DE1528821A1 - Verfahren zur Beeinflussung des Anlaufvorganges einer einstufigen,einflutigen Pumpe oder umkehrbaren Pumpenturbine sowie Pumpe oder Pumpenturbine zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Beeinflussung des Anlaufvorganges einer einstufigen,einflutigen Pumpe oder umkehrbaren Pumpenturbine sowie Pumpe oder Pumpenturbine zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number
DE1528821A1
DE1528821A1 DE19631528821 DE1528821A DE1528821A1 DE 1528821 A1 DE1528821 A1 DE 1528821A1 DE 19631528821 DE19631528821 DE 19631528821 DE 1528821 A DE1528821 A DE 1528821A DE 1528821 A1 DE1528821 A1 DE 1528821A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pump
impeller
water
chambers
pump turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19631528821
Other languages
English (en)
Inventor
Derek Hartland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer AG filed Critical Sulzer AG
Publication of DE1528821A1 publication Critical patent/DE1528821A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/005Starting, also of pump-turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/002Injecting air or other fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/10Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto characterised by having means for functioning alternatively as pumps or turbines
    • F03B3/103Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto characterised by having means for functioning alternatively as pumps or turbines the same wheel acting as turbine wheel and as pump wheel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S415/00Rotary kinetic fluid motors or pumps
    • Y10S415/91Reversible between pump and motor use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Neue Beschreibung
"Verfahren zur Beeinflußung des Anlaufvorganges einer einstufigen, einflutigen Pumpe oder umkehrbaren Pumpenturbine sowie Pumpe oder Pumpenturbine zur Durchführung des Verfahrene11
issitisstiassiaatssssittiis«
Dia Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflußung daa Anlaufvorgangaa einer einstufigen, einflutigan Pumpe oder umkehrbaren Pumpenturbine radialer Bauart mit einem fliegend gelagerten und mit festen Francis-Schaufeln versehenen Laufrad und mit einem geraden, axial verlaufenden Saugrohr.
Es iat bekannt, 4a6 während des Anlaufana einer Pumpe oder Pumpenturbine im Pumpbetrieb - besonders bsi großen Maschinen - die Geschwindigkeit, mit dar die von dar Pumpe aufgenommene Leiatung ansteigt, durch ihre Rückwirkung auf das elektrische Netz, an das der Antriebsmotor der Pumpe oder Pumpenturbine angeschlossen ist, Schwierigkeiten bereitet.
-2-
909842/0690
VJ3 Unterlagen (Art. 7 § I Ab«. 2 Nr. I Satt 3 dM Änderun^ia«·. y.4. a ♦*·"
Oieaa Schwierigkeiten werden durch einen aprunghaften Anstieg in der Leiatungaaufnahma der maschine während einer bestimmten Phase des Anlaufvorganges hervorgerufen. Dieser Anstieg ist bedingt durch eine irreversible, plötzliche Änderung des Strömungczuetandes in dem im Saugrohr hochsteigenden Wasser.
