellit herstellt.



   Die Kosten für dieses Material belaufen sich jedoch auf ein Mehrfaches eines üblich dafür eingesetzten Materials.



  Zudem sind diese Teile aus konstruktiven Gründen nicht beliebig nacharbeitbar, so dass nach Erreichen einer Minimalstärke das ganze Teil ausgewechselt werden muss.



   Durch das Aufbringen eines auswechselbaren, geschmiedeten oder gegossenen Mantels werden nun, da die verschleissenden Partien gleichermassen geschützt bleiben, die genannten Vorteile nicht beeinträchtigt, sondern noch dadurch vermehrt, dass der Grundkörper mehrfach wiederverwendet werden kann. Es ist auch möglich, ein bisher eingesetztes Teil umzuarbeiten und als Grundkörper zu verwenden. Dies ermöglicht einen rationellen und kostengünstigen Austausch und vermeidet das unnötige Ausschiessen von hochwertigem Material.

 

   Die einzige Figur zeigt als Beispiel eine Düsennadel (1) und einen Düsenring (2) zu einer Peltonturbine (sinngemässe Übertragung auf die Düsennadeln und Ringe zu Dampfturbinen) die mit einem Mantel (3, 4) aus hochverschleissfestem Material versehen sind.



   Der Mantel (3) wird an den Stellen (5, 6) auf dem Grundkörper (1) zentriert. Die Zwischenräume (7) werden mit Klebe- oder Lötmaterial gefüllt.



   Als zusätzliche Sicherung dient die Schraubverbindung (8). Die Bohrungen (9, 10) sind für den Abfluss des übermässigen Klebe- oder Lötmaterials vorgesehen, zudem kann beim Gewinde 11 ein Anschluss zum Abpressen des verschliessenen Mantels (3) angebracht werden.



   Der Mantel (4) ist mittels einer Pressverbindung (12) und Klebe- oder Lötverbindung (13) mit dem Grundkörper (2) verbunden. 



  
 

** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.

 



   PATENT CLAIMS
1. Nozzle on a Pelton or steam turbine, with an axially adjustable, in a nozzle ring (2) arranged nozzle needle (1), characterized in that the areas exposed to erosion wear on the needle (1) and / or ring (2) each with an interchangeable jacket (3, 4) made of a material that is more wear-resistant than the material of the needle or ring body.



   2. Nozzle according to claim 1, characterized in that in each case the jacket (3, 4) is preformed as a solid casting and is applied to the correspondingly recessed body parts by means of adhesive, solder, press or screw connection.



   3. Nozzle according to claim 1, characterized in that the jacket (3, 4) made of a cast iron, e.g. Stellite.



   4. Nozzle according to claim 1, characterized in that the jacket (3, 4) consists of a forged, wear-resistant steel.



   Regulating and closing elements such as nozzle needles and rings on Pelton and steam turbines are in most cases subject to high wear due to the medium flowing through, i.e. water or water vapor.



   In order to mitigate this, possibilities have always been sought since the replacement of these parts involves high costs and is important for the operational safety of the systems.



   The most effective solution to date has been found in the fact that these organs, i.e. nozzle needles and rings, are manufactured continuously in solid, cast stellite.



   However, the cost of this material is several times that of the material normally used for it.



  In addition, for structural reasons, these parts cannot be reworked at will, so that the entire part must be replaced after a minimum thickness has been reached.



   By applying an interchangeable, forged or cast jacket, since the wearing parts remain equally protected, the advantages mentioned are not impaired, but are increased because the base body can be reused several times. It is also possible to rework a previously used part and use it as a basic body. This enables a rational and cost-effective exchange and avoids unnecessary imposition of high-quality material.

 

   The single figure shows an example of a nozzle needle (1) and a nozzle ring (2) for a Pelton turbine (analogous transfer to the nozzle needles and rings for steam turbines) which are provided with a jacket (3, 4) made of highly wear-resistant material.



   The jacket (3) is centered on the base body (1) at the points (5, 6). The spaces (7) are filled with adhesive or soldering material.



   The screw connection (8) serves as an additional safeguard. The bores (9, 10) are provided for the outflow of the excessive adhesive or soldering material. In addition, a connection for pressing off the sealed jacket (3) can be attached to the thread 11.



   The jacket (4) is connected to the base body (2) by means of a press connection (12) and adhesive or solder connection (13).

