DD230894A1

DD230894A1 - BY WATER IMPRESSION-DRIVEN AND FLOOR-POWERED PLANET CIRCULAR TURBINE

Info

Publication number: DD230894A1
Application number: DD24710483A
Authority: DD
Inventors: Willi Hollert
Original assignee: Willi Hollert
Priority date: 1983-01-10
Filing date: 1983-01-10
Publication date: 1985-12-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine durch Fliehkraft verstaerkte Planetkreiselturbine zur Erzeugung von Elektroenergie ohne Verbrennungsmedien. Ziel der Erfindung ist es, den Investitionsaufwand bei gleichbleibender Effektivitaet zu senken. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Energie des Wasseraufdruckes im Zusammenhang mit der Fliehkraft ueber ein neuartiges Turbinenkreiselsystem auszunutzen. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass die Turbine sich aus 2 Turbinenarten, naemlich die durch Wasseraufdruck zentripetal getriebene Anlaufturbine und der durch Fliehkraft verstaerkten Planetkreiselturbine zusammensetzt. FigurThe invention relates to a planetary turbine reinforced by centrifugal force for generating electric energy without combustion media. The aim of the invention is to reduce the investment cost while maintaining the effectiveness. The invention has for its object to exploit the energy of the water imprint in connection with the centrifugal force on a novel turbine rotary system. The problem is solved by the fact that the turbine is composed of two turbine types, namely the start-up turbine driven centripetally by water pressure and the centrifugal turbine reinforced by centrifugal force. figure

Description

Title of the invention

Durch Was se rauf druck getriebene und durch Fliehkraft verstärkte Planet-KreiselturbineBy means of a planetary turbine driven by centrifugal force and driven by high pressure

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine durch Fliehkraft verstärkte Planet-Kreiselturbine zur Erzeugung von Elektroenergie ohne YerbrennungsmedienThe invention relates to a planetary centrifugal turbine reinforced by centrifugal force for generating electric energy without combustion media

Characteristic of the known technical solutions

Es sind bereits Lösungen bekannt und üblich, wo der Druck des abfallenden Wassers Turbinen antreibt, wie z. B, in Stauseen, Pumpspeicherwerken und Gezeitenkraftwerke. /-~ Die geschilderten Turbinen sind stark umweltabhängig und daher nur begrenzt einsetzbarThere are already known and customary solutions where the pressure of the falling water drives turbines, such. B, in reservoirs, pumped storage and tidal power plants. / - ~ The turbines described are highly dependent on the environment and therefore have limited use

Außerdem ist der Investitionsaufwand sehr hoch. In addition, the investment cost is very high.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den Investitionsaufwand bei gleichbleibender Effektivität zu senken.The aim of the invention is to reduce the capital expenditure while maintaining the same effectiveness.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Energie des Wasseraufdruckes in Zusammenhang mit'^;der Fliehkraft überThe invention is based on the object, the energy of the water imprint in connection with '^; the centrifugal force over

ein neuartiges Turbinenkreis elsystem auszunutzen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sie sich aus 2 Turbinenarten, nämlich die durch Wasseraufdruck zentripetal getriebene Anlaufturbine und der durch Fliehkraft verstärkten Planetkreiselturbine zusammensetzt. Die Planetkreiselturbine besteht aus mehreren Turbinen, die in der Turbinengehäuseschale planetartig und gleichmäßig um das zentrisch geführte Wasserleitrohr angeordnet sind· Hierbei bildet die Zapfenwelle des Lagerdeckels, die in der Trägerwanne geführt wird, über die Kugel und den geführten Wasserleitrohr die Mittelachse der Planetkreiselturbine·exploit a novel turbine elsystem. According to the invention the object is achieved in that it consists of two turbine types, namely the centripetal driven by water pressure start-up turbine and centrifugal force reinforced planetary turbine. The planetary turbine consists of several turbines, which are planetary and evenly arranged around the centrically guided Wasserleitrohr in the turbine housing shell · Here, the journal shaft of the bearing cap, which is guided in the carrier tub, via the ball and the guided Wasserleitrohr the central axis of the planetary turbine ·

