CS210792B1 - Zavzdušňovací zařízení pro vodní lopatkové stroje - Google Patents

Abstract

Zavzdušnovací zařízení podle vynálezu se používá u pomaluběžných vodních lopatkových strojů - tj. u Francisových turbín pro velké spády a u radiálních čerpadel - za účelem snížení jejich diskových ztrát. Sestává ze zdroje stlačeného vzduchu a z armaturou opatřeného plnicího potrubí, jež ve vodním lopatkovém stroji vyústuje do prostorů po obou stranách jeho oběžného kola, přičemž vstupní ventil v tomto potrubí je ovládán diferenciálním tlakovým spínačem s tlakovými odběry jednak v^místě vyústění plnicího potrubí do zavzdušňovaného prostoru, jednak v místě, vymezeném největším průměrem vzdušného prstence uvnitř zavzdušňovaného prostoru.

Description

Vynález se týká zařízení k zavzdušňování pomaluběžných vodních lopatkových strojů a řeší se jím snížení diskových ztrát těchto strojů.

Účinnost pomaluběžných vodních lopatkových strojů - tj. Krancisových turbín pro velké spády s radiálních čerpadel - závisí ve značné míře na tzv. diskových ztrátách, které vzniká jí třením vody, vyskytujících se v prostorech mezi oběžným kolem a nepohyblivými částmi příslušného stroje, o vnější plochy rotujícího oběžného kola. Ke snížení těchto ztrát, jež jsou obzvlášť citelné u Francisových čerpadlových turbín vzhledem k větším průměrům jejich oběžných kol, opatřují se v některých případech oběžná kola zmíněných strojů obvodovým těsněním, které má průniku vody do uvedených prostorů zabránit, ale toto těsnění jež samo rovněž způsobuje ztráty - je po konstrukční- stránce velmi složité, jeho výroba je poměrně nákladná a montáž značně obtížná, přičemž z provozního hlediska je málo spolehlivé a kromě toho jeho uspořádání jmenovitě pro Francisovy čerpadlové turbíny není. zatím stále ještě uspokojivě vyřešeno.

Výše uvedené nevýhody se nevyskytují u zavzdušňovacího zařízení podle vynálezu, jež sestává ze zdroje stlačeného vzduchu a z plnicího potrubí se vstupním ventilem jakož i s výpustným ventilem a jehož podstata spočívá ve vyústění zmíněného plnicího potrubí do prostorů, nacházejících se uvnitř vodního lopatkového stroje po obou stranách jeho oběžného kola, a v ovládání zmíněného vstupního ventilu diferenciálním tlakovým spínačem, připojeným ke dvěma tlakovým odběrům, z nichž jeden se nachází bezprostředně u vyústění plnicího potrubí do zavzdušňovaného prostoru a druhý v místě, vymezeném největším průměrem vzdušního prstence” uvnitř zavzdušňovaného prostoru.

Zaplněním prostorů po obou stranách oběžného kola stlačeným vzduchem, kterým je voda z těchto prostorů vypuzena, sníží se diskové ztráty příslušného vodního lopatkového stroje v pomšru hustot vzduchu a vody, tj. klesnou přibližně na tisícinu původní hodnoty; přitom je objem stlačeného vzduchu ve zmíněných prostorech samočinně udržován na přibližně stálé výši nebo v jejím úzkém rozmezí prostřednictvím diferenciálního tlakového spínače, který svými impulsy, vznikajícími v závislosti na změně tlakových poměrů v zavzdušňovaných prostorech, působí na ovládací mechanismus vstupního ventilu v plnicím potrubí.

Přiklad provedení zavzdušňovacího zařízení podle vynálezu včetně připojení tohoto zařízení k vodnímu lopatkovému stroji je zjednodušeně znázorněn na připojeném výkrese.

Plnicí potrubí 8, jež je vedeno z nevyznačeného zdroje stlačeného vzduchu a opatřeno vstupním ventilem 10 jakož i výpustným ventilem 11. je ve vodním lopatkovém stroji J. ukončeno vyústěním do prostorů 6 a 2, jež se nacházejí po obou bočních stranách jeho oběžného kola 2 a jsou vůči okolí utěsněny labyrintovými ucpávkami 3 a J s tlakovou vodou. Prosáklá voda z těchto ucpávek je odstřikována směrem k obvodu oběžného kola 2 a to z prostoru 6 přímo nábojem tohoto kola a z prostoru 1 prostřednictvím štítu 2, který je připevněn k věnci oběžného kola 2. Vstupní ventil 10 v plnicím potrubí 8 je ovládán diferenciálním tlakovým spínačem 2, který je připojen k prostoru 6 nad oběžným kolem 2 a to jednak u vyústěni plnicího potrubí 8 do tohoto prostoru, jednak v místě rozhraní mezi vzduchem a vodou při největším průměru vzdušního prstence, vytvořeného v tomto prostoru. Výpustný ventil 11 slouží k rychlému odvzdušnění vodního lopatkového stroje 2 v případě výpadku pohonu tohoto stroje během čerpadlového provozu, aby stlačený vzduch nemohl proniknout z prostorů 6 a 2 do spirální skříně (difuzoru) jakož i do navazujícího potrubí a při své expanzi zmíněné části hydrotechnického zařízení poškodit.

V okamžiku, kdy po uvedení do chodu dosáhne vodní lopatkový stroj J. normálních provozních otáček, otevře se dosud zablokovaný vstupní ventil 10 a stlačený vzduch počne proudit od zdroje plnicím potrubím 8 do prostorů 6 a J uvnitř vodního lopatkového stroje i, přičemž u nich vypuzuje vodu směrem k vnějšímu obvodu oběžného kola 2, takže se v těchto prostorech vytvářejí vzdušní prstence o postupně narůstajícím vnějším průměru. Jakmile vnější průměr vzdušního prstence v prostoru 6 dosáhne místa, z něhož je vyveden pravostranný přívod diferenciálního tlakového spínače 2» tlaky z obou stran tohoto spínače se vyrovnají a zmíněný spínač vyšle impuls k uzavření vstupního ventilu 10. čímž se proudění stlačeněho vzduchu do prostorů 6 a 2 přeruší.

Jestliže objem vzduchu v prostoru 6 během chodu vodního lopatkového stroje J. z jakéhokoliv důvodu poklesne, zmenší se i průměr vzdušního prstence v tomto prostoru a tlak vzduchu v pravostranném přívodu diferenciálního tlakového spínače 2 j® vystřídán vyšším tlakem vody, jež postupně vyplňuje vzduchem uvolněnou část prostoru 6. 7 důsledku toho vyšle zmíněný spínač impuls k otevření vstupního ventilu 10, takže dodávka stlačeného vzduchu do prostorů 6 a 2 se obnoví.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zavzdušňovací zařízení pro vodní lopatkové stroje, sestávající ze zdroje stlačeného vzduchu a z plnicího potrubí s armaturou, vyznačené tím, že plnicí potrubí (8) vyústuje ve vodním lopatkovém stroji (1 ) do prostorů (6, 7) uspořádaných po obou stranách oběžného kola (2) a je opatřeno kromě výpustného ventilu (11) vstupním ventilem (10), funkčně závislým na diferenciálním tlakovém spínači (9), který je připojen ke dvěma tlakovým odběrům, z nichž jeden je uspořádán u vyústění plnicího potrubí (8) do prostoru (6) nad oběžným kolem (2) a druhý je uspořádán v místě, vymezeném největším průměrem vzdušního prstence v prostoru (6) nad oběžným kolem (2) nebo v prostoru (7) pod oběžným kolem (2).

   1 list výkresů