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE 1. Düse an einer Pelton- oder Dampfturbine, mit einer axial verstellbaren, in einem Düsenring (2) angeordneten Düsennadel (1), dadurch gekennzeichnet, dass die dem Erosionsverschleiss ausgesetzten Partien an Nadel (1) und/oder Ring (2) jeweils mit einem auswechselbaren Mantel (3, 4) aus einem Material versehen sind, das verschleissfester als das Material des Nadel- bzw. Ringkörpers ist.  PATENT CLAIMS 1. Nozzle on a Pelton or steam turbine, with an axially adjustable, in a nozzle ring (2) arranged nozzle needle (1), characterized in that the areas exposed to erosion wear on the needle (1) and / or ring (2) each with an interchangeable jacket (3, 4) made of a material that is more wear-resistant than the material of the needle or ring body. 2. Düse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils der Mantel (3, 4) als massives Gussteil vorgeformt und auf die entsprechend ausgenommenen Körperteile mittels Klebe-, Löt-, Press- oder Schraubenverbindung aufgebracht ist.  2. Nozzle according to claim 1, characterized in that in each case the jacket (3, 4) is preformed as a solid casting and is applied to the correspondingly recessed body parts by means of adhesive, solder, press or screw connection. 3. Düse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (3, 4) aus einem Hartguss, z.B. Stellit, besteht.  3. Nozzle according to claim 1, characterized in that the jacket (3, 4) made of a cast iron, e.g. Stellite. 4. Düse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (3, 4) aus einem geschmiedeten, verschleissfesten Stahl besteht.  4. Nozzle according to claim 1, characterized in that the jacket (3, 4) consists of a forged, wear-resistant steel. Regulier- und Abschlussorgane wie Düsennadeln und Ringe an Pelton- und Dampfturbinen sind durch das durchströmende Medium, also Wasser oder Wasserdampf, in den meisten Fällen einem hohen Verschleiss unterworfen.  Regulating and closing elements such as nozzle needles and rings on Pelton and steam turbines are in most cases subject to high wear due to the medium flowing through, i.e. water or water vapor. Um diesen zu mildern, werden seit jeher Möglichkeiten gesucht, da der Ersatz dieser Teile mit hohen Kosten verbunden und für die Betriebssicherheit der Anlagen von Bedeutung ist.  In order to mitigate this, possibilities have always been sought since the replacement of these parts involves high costs and is important for the operational safety of the systems. Die bisher wirksamste Lösung wurde in der Form gefunden, dass man diese Organe, also Düsennadeln- und Ringe durchgehend in massivem, gegossenem Stellit herstellt.  The most effective solution to date has been found in the fact that these organs, i.e. nozzle needles and rings, are manufactured continuously in solid, cast stellite. Die Kosten für dieses Material belaufen sich jedoch auf ein Mehrfaches eines üblich dafür eingesetzten Materials.  However, the cost of this material is several times that of the material normally used for it. Zudem sind diese Teile aus konstruktiven Gründen nicht beliebig nacharbeitbar, so dass nach Erreichen einer Minimalstärke das ganze Teil ausgewechselt werden muss. In addition, for structural reasons, these parts cannot be reworked at will, so that the entire part must be replaced after a minimum thickness has been reached. Durch das Aufbringen eines auswechselbaren, geschmiedeten oder gegossenen Mantels werden nun, da die verschleissenden Partien gleichermassen geschützt bleiben, die genannten Vorteile nicht beeinträchtigt, sondern noch dadurch vermehrt, dass der Grundkörper mehrfach wiederverwendet werden kann. Es ist auch möglich, ein bisher eingesetztes Teil umzuarbeiten und als Grundkörper zu verwenden. Dies ermöglicht einen rationellen und kostengünstigen Austausch und vermeidet das unnötige Ausschiessen von hochwertigem Material.  By applying an interchangeable, forged or cast jacket, since the wearing parts remain equally protected, the advantages mentioned are not impaired, but are increased because the base body can be reused several times. It is also possible to rework a previously used part and use it as a basic body. This enables a rational and inexpensive exchange and avoids unnecessary imposition of high-quality material.   Die einzige Figur zeigt als Beispiel eine Düsennadel (1) und einen Düsenring (2) zu einer Peltonturbine (sinngemässe Übertragung auf die Düsennadeln und Ringe zu Dampfturbinen) die mit einem Mantel (3, 4) aus hochverschleissfestem Material versehen sind.  The only figure shows an example of a nozzle needle (1) and a nozzle ring (2) for a Pelton turbine (analogous transfer to the nozzle needles and rings for steam turbines) which are provided with a jacket (3, 4) made of highly wear-resistant material. Der Mantel (3) wird an den Stellen (5, 6) auf dem Grundkörper (1) zentriert. Die Zwischenräume (7) werden mit Klebe- oder Lötmaterial gefüllt.  The jacket (3) is centered on the base body (1) at the points (5, 6). The spaces (7) are filled with adhesive or soldering material. Als zusätzliche Sicherung dient die Schraubverbindung (8). Die Bohrungen (9, 10) sind für den Abfluss des übermässigen Klebe- oder Lötmaterials vorgesehen, zudem kann beim Gewinde 11 ein Anschluss zum Abpressen des verschliessenen Mantels (3) angebracht werden.  The screw connection (8) serves as an additional safeguard. The bores (9, 10) are provided for the outflow of the excessive adhesive or soldering material. In addition, a connection for pressing off the sealed jacket (3) can be attached to the thread 11. Der Mantel (4) ist mittels einer Pressverbindung (12) und Klebe- oder Lötverbindung (13) mit dem Grundkörper (2) verbunden. **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.  The jacket (4) is connected to the base body (2) by means of a press connection (12) and adhesive or solder connection (13). ** WARNING ** End of CLMS field could overlap beginning of DESC **.
CH3315/83A 1983-06-17 1983-06-17 Nozzle on a Pelton or steam turbine CH660904A5 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2110545A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-21 Alstom Hydro France Hydraulic machine element with edge reinforced against abrasion and hydraulic machine implementing such an element
FR3010460A1 (en) * 2013-09-10 2015-03-13 Alstom Renewable Technologies PELTON TURBINE HYDRAULIC INJECTOR AND METHOD FOR PARTIALLY DISASSEMBLING SUCH INJECTOR

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2015036212A1 (en) * 2013-09-10 2015-03-19 Alstom Renewable Technologies Hydraulic injector of a pelton turbine and method for the partial disassembly of such an injector
CN105829706A (en) * 2013-09-10 2016-08-03 阿尔斯通再生能源技术公司 Hydraulic injector for impulse turbines and method for partial disassembly of such an injector
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