embodiment

Eine Bod'enplatte 1 mit dem Turbinengehäuse der Wasseraufdruckturbine und dem Führungsrohr liegt auf den Auflagestützen einer Anzahl Absenkbehälter 3 auf und ist mit denselben fest verschraubt. Das Gehäuse der Wasseraufdruckturbine nimmt den Rotor 4, dessen Welle als Hohlformwelle gearbeitet ist, von unten auf und wird durch den Boden mit Trägerwelle 5 verschlossen. Um den Wasserdurchfluß der Turbine zu regulieren bzw. zu unterbrechen, ist diese mit einem hydraulisch betätigten Schließring 6 versehen. Das Kopfende der Trägerwelle des Bodens 5 ist als Kugelschale gearbeitet und nimmt die Kugel 7 auf. Auf dieser Kugel 7 ruht die im Wasserleitrohr der Turbinengehäuseschale 9 geführte Kugelschalenscheibe 8. Diese ist mit der Hohlformwelle des Rotors 4, dem Wasserleitrohrkopf und dem Lagerdeckel mit Zapfenwelle 13 verschraubt. Der untere Teil des Wasserleitrohres wird von dem mit einem Zahnkranz 2 versehenen Führungsrohr der Bodenplatte 1 wasserdicht und drehbar geführt aufgenommen. In der Turbinengehäuseschale mit Wasserleitrohr 9 sind die Turbinengehäuse planetartig und gleichmäßig um das Wasserleitrohr angeordnet.A Bod'enplatte 1 with the turbine housing of Wasseraufdruckturbine and the guide tube rests on the support columns of a number Absenkbehälter 3 and is firmly bolted to the same. The housing of the Wasseraufdruckturbine takes the rotor 4, whose shaft is designed as a hollow-shaped wave, from below and is closed by the bottom with support shaft 5. In order to regulate or interrupt the water flow of the turbine, this is provided with a hydraulically actuated locking ring 6. The head end of the support shaft of the bottom 5 is worked as a spherical shell and takes the ball 7 on. On this ball 7 rests in the Wasserleitrohr the turbine housing shell 9 guided spherical shell disc 8. This is bolted to the hollow shaft of the rotor 4, the Wasserleitrohrkopf and the bearing cap with pin shaft 13. The lower part of the Wasserleitrohres is received by the provided with a sprocket 2 guide tube of the bottom plate 1 watertight and rotatably guided. In the turbine housing shell with Wasserleitrohr 9, the turbine housing are planetary and evenly arranged around the Wasserleitrohr.

Die längeren Achsen der Turbinenräder 10 sind in der Turbinengehäuseschale 9 und dem lagerschild 12 gelagert. Zwischen beiden Lagerstellen sitzen fest auf den Turbinenradachsen die Zahnräder 11, die in den feststehenden Zahnkranz 2 des Führungsrohres eingreifen und abrollen können· Die oberen kürzeren Achsen der Turbinenräder sind im Lagerdeckel mit Zapfenwelle 13 gelagert, der gleichzeitig die Turbinengehäuse von oben wasserdicht abschließt. Durch vier Überströmkanäle im Kopf des Wasserleitrohres wird das durch die Wasseraufdruckturbine geströmte Wasser in die Turbinengehäuse gedrückt. Auf dem unteren Teil der Zapfenwelle des Lagerdeckels 13 sitzt fest das Zahnrad zur Zapfenwelle 14· Mit der die Turbinengehäuses chale 9 zentriert verschraubt ist das keglige Steigrohr 15. Das in sich geschlossene System mit den Teilen: Turbinengehäuseschale mit Wasserleitrohr und den Planetturbinen 9, Turbinenräder 10, Zahnräder zu den Turbinenrädern 11, Lagerdeckel mit Zapfenwelle 13, Zahnrad zur Zapfenwelle 14, dem kegligen Steigrohr 15 und dem Überlaufring 17 bildet den Planetturbinenkreisel. An diesen Kreisel ist der Rotor 4 mit seiner Formhohlwelle angeflanscht» Dieses System wird von einem Mantelrohr 16, welches wasserdicht mit der Bodenplatte 1 verschraubt ist, vom Wasser abgeschirmt.The longer axes of the turbine wheels 10 are mounted in the turbine housing shell 9 and the bearing plate 12. Between the two bearings sit firmly on the Turbinenradachsen the gears 11, which can engage in the fixed sprocket 2 of the guide tube and roll · The upper shorter axes of the turbine wheels are mounted in the bearing cap with spigot 13, which simultaneously seals the turbine housing waterproof from above. Through four overflow channels in the head of the water pipe, the water that has flowed through the water pressure turbine is forced into the turbine housing. On the lower part of the journal shaft of the bearing cap 13, the gear is fixed to the journal shaft 14 screwed centered with the turbine housing 9 is the conical riser 15. The self-contained system with the parts: Turbinengehäuseschale with Wasserleitrohr and the Planetturbinen 9, turbine wheels 10th , Gears to the turbine wheels 11, bearing cap with pin shaft 13, gear to the journal shaft 14, the conical riser 15 and the overflow ring 17 forms the Planetturbinenkreisel. The rotor 4 is flanged to this rotor with its hollow shaft shaft. This system is shielded from water by a jacket tube 16, which is screwed watertight to the base plate 1.

