CS250480B1 - Uzávěr vtoku Bánkiho turbiny - Google Patents

Abstract

Řešení se týlká uzávěru vtoku Bánkiho turbiny s automatickou regulací průtoku. Podstatou řešení uzávěru vtoku je to, že je tvořen deskou (23), upravenou pod koncem pevné stěny šachtového vtoku (6) a opatřenou na straně uzavíraného otvoru-vodicím členem uloženým kluzně v kruhových vodicích · drážkách (29) soustředně uspořádaných po obou stranách kola (1) turbiny; přičemž deska (23) je uložena na nosných kladkách (22) opatřených otáčecím mechanismem, tvořeným řetězovou kladkou (21) pevně uloženou na hřídeli nosných kladek (22) a spojenou řetězem (16) s plovákem (14), upraveným v plovákové komoře (13), umístěné pod přivaděčem vody do turbiny, přičemž plováková komora (13) je spojená s přelivem (12) šachtového vtoku (6) na úrovni regulované hladiny a opatřena odtokovým otvorem (15), jehož podélná osa je totožná s podélnou osou řetězového závěsu plováku (14). Uzávěr je použitelný jako zesilovač hladinového zdvihu k regulaci hydrotechnických zařízení.

Description

Vynález se týká uzávěru vtoku Bánkiho turbiny s automatickou regulací průtoku podle výšky hladiny.

Dosud známá řešení Bánkiho turbiny s automatickou regulací hladiny na vtoku vyžadují snímač hladiny s převodem na elektrický signál a elektricky ovládaný regulační uzávěr turbiny. Jako hradící element je dosud nejěastěji používána obtékaná klapka nebo suvně uložené deskové stavidlo, případně segmentový uzávěr. Tato řešení nedovolují žádoucí mírně přetlakovou funkci turbiny, a proto Jsou příčinou nižší účinnosti. Vyvážené klapky uvnitř vodního paprsku do značné míry mění rychlost paprsku v místě ostřiku turbiny a tím zajišťují jen malý regulační rozsah. Dosud nejdokonalejší segmentové uzávěry omezují regulační rozsah turbiny tím, že zadní hrana segmentu při maximálním otevření brání odtoku vody z kola turbiny.

Uvedené nedostatky odstraňuje uzávěr vtoku Bánkiho turbiny s automatickou regulací průtoku podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že je tvořen deskou upravenou pod koncem pevné usměrňovači stěny šachtového vtoku a opatřenou na straně uzavíraného otvoru vodicím členem uloženým kluzně v kruhových vodicích drážkách soustředně uspořádaných po obou stranách kola turbiny, přičemž deska je uložena na nosných kladkách opatřených otáčecím mechanismem, pro zajištění regulace průtoku vody. Dále je výhodné, když vodicím členem desky na straně uzavíraného otvoru je kyvně připojený segmentový nástavec. Nosné kladky mohou být po svém obvodě opatřeny výstupky, zasahujícími do odpovídajících otvorů upravených na nosné ploše desky. Otáčecí mechanismus nosných kladek může být tvořen řetězovou kladkou pevně uloženou na hřídeli nosných kladek a spojenou řetězem s plovákem, upraveným v plovákové komoře umístěné pod přivaděčem vody do turbiny. Konečně podle posledního význaku vynálezu je plováková komora spojená s přelivem šachtového vtoku na úrovni regulované hladiny a opatřena odtokovým otvorem, jehož podélná osa je totožná s podélnou osou řetězového závěsu plováku.

Hlavní výhoda řešení uzávěru podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje mechanickou automatickou regulaci hladiny na vtoku turbiny, která vytváří předpoklady pro dosažení špičkové účinnosti v širokém regulačním rozsahu. Řešení dovoluje aplikaci všech dosud známých způsobů regulací turbiny a je způsobilé pro funkci i v zimních podmínkách bez přídavného vyhřívání.

Příklad provedení uzávěru vtoku Bánkiho turbiny s regulačním uzávěrem podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn nárysný řez Bánkiho turbinou, na obr. 2 boční pohled na provedení hradícího elementu uzávěru a na obr. 3 řez rovinou A—A z obr. 2.