Der vorliegenden Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen sprungartigen, in Sakundenbruchteilen erfolgenden Anstieg in der Leistungsaufnahme bei dem genannten Maschinentyp zu vermeiden, indem dieser Anstieg über einen längeren Zeitraum von mehreren Sekunden gedehnt wird·
Das erfindungsgeraäfle l/erfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens kurz bevor das Wasser aus dem Saugrohr von dar Laufradeintrittskante auf ihrer ganzen Länge erfaßt wird, unmittelbar vor dem Laufrad durch Einspritzen von Wasser mit hoher Geschwindigkeit in mindestens annähernd tangentialer Richtung ein Wirbel in dem Saugrohr künstlich erzeugt wird, der im wesentlichen eine Geschwindigkeitskomponente in Umfangsrichtung besitzt. Eine Pump· oder Pumpenturbin« nach dar Erfindung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dajj Jas Saugrohr unmittelbar vor dem Laufrad von einer oder mehreren Kammern umgeben und über tangential gerichtete öffnungen in seiner Ufand mit diesen Kammern derart verbunden ist, daß das Wasser aus der oder den Kammern in im wesentlichen tangentialer Richtung in das Saugrohr strömt, ferner dadurch gekennzeichnet, dcS Ufasserzuführungen von einer Druckweseerquello zu der oder den Kammern derart vorge-
-3-
909842/0690
BAD ORIGINAL
sahen sind, daß das der oder den Kammern zugeführte Wasser einen ausreichenden Druck besitzt» um einen Wirbel hoher Umfangsgeschwindigkeit zu erzeugen«
Weitere merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung einiger AuafUhrungsbaiepiele i« Zusammenhang mit der Zeichnung«
Fig. 1 zeigt in allgemeiner Form eine erste Ausfuhr ungsf or« der Erfindung,
Fig. 2 und 3 geben Details der Anordnung nach Fig. in vergrößerten SaBstab nieder, wobei Fig. einen Schnitt längs der Schnittlinie H-II der Fig. 1 darstellt,
Fig. A ist eine graphische Darstellung, in der der
Verlauf des Anstiegs der von der Pumpe nährend des Anlaufvorganges aufgenommenen Leistung in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen ist« Auf der Ordinate ist dabei die Leistung in Prozenten der Uollastleistung und auf der Abszisse die Zeit in Hinuten angegeben«
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsfarm einer Pumpe oder Pumpenturbine nach der Erfindung, während
Fig· 6 ein drittes und viertes Ausführungsbsispiel nach der Erfindung wiedergibt,
Fig. 7 zeigt schließlich noch eine andere Ausführungen form der Erfindung in gegenüber Fig. 1 vergrößertem maßstab.
909842/0690 -4-
Die in den Pig. 1 und 2 gezeigte Maschine stallt eine Pumpenturbine großer Leistung dar, d.h. diese Pumpenturbine besitzt eine Eingangaleietung größer als 1 MW. Das Laufrad 11, das aus einer hinteren Deckscheibe 12 und einer Vorderscheibe 13 besteht, die durch die Laufschaufeln 14 miteinander verbunden eind, ist über eine Welle 15 en den Antriebsmotor 16 angeschlossen. Die feststehenden Teile der Pumpe enthält ein Spiralgehäuse 17, das das Laufrad umgibt, und an das sich die mit dem Druckventil 19 versehene Druckleitung 16 anschließt· Die Druckleitung 18 führt zu einem nicht dargestellten Reservoir, in welches Wasser während des Pumpbetriebes gefördert wird.
Unmittelbar unterhalb der Laufradeintritteöffnung befindet sich ein Seugrohr 20, das senkrecht unter und symmetrisch zu dem Laufrad 11 angeordnet ist. An dem unteren Ende dee Saugrohrea 20 schließt ein Einlaßrohrkrümmer 21 an, dar durch einenKanal 22 mit einem - ebenfalls nicht dargestellten - unteren Reservoir verbunden iet, aus dem das zu fördernde Wasser entnommen wird·
Der das Laufrad umgebende Ringkanal 23 let mit einstellbaren Leitschaufeln 24 versehen, deren schematiach dargestellter Veratellmechaniamue mit 24a bezeichnet iet. Weiterhin besitzt der Ringkanal 23 einen Kranz feststehender Diffusorschaufel 25. tu ist auch möglich, eine Pumpe oder Pumpenturbine nur mit einem Kranz feststehender Diffusorschaufel 25 euezurüsten.