Der Überlaufring 17, welcher nach der Montage des Mantelrohres 16 mit dem kegligen Steigrohr verschraubt wird, verhindert das Eindringen des Wassers beim Überlauf. Der obere Teil der Zapfenwelle des Lagerdeckels 13 wird hängend, gegen Druck und Aufdruck gelagert, von der Mittelbohrung im Boden der Trägerwanne 18 aufgenommen und durch Kontermuttern gesichert· Auf dem über die Kontermutter herausragenden Wellenende sitzt die Lamellenkupplung 19. Diese ist in der Folge mit der .Generatorwelle bzw, Zwischengetriebe und dann Generatorwelle verbunden.The overflow ring 17, which is screwed after installation of the jacket tube 16 with the conical riser, prevents the ingress of water during the overflow. The upper part of the journal shaft of the bearing cap 13 is suspended, supported against pressure and imprint, taken up by the central bore in the bottom of the carrier trough 18 and secured by locknuts · The multi-disc clutch 19 sits on the shaft end protruding beyond the lock nut .Generatorwelle or, intermediate gear and then generator shaft connected.

Das Zwischengetriebe richtet sich nach der gewünschten Drehzahl der Generatorwelle. Zum schnelleren überwinden des Massenträgheitsmomentes des Planetturbinenkreisels wird die Wasseraufdruckturbine durch einen Anlaßraotor 20 unterstützt, welcher nach dem Anlassen als Erreger für den Generator weiterläuft· Der Anlaßmotor, der mit seinem Wellenstumpf durch eine Bohrung im Boden der Trägerwanne 18 ragt, ist mit derselben verschraubt. Das Zahnrad zum Anlaßmotor 21, das auf den Wellenstumpf sitzt, greift in das Zahnrad zur Zapfenwelle 14. Die Trägerwanne 18 ist kegelig gefertigt und hat am oberen Ende einen breiten Rand der zentriert auf die oben offenen Absenkbehälter 3 aufliegt und diese abdeckt· Die Trägernarme wird durch den mit einem Einstieg versehenen Abschlußdeckel 22, der auf den Rand der Trägerwanne 18 ebenfalls zentriert aufliegt verschlossen· Der Abschlußdeckel 22 trägt in einer Mittelbohrung zentriert den vertikal stehenden Generator 23. Zur Montage der Kupplung gelangt man mittels einer Leiter in das Innere der Trägerwanne Die ganze Anlage wird zum Schutz der Instrumente, Anlagenteile und Armaturen gegen Witterungseinflüsse mit einer runden Leichtbauhalle überbaut· Von den Absenkbehältern 3 ist einer, mit einem Bodenflutventil und ein -zweiter mit einem Rohr zur Entwässerung ausgerüstet. Die Absenkbehälter 3 sind zum Pullen über die Bodenfluteinrichtung und gleichermaßen zur Entwässerung durch eine Ringsegmentleitung miteinander verbunden. Wird bei angesenkter Anlage der Schließring 6 geöffnet, steigt das Wasser durch die zentripetal getriebene Anlaufturbine. Durch vier Überströmkanäle trifft das Wasser einseitig auf die einzelnen Turbinenräder und setzt dieselben in Umdrehung. Hierbei rollen die auf den unteren Turbinenachsen befestigten Zahnräder 21 auf den Zahnkranz ab und bringen dabei die Turbinengehäuseschale mit Wasserlei trohr 9, Lagerschild 12 sowie den Lagerdeckel mitThe intermediate gear depends on the desired speed of the generator shaft. To more quickly overcome the moment of inertia of Planetturbinenkreisels the Wasseraufdruckturbine is supported by a starter rotor 20, which continues to run as a generator for the generator after starting · The starter motor, which protrudes with its stub shaft through a hole in the bottom of the support tray 18 is bolted to the same. The gear to the starter motor 21, which sits on the stub shaft, engages the gear to the journal shaft 14. The support tray 18 is made conically and has a wide edge of the centered resting on the top of the open-bottomed 3 and covers this · covers the carrier arms The end cover 22 carries centered in a central bore the vertically standing generator 23. To mount the clutch is accessed by means of a ladder in the interior of the carrier tub entire system is overbuilt to protect the instruments, parts of the system and fittings against the effects of the weather with a round lightweight hall. · One of the drawers 3 is equipped with a floor-level valve and a second with a drainage pipe. The Absenkbehälter 3 are connected to pull over the Bodenfluteinrichtung and equally for drainage through a ring segment line. If the closing ring 6 is opened when the system is lowered, the water rises through the centripetal-driven starting turbine. Through four overflow channels, the water hits one side of the individual turbine wheels and sets the same in rotation. Here, the attached to the lower turbine axles gears 21 roll on the sprocket and bring the turbine housing shell with Wasserlei trohr 9, bearing plate 12 and the bearing cap with

