DE1503297A1 - Maschinensatz mit stehender Welle fuer Pumpspeicheranlagen - Google Patents
Maschinensatz mit stehender Welle fuer PumpspeicheranlagenInfo
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Description
ap/A 267O J.M. Voith G.m.b.H.
Kennwort: "Zentrifugal-Anwurfturbine" Heidenheini (Brenz)
Dr. Expl.
Maschinennatz mit stehender Welle für
Pumpspeicheranlagen 1503297
Die Erfindung bezieht sich auf einen Maschinensatz mit stehender Welle für Pumpspeicheranlagen, bestehend aus einem Motorgenerator,
einer Pumpenturbine und einer Hilfsturbine zum Anfahren des Maschinensatzes
für den Pumpenbetrieb.
Die Pumpenturbine einer derartigen Anlage wird in der einen Drehrichtung
als Turbine und in der anderen Drehrichtung als Pumpe betrieben, d.h. beim Übergang von einer Betriebsart zur anderen ist
jeweils eine Umkehr der Drehrichtung dieser Maschine erforderlich; zu diesem Zwecke muß sie bis zum Stillstand abgebremst und wieder
neu angefahren werden. Zum Anfahren für den Pumpenbetrieb dient dabei eine Hilfsturbine. Dabei ist es bekannt, als Hilfsturbine entweder
eine Freistrahlturbine oder eine Francisturbine zu verwenden.
Der Erfinder hat nun erkannt, daß als Hilfsturbine eine von unten und
von innen beaufschlagte, an die Hauptdruckleitung angeschlossene radiale Überdruckturbine gegenüber den bekannten Arten von Hilfsturbinen
entscheidende Vorteile aufweist. Sine solche, von innen beaufschlagte
Raditalturbine wird zwar wegen ihres schlechten Wirkungsgrades allgemein heute nicht mehr verwendet. Der Wirkungsgrad spielt
jedoch bei dem jeweilig nur kurzzeitigen Anfahrbetrieb einer derartigen Hilfsturbine keine Rolle. Hier kommt es auf hohe Abtriebsdrehmomente
zum Beschleunigen der Schwungmassen an. Diese Abtriebsdrehmomente sind bei einer solchen von innen beaufschlagten Radialturbine
bei gleichen Abmessungen des Laufrades im Vergleich zum Beispiel zu einer Francisturbine wesentlich höher, da die Schluckfähigkeit größer
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ist. In der gleichen Zeiteinheit kann also mehr Wasser durch die
Turbine durchgebracht werden, weil die Zentrifugalkraft auf das Wasser beschleunigend wirkt und nicht verzögernd, wie bei der
zentripetalen Zuführung einer Francisturbine. Sehr vorteilhaft wirken sich außerdem die kleineren Gehäuseabmesi-ungen einer
Hilfsturbine nach der Erfindung aus und insbesondere die Tatsache, daß eine Spirale wegfällt, da das Betriebswasser lediglich
der Mitte über ein Rohr zugeführt wird und nach dem Durchlaufen der Turbine über einen Bingraum abgeführt wird, dessen
Abmessungen viel kleiner als die einer Spirale sind. Ferner entfallen Nachleitwände hinter dem Laufrad. Alles dieses bringt eine
wesentliche Verbilligung der Anlage mit sich.
Nicht zuletzt bietet sich bei dieser von unten zentral beaufschlagten
Turbine eine hydraulische Entlastung des Spurlagers ohne besondere Einrichtungen sozusagen von selbst an, was gerade
für eine Anfahrturbine insbesondere zur Überwindung des Losreißmoments von erheblicher Bedeutung ist.
In zweckmäßiger weiterer Ausbildung der Erfindung sind sowohl im Druckwasserzulauf als auch im Ablauf der Hilfsturbine Abschlußorgane
angeordnet, die während des Pumpen- oder Turbinenbetriebes der Hauptmaschine geschlossen sind, sodaß der zwischen diesen bei
den Abschlußorganen liegende Turbinenraum entwässert und belüftet werden kann und deshalb kaum Verlustleistung entsteht.
