CS245605B1

CS245605B1 - Method of water turbine's quasi-optimum efficiency securing with turning moving blades

Info

Publication number: CS245605B1
Application number: CS831421A
Authority: CS
Inventors: Jan Frouz
Original assignee: Jan Frouz
Priority date: 1983-03-01
Filing date: 1983-03-01
Publication date: 1986-10-16
Also published as: CS142183A1

Abstract

Řešení se týká způsobu zajištění kvasioptlmální účinnosti vodní turbiny s natáčivými oběžnými lopatkami. Podstata řešení spočívá v tom, že po rozběhu turbiny se natočením jejích oběžných lopatek v jednom z možných smyslů o úhel /alfa/ o velikosti 0,1 až 5 % maximálního možného úhlu otevření, vyvolá změna výkonu turbiny, načež se pokračuje v natáčení oběžných lopatek v rozmezí velikosti úhlu /alfa/ ve zvoleném smyslu natáčení až do doby, kdy absolutní hodnota poměru Κ = I Δ ^turb^AP^· l změny výkonu vodní turbiny /^Pturjj/ k hodnotě změny úhlu /AcC/ která tento stav vyvolala je větší,než předcházející hodnota podměru /.K/, načež se smysl natáčení oběžných lopatek změní. Tento cyklus se opakuje po celou dobu činnosti vodní turbiny.The solution relates to the method of securing quasi-thermal efficiency of the water turbine with swivel blades. The essence of the solution is that after starting the turbine with its rotation orbital blades in one of the possible senses o angle / alpha / of 0.1 to 5% maximum possible angle of opening will cause change power of the turbine, whereupon the shooting continues blades in size range angle / alpha / in the selected sense of rotation until the absolute value of the ratio Κ = I turb turb AP ^ ^ ^ ^ ^ ^ změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny změny / ^ Pturjj / to change angle value / AcC / which caused this condition is greater than previous sub-value /.K/, whereupon the sense of rotation of the blades changes. This cycle is repeated throughout the operation water turbines.

Description

Vynález se týká způsobu zajištění kvasioptimální účinnosti vodní turbiny s natáčivými oběžnými lopatkami.The invention relates to a method of providing a quasi-optimal efficiency of a water turbine with rotating blades.

Dosud známé způsoby nastavování úhlu natočení oběžných lopatek vodní turbiny používají mechanických kulis křivkových nebo plošných, nebo jejich elektronické ekvivalenty. Nevýhodou těchto.způsobů je, že nekompenzují postupné změny provozních parametrů turbiny, ani vlivy opotřebení mechanických částí.The prior art methods of adjusting the angle of rotation of the water turbine impeller blades use mechanical curved or planar wings, or electronic equivalents thereof. The disadvantage of these methods is that they do not compensate for the gradual changes in the turbine's operating parameters or the effects of wear on the mechanical parts.

Jsou známy také způsoby založené na měření průtoku turbinou, nebo měření vibrací turbiny. Nevýhodou těchto způsobů jsou technické potíže spojené s měřením, případně filtrováním., těchto veličin.Methods based on turbine flow measurement or turbine vibration measurement are also known. A disadvantage of these methods is the technical difficulties associated with measuring or filtering these quantities.

Zmíněné nedostatky jsou odstraněny způsobem zajištění kvasioptimální účinnosti vodní turbiny s natáčivými oběžnými lopatkami, jehož podstata spočívá v tom, že po rozběhu turbiny se natočením jejích oběžných lopatek v jednom z možných smyslů o úhel /alfa/, o velikosti 0,1 až 5 % z maximálního možného úhlu otevření, vyvolá změna výkonu turbiny o kladnou či zápornou hodnotu, načež se pokračuje v natáčení oběžných lopatek v rozmezí velikosti úhlu /alfa/ ve zvoleném smyslu natáčení a to až do doby, kdy absolutní hodnota poměru κ » IA ^Fturb^/^I< I změny výkonu vodní turbiny /A ^pturij/ k hodnotě změny úhlu /zl-X /, jež tento stav vyvolala je větší než předcházející absolutní hodnota tohoto poměru /K/, načež se smysl natáčení oběžných lopatek změní a postup se opakuje. Výsledkem je kvasioptimální nastavení natáčivých oběžných lopatek vodní turbiny pro dané provozní podmínky.These drawbacks are eliminated by a method of ensuring the quasi-optimal efficiency of a water turbine with rotating impeller blades, which is based on the fact that after starting the turbine by rotating its impeller blades in one of the possible senses of angle (alpha) of 0.1 to 5% the maximum possible angle of opening causes a change in the turbine power by a positive or negative value, and then continues to rotate the impeller blades in the range of angle (alpha) in the selected sense of rotation until the absolute value of ratio κ »IA ^F turb ^/ ^ The variation of the water turbine power (A ^p turij) to the value of the angle change (zl-X) which caused this condition is greater than the previous absolute value of this ratio (K), whereupon the direction of rotation of the impeller changes and the procedure is repeated. The result is a quasi-optimal adjustment of the rotating blades of the water turbine for the given operating conditions.