Wie in Fig. 3 gezeigt, let die lilitte der hinteren Deckscheibe 12 mit einer Ausnehmung 26 versehen, die durch eine Bohrung 27 mit einem Ringraum 28 zwischen den fest-
909842/0690
stehenden und den rotierenden Teilen der Pumpe verbunden ist. Durch Dichtungsringe 29, 30 zwischen den feststehenden Gehäuseteilen und den rotierenden Teilen der Pumpe wird der Raum 28 abgedichtet. Dieser Raum 28 kann durch eine Leitung 31 und ein Uentil 32 entweder in die Atmosphäre (oder in Fällen, bei denen in dem Saugrohr ein Unterdruck gegenüber der Atmosphäre herrscht, in eine Unterdruckkammer) entlüftet - Stellung A des Ventils 32, wie in Fig. 3 gezeigt oder mit einer nicht dargestillten Druckgasquelle verbunden werden (Stellung P). Bei der dritten, »it C bezeichneten Stellung ist das Uentil 32 geschlossen. Die Entlüftungsleitung 31 ist in bekannter Weise mit einem nicht dargestellten Drosselorgan versehen, um das Abblasen der Druckluft aus dem Laufradrau« während des AnlaufVorganges in regelbarer Weise durchführen zu können.
Uleiterhin sind eine Labyrinthdichtung 33 zwischen der hinteren Deckscheibe 12 und den oberen feststehenden Gehäuseteilen und eine Labyrinthdichtung 34 zwischen dar Vorderscheibe 13 und den feststehenden Gehäuseteilen am oberen Ende des Saugrohres 20 vorhanden· Durch eine weitere Leitung 35 zwischen dem Dichtungsring 30 und der Labyrinthdichtung 33 kann etwaiges Leckwasser abgezogen werden.
Unmittelbar unterhalb des Eintrittsdurchmessers des Laufrades 11 befindet sich ein ringförmiges Gehäuse 36, welches eine Kammer 37 bildet, die ihrerseits das Saugrohr 20 umgibt. In der Saugrohrwand sind mit Leitblechen 38 versehene schlitzartige Öffnungen 39 vorhanden, die die Kammer 37 mit dam Inneren des Saugrohres 20 verbinden.
-6~ 909842/0690
Statt dar schlitzartigen Öffnungen 39 können auch Offnungen mit kreisförmigem oder anderem Querschnitt vorgesehen sein. Weiterhin kann statt der ringförmigen Kammer eine Reihe von Kammern über den Umfang des Saugrohres 20 verteilt sein. Weiterhin ist es möglich, die Öffnungen direkt aus Leitungen, z.B. über Rohrverzweigungen, mit Wasser zu versorgen. Ebenso kann es unter Umständen genügen, eine einzige Öffnung geeigneter Größe und Form vorzusehen, die mit Wasser geeigneten Druckes versorgt wird·
Bei der ersten Ausführungsform führt eine mit einem Absperrorgan 51 versehene Leitung 50 von einer Druckwasserquelle, z.B. dem Spiralgehäuse 17, zu der Kammer 37.
In allgemeinen erfolgt das Anlaufen einer Punpe oder Pumpenturbine auf folgende Weise: Durch Einblasen von Druckluft uiird in bekannter Weise der unterhalb des Unterwasserspiegele liegende Laufradraum bei geschlossenen Druckleitungsventil 19 oder geschlossenen Leitschaufeln 24 entwässert, so daß das Laufrad 11'trocken anlaufen kann. Es wird bein Anlaufen in Luft zunächst in bekannter Weise durch eine Hilfsmaschine, z.B. einen Hilfsmotor, vom Stillstand bis zur Synchrondrehzahl beschleunigt! das Wasser wird während dieser Zeit von den Laufradschaufeln 14 durch die Druckluft ferngehalten. Lediglich eine geringe Wassermenge wird dabei den Laufraddichtungan zugeführt, an denen nur ein geringes Spiel vorhanden ist, um so die Gefahr des Streifens und Anfressena zu vernaidan. Das Druckleitungsventil 19 und die verstellbaren Leitschaufeln 24 bleiben während dieser Phase des Anlaufvorganges geschlossen, wie in Fig. 1 gezeigt. Es aal noch erwähnt, daß wahrscheinlich
909842/0690
-7-
der im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Fig. 1 beschriebene Ablauf das AnlaufVorganges bei maschinen, die nur mit festen Diffusorschaufel ausgerüstet sind, ungeeignet ist.
Bei der Synchrondrehzahl wird der motor 16 mit einer Energiequelle, z.B. dem Netz, verbunden und synchronisiert. Daraufhin wird der Hilfsmotor abgeschaltet.