Zum Einregeln der Hilfsturbine auf die Synchrondrehzahl kann entweder
das Abschlußorgan in der Druckleitung verwendet werden, das dann zweckmäßigerweise mit einer Regeleinrichtung verbunden ist,
oder es werden vor dem Laufrad der Hilfsturbine in an sich bekannter Weise verstellbare Leitschaufeln vorgesehen.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dar gestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 schematisch einen Axialschnitt durch eine Hilfsturbine nach der Erfindung und
Fig. 2 und 3 in kleinerem Maßstab Ansichten zweier verschiedener Anordnungsmöglichkeiten dieser Hilfsturbine
innerhalb eines Maschinensatzes.
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Tn Fig. 1 ist auf der durchgehenden Welle 1 des Maschinensatzes das Laufrad 2 der Hilfsturbine mit der Beschaufelung 3 angeordnet.
Der Zulauf in das Turbinengehäuse 4 erfolgt von unten über eine an die Hauptdruckleitung angeschlossene Leitung 5 mit einem Kugelschieber
6 als Absperrorgan. Vor den Laufschaufeln 3 sind feste Leitschaufeln 7 vorgesehen und im Ablauf 8 ein weiteres Abschlußorgan
9- Über die Ventile 10 und 11 wird der Turbinenraum zwischen den Abschlußorganen 6 und 9 im Pumpen- oder Turbinenbetrieb der
Hauptmaschine belüftet bzw. entwässert. Zur einwandfreien Entwässerung des oberen Turbinenraumes dient eine mit einem Rückschlagventil
13 ausgerüstete Verbindungsleitung 12 zwischen dem oberen
und dem unteren Turbinenraum.
Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, kann die in diesen Figuren allgemein
mit 14 bezeichnete Hilfsturbine entweder unterhalb der Pumpturbine 15 (Fig. 2) oder zwischen dieser und dem Generator
(Fig. 3) angeordnet sein. Im übrigen sind in dieser Fig. die der"
Fig. 1 entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Anstatt der in Fig. 1 dargestellten festen Leitschaufeln, bei deren Vorhandensein die ^inregelung auf Synchrondrehzahl über das
Abschlußorgan 6 erfolgt, können auch verstellbare Leitschaufeln zum Einregeln auf Synchrondrehzahl vorgesehen werden.
Die Hilfsturbine 14 ist nicht nur als Anfahrturbine verwenbar,
sondern auch zur Abbremsung des Maschinensatzes, wenn diese in Turbinendrehrichtung läuft.
HeidcrVnei · (Prenz), 15.2.:
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~-, -...- -~~> 90983A/0056
Claims (4)
- Π..) Maschinensatz mit stehender Welle für Pumpspeicheranlagen, bestehend aus einem Motorgenerator, einer Pumpentürbine und einer
Hilfsturbine zum Anfahren des Maschinensatzes für den Pumpenbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsturbine eine von
unten und von innen beaufschlagte, an die Hauptdruckleitung angeschlossene radiale überdruckturbine dient. - 2. Maschinensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl im Druckwasserzulauf als auch im Ablauf der Hilfsturbine Abschlußorgane angeordnet sind.
- 3. Maschinensatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einregeln der Hilfsturbine auf Synchrondrehzahl das Abschlußorgan der Hilfsturbine in der Druckwasserleitung mit einer Regeleinrichtung verbunden ist.
- 4. Maschinensatz nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch an
sich bekannte verstellbare Leitschaufeln vor dem Laufrad der
Hilfsturbine zum Einregeln derselben auf Synchrondrehzahl.Heidenheim (Brenz), den i5.Pebr.i965
JB/EwB. Γ?909834/0056 *
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CN103797241B (zh) * | 2011-09-14 | 2016-11-16 | 沃依特专利有限责任公司 | 具有位于上部的抽吸弯管的液力机械 |
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FR1513230A (fr) | 1968-02-16 |
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