Výhodou uvedeného způsobu zajištění kvasioptimální účinnosti vodní turbiny s natáčivými oběžnými lopatkami je to, že používá veličin provozně i technicky snadno měřitelných a že nezávisí na postupných změnách parametrů zařízení v důsledku provozních vlivů a opotřebení.The advantage of said method of ensuring the quasi-optimal efficiency of a water turbine with rotating impeller blades is that it uses quantities that are readily measurable both operationally and technically and that it does not depend on gradual changes in equipment parameters due to operating influences and wear.

Při zajišťování kvasioptimální účinnosti vodní turbiny s natáčivými oběžnými lopatkami se po rozběhu turbiny provede malá změna natočení oběžných lopatek v jednom z možných smyslů a to o úhel oí, o velikosti 0,1 až 5 t maximálního možného úhlu otevření.In order to ensure the quasi-optimal efficiency of the water turbine with rotating impeller blades, a small change of rotation of the impeller blades is made in one of the possible senses after the start of the turbine, namely an angle of α of 0.1 to 5 t of the maximum possible angle of opening.

Tím se vyvolá změna výkonu turbiny o kladnou či zápornou hodnotu. Poté se pokračuje v natáčení oběžných lopatek v rozmezí velikosti úhlu oé ve zvoleném smyslu natáčení a to až do doby, kdy absolutní hodnota poměru Κ » |Δ P_{fc b}/Δ<X I tj. změny výkonu ÁP_{fc b} ke změně úhlu 2Ů0Í která tuto změnu vyvolala je větší, než předcházející absolutní hodnota toho to poměru K.This causes the turbine power to change by a positive or negative value. Thereafter, the impeller blades continue to rotate within the range of angle o in the selected sense of rotation until the absolute value of the ratio Κ »| Δ P _{fc b} / Δ <XI ie the power change PP _{fc b} to change the angle 2Ů0I the change triggered them greater than the previous absolute value of that K ratio.

Poté se smysl natáčení oběžných lopatek změní a nové hodnoty poměru K opět porovnáváme s hodnotami předcházejícími, až opět hodnota K počne narůstat, což je popud k nové změně smyslu natáčení oběžných lopatek. Takovýto cyklus se opakuje po dobu provozu vodní turbiny.Thereafter, the direction of rotation of the impeller will change and the new values of the ratio K will be compared with the previous values until the value of K starts to increase again, which is an impetus for a new change in the direction of rotation of the impeller. Such a cycle is repeated for the duration of the water turbine operation.

Vynález lze použít pro vodní turbiny s natáčivými oběžnými lopatkami například typu Kaplan nebo Deriaz, ale též i pro čerpadla obdobného provedení.The invention can be used for water turbines with rotating blades, for example of Kaplan or Deriaz type, but also for pumps of similar design.

Claims

Method for providing a quasi-optimal efficiency of a water turbine with rotating blades in operation, characterized in that after starting the turbine by rotating its blades in one of the possible senses of angle (alpha) of 0.1 'to 5% of the maximum possible angle of opening , by a change in output of the turbine by positive or negative value, then continuing the rotation of the movable blades in the range of an angle / alpha / in the chosen sense of rotation, up to the time when the absolute value of the ratio Κ = earth-leakage ^P turb / ^ 'power change water turbines (Murb) to the value of the angle change (4 </>) of the impeller blades caused by this condition is greater than the previous absolute value of this ratio (K), whereupon the direction of rotation of the impeller blades is changed and the time when the absolute value of the ratio K = | 4P _tur 1 starts to increase, after which the cycle during the whole operation of the water turbine repeats.