Voda přitékající náhonem 7 protéká mezi stropem 8, práhem 9 přes česle 10 do šachtového vtoku 6 turbiny. Otvorem mezi návodní stěnou šachtového vtoku 6 a segmentovým nástavcem 24 hradícího zařízení vstupuje do kola 1 turbiny, uložené na hřídeli 2 a odtéká kolenem savky vytvořeným stěnou 4 do odtokového kanálu 5. Práh šachtového vtoku 6 je opatřen zavzdušňovacím kanálem 3. Volný konec česlí 10, upevněných v prahu 9, je podepřen pryžovou vložkou 11. Přibližně na stejné výškové úrovni je přeliv 12, přes který, po dosažení žádané hladiny vody v šachtovém vtoku 6, přepadá voda do plovákové komory 13, opatřené odtokovým otvorem 15, a tak zajišťuje funkci zesilovače hladinového zdvihu. Plovák 14, umístěný v plovákové komoře 13, je způsobilý vyvodit sílu pro přestavení hradícího elementu uzávěru turbiny. Přenos vztlakové síly plováku 14, respektive váhy plováku 14, zajišťuje smyčka z řetězu 16, s trubkovými průchodkami 20, podepřeného obyčejnými kladkami 17 a řetězovou kladkou

21. Nosné kladky 22 jsou na svém obvodě opatřeny výstupky 33, zasahujícími do odpovídajících otvorů 27, upravených na nosné ploše desky 23. Vzájemné spojení desky 23 a segmentového nástavce 24 hradícího elementu zajišťuje čep 25. Vodotěsnost tohoto spoje a těsnění styku mezí hradícím elementem a bočními stěnami šachtového vtoku 6 zajišťuje pryžový povlak 32, upevněný na návodní straně hradícího elementu. Spára mezi povodní stěnou šachtového vtoku 6 a deskou 23 hradícího elementu je utěsněna obvyklou pryžovou stěrkou 19, která může být s výhodou doplněna planžetovým tvarovačem krajní proudnice. Segmentový nástavec 24 je opatřen konsolemi, které jsou suvně vedeny v kruhových drážkách 29 na bočních stěnách šachtového vtoku 6, přičemž opěrnou plochu tvoří zabetonovaná trubková výseč 21 souosá s kolem 1 turbiny opatřená povlakem 31 z nerezové oceli. Konsoly jsou na kluzné ploše opatřeny přitmelenými pásky pro výstelku kluzných ložisek.

Funkce automatické regulace průtoku je následující. Jestliže je průtok turbinou menší než přítok náhonem 7, stoupá hladina v šachtovém vtoku 6 a začne přetékat přes přeliv 12 do plovákové komory 13, ve které začne rovněž stoupat hladina. Tím se zvětší vztlaková síla na plovák 14, který se začne zvedat a přes řetěz 16 otáčí řetězovou kladkou 21 a tím 1 nosnou kladkou

22, která otevírá hradící element tak dlouho, dokud se průtok přes přeliv 12 neshoduje s odtokem vody z plovákové komory 13 odtokovým otvorem 15. V případě, že přítok náhonem 7 je menší, než odpovídá otevření hradícího elementu uzávěru turbiny, voda z plovákové komory 13 pouze odtéká. Tím se zmenšuje vztlaková síla působící na plovák 14 a plovák 14 klesá, re250480 spektive hradící element se uzavírá úpět až do okamžiku shody přítoku a odtoku plovákové komory 13. Kolem 18 lze průtok turbinou ručně uzavřít, takže voda přitékající náhonem 7 přepadá přes přepad s podpěrou 11 a není třeba další obtokový kanál. Tím, že proud vody zakrývá plovákovou komoru 13, chrání plovákovou komoru 13 před zamrznutím a automaticky regulovaný uzávěr je schopen funkce i v zimních podmínkách.

Použitý princip zesilovače hladinového zdvihu je obecně použitelný k regulaci hydrotechnických zařízení.

Claims (3)

1. Uzávěr vtoku Bánkiho turbiny s automatickou regulací průtoku podle hladiny, vyznačený tím, že je tvořen deskou (23) upravenou pod koncem pevné stěny šachtového vtoku (6) a opatřenou na straně uzavíraného otvoru vodicím členem uloženým kluzně v kruhových vodicích drážkách (29) soustředně uspořádaných po obou stranách kola (1) turbiny, přičemž deska (23) je uložena na nosných kladkách (22) opatřených otáčecím mechanismem, tvořeným řetězovou kladkou (21), pevně uloženou na hřídeli nosných kladek (22) a spojenou řetězem (16) s plovákem (14), upraveným v plovákové komoře (13), umístěné pod přivaděčem vody do turbiny, přičemž plováYNÁLEZU ková komora (13) je spojená s přelivem (12) šachtového vtoku (6) na úrovni regulované hladiny a opatřena odtokovým otvorem (15), jehož podélná osa je totožná s podélnou osou řetězového závěsu plováku (14).

2. Uzávěr vtoku podle bodu 1 vyznačující se tím, že vodicím členem desky (23) na straně uzavíraného otvoru je kyvně připojený segmentový nástavec (24).

3. Uzávěr vtoku podle bodu 1 vyznačující se tím, že nosné kladky (22) jsou po svém obvodě opatřeny výstupky (33), zasahujícími dO' odpovídajících otvorů (27) upravených na nosné ploše desky (23).