Zapfenwelle 13 als Kreisel in Umdrehung. Bei diesem Vorgang entsteht zusätzlich zum Wasserdruck in den einseitig mit Wasser gefüllten Turbinenschaufeln eine Fliehkraft. Mit steigender Drehzahl nimmt die Fliehkraft zu und wird schließlich größer ala der Wasserdruck, so daß derselbe nur noch zum Füllen der Turbinenschaufeln dient. Die aus den Turbinenrädern austretenden Wassermassen werden von der Turbinengehäuseschale nach oben abgeleitet. Uach Übertreten des Schalenrandes treffen dieselben auf das sich mitdrehende konische Steigrohr mit Überlaufring 17 und werden auf Grund der Flieh-' .:>^: kraft und der Konizität des Rohres gehoben und üb.er den Überlaufring 17 nach außen geschleudert. Each diesem Vorgang ist der Wasserkreislauf geschlossen. Gleichzeitig werden die Turbinenkräfte mit der Drehung des Kreisels über die Zapfenwelle des Lagerdeckels 13, der Lamellenkupplung 19 auf die Generatorwelle übertragen und somit elektrische Energie erzeugt. Die Anlage wird durch eine runde Leichtbauhalle überdacht. Sie dient zur Unterbringung der notwendigen Instrumente, Armaturen und Anlagenteile.Trunnion shaft 13 as a gyro in rotation. In this process, in addition to the water pressure in the unilaterally filled with water turbine blades a centrifugal force. With increasing speed, the centrifugal force increases and eventually becomes greater than the water pressure, so that it serves only to fill the turbine blades. The water masses emerging from the turbine wheels are discharged upwards from the turbine housing shell. Uach trespassing of the shell edge take the same to the co-rotating conical standpipe with overflow ring 17 and are due to the centrifugal ^':.>: Force and the taper of the tube lifted and thrown üb.er the spill ring 17 to the outside. Each process is closed the water cycle. At the same time the turbine forces with the rotation of the gyroscope via the journal shaft of the bearing cap 13, the multi-plate clutch 19 are transmitted to the generator shaft and thus generates electrical energy. The facility is covered by a round lightweight hall. It is used to house the necessary instruments, fittings and plant components.

Die erfindungsgemäße Lösung wird anhand folgender Zeichnungen dargestellt:The solution according to the invention is illustrated by the following drawings:

Figur 1 Gesamtdarstellung Figur 2 Turbinengehäuseschale Figur 3 Überdachung - HalleFigure 1 Overall view Figure 2 Turbinengehäuseschale Figure 3 canopy - Hall

Claims

invention claim

1. driven by water pressure and centrifugal force boosted planetary turbine for generating electrical energy without combustion media, characterized in that it consists of a wasseraufdruckzentripedalgetriebenen start-up turbine and a centrifugal reinforced planetary turbine, the planetary turbine consists of several turbines, the planetary and evenly around the centric Guided Wasserleitrohr are arranged, and the journal shaft of the bearing cap, which is guided in the carrier trough, forms over the ball with the guided Wasserleitrohr the central axis.

2. planetary rotary turbine according to item 1, characterized in that the turbine wheels form hollow body with curved blades ·

3i planetary turbine according to item 1, characterized in that a hydraulically actuated locking ring controls the water supply.

For this

.3 pages drawings