Dia von dar Pumpe während dieser beiden ersten Phasen aufgenommene Leistung steigt von Null auf ungefähr 3 % der normalen Vollastleistung. Die Dauer dieser beiden Phasen möge z.B. zwei Minuten betragen (Fig. 4).
In Fig. 4 zeigt die ausgezogene Linie den Anlaufvorgang für eine Pumpe, die mit einstellbaren Leitschaufeln 24 ausgerüstet ist, die während des AnlaufVorganges geschlossen sind. Die gestrichelte Linie stellt den Verlauf für eine Pumpe dar, die nur feste Diffusorschaufein 25 besitzt.
Das Druckleitungsventil 19 wird dann geöffnet, so daß Druckwasser aus dar Druckleitung 18 in das Spiralgehäuse 17 strömen kann; die verstellbaren Leitschaufeln 24 bleiben geschlossen. Daraufhin wird das Ventil 51 allmählich teilweise geöffnet, wodurch Druckwasser in die Kammer 37 strömt und von dort aus durch die Öffnungen 39 in das Saugrohr eindringt, wo es einen Wirbel erzeugt. Ein Teil dieses Wassers, das infolge der Zentrifugalwirkung gegen die Wand des Saugrohres 20 geschleudert wird, fließt nach unten in das Saugrohr ab, während der andere Teil in
-8-
909842/0690
die Schaufelkanäle zwischen die Laufschaufeln 14 des Laufrades 11 eindringt. Auf diese Weise iuird das Laufrad langsam gefüllt, und der motor 16 nimmt die Last allmählich auf (Phase 3 in Fig. 4). Zwar leckt ein Teil des Wassers in dem Laufrad von der Außenseite dee Laufrades 11 durch den Spalt zwischen der förderscheibe 13 und dem Gehäuse und durch die Dichtung 34 in das Saugrohr 20, aber es wird durch die ununterbrochene Zufuhr aus der Kammer 37 in das Saugrohr 20 ersetzt«
Das Ventil 51 wird dann voll geöffnet, und die restliche Luft entweicht in geregelter Weise aus dem Saugrohr durch die Ausnehmung 26, die Bohrung 27, die Entlüftungsleitung 31 und das Ventil 32. Auf diese Illeise wird die zusätzliche Belastung von dem motor relativ langsam aufgenommen (Phase 4 in Fig. 4).
Diese Phase 4 rief bisher einen sprunghaften Anstieg in der von der Pumpe aufgenommenen Leistung hervor. Dieser Anstieg wurde durch einen plötzlichen Wechsel des in dem Saugrohr 20 herrschenden Strömungszustandes verursacht. Ulenn diese Phase einmal begonnen hatte, war es äußerst schmierig, sie aufzuhalten oder umzukehren. Dieser plötzliche Wechsel in dem Strömungszustand, der durch die gleichzeitige Zirkulation des U/asser· in dem Saugrohr 20 in Umfangs- und in axialer Richtung hervorgerufen wird, hatte bisher zur Folge, daß die von der Pumpe aufgenommene Leistung in einem Bruchteil einer Sekunde (Sprungstellen der Kurven in Fig. 4) für Pumpen mit einstellbaren Leitschaufeln von ungefähr 17 % auf ungefähr 27 % und für Pumpen mit festen Diffusorschaufel von ungefähr 40 % auf ungefähr 60 % der normalen Vollastleistung anstieg (Fig. 4).
909842/0690
-9-
Durch die gerade beschriebene Ausbildung des schnell rotierenden, künstlich erzeugten Wirbels kann bei langsamem Abblasen der Luft durch die Leitung 31 das Wasserniveau in dem Saugrohr 20 weiter in die Laufradschaufeln hineinsteigen, ohne daß ein sprunghafter Anstieg in der Leistungsaufnahme erfolgt, der von dem Rotor 16 aufgenommen »erden muß. Dies beruht darauf, daß der durch die Wasserstrahlen aus der Kammer 37 erzeugte Wirbel den endgültigen Strömungszustand künstlich hervorruft, ohne daß ein plötzlicher Wechsel in dem Strömungsverhalten auftritt, dessen sprunghafter Energiebedarf von dem Motor 16 aufgebracht werden muß. Die Luft aus der ßlitte des Saugrohres 20 kann mit kontrollierter Geschwindigkeit langsam abgeblasen werden. Der Motor nimmt dabei den Belastungsanstieg nach einer Kurve mit stetigem Verlauf auf. Darüber hinaus wird die Energie zur Aufrechterhaltung des Wirbels zum überwiegenden Teil dem aus der Druckleitung 18 gelieferten Wasser, das durch das Ventil 19, das Spiralgehäuse 17 und die Leitung 50 fließt, entzogen und nicht mehr, wie bisher, völlig von dem Laufrad 11 aufgebracht.
Sobald die ganze Luft aus dem Laufrad abgeblasen ist, kann das Ventil 51 allmählich geschlossen werden, so daß die Belastung an dem iotor 16 stetig weiter ansteigt.
Während der letzten Phase des Anlaufvorgange· schließlich werden die verstellbaren Leitschaufeln 24 allmählich geöffnet, so daß die von der Pumpe und dem iotor aufgenommene Leistung in regelbarer ieise bis zur Vollast ansteigt.
90984 2 /08«0
- ίο -
Während des Normalbetriebes bleibt das Ventil 51 geschlossen.
In Fig. 5 ist eine gegenüber den Fig. 1 bis 3 etwas abgeänderte Anordnung gezeigt, bei der statt der Leitung mit dem Ventil 51 eine Leistung 60 mit dem Uentil 61 vorhanden ist, die von der Druckleitung 18 direkt zu der Kammer 37 führt. Diese Anordnung ist sowohl für maschinen mit verstellbaren Leitschaufeln 24 als auch für maschinen geeignet, die nur feste Diffusorschaufeln 25 besitzen.
Die Beeinflußung des Anlaufvorganges erfolgt auch hier auf die beschriebene Art mit der Ausnahme, daß das Ventil 19 bis zum Ende der letzten Phase geschlossen bleiben kann. Dps Ventil 61 tuird in der gleichen Weise geöffnet wie das Ventil 51.
Fig. 6 zeigt zwei weitere Abänderungen gegenüber den Fig. 1 bis 3. Für die Anwendung bei maschinen mit verstellbaren Leitschaufeln 24 ist eine Leitung 70 mit einem Ventil 71 vorgesehen, die zu dem Ringkanal 23 zwischen dem Laufrad 11 und den Leitschaufeln 24 führt. Die gestrichelt eingezeichnete Leitung 70a mit den Ventil 71a ist für maschinen vorgesehen, die nur feste Diffusorschaufel 25 besitzen. (Die letzte Anordnung ist mit derjenigen der Fig. 1 bis 3 identisch mit der Ausnahme, daß bei einer Maschine nach Fig. 6 in diese« Fall die verstellbaren Leitschaufeln 24 fehlen. Der Ablauf des Anlauf Vorganges ist jedoch bei dem Beispiel nach Fig. 6 ein anderer).
-tl-
909842/0690
Auch bei den beiden Anordnungen nach Fig. 6 wird in der beschriebenen Weise das Laufrad 11 zunächst in Luft beschleunigt und der ItIotor 16 synchronisiert, wobei das Druckleitungsventil 19 geschlossen bleibt.
Durch die Leitung 31 wird Luft aus dem Saugrohr allmählich abgeblasen, wodurch der Wasserspiegel in dem Saugrohr allmählich in die Laufradeintrittsöffnung steigt. Das von den Laufradschaufeln 14 erfaßte ülasser wird durch die Zentrifugalwirkung nach außen geschleudert und verdrängt die Luft in dem Laufrad radial nach innen. Die Luft-Wassergrenze während dieser Anfangsstufe ist auf der rechten Seite von Fig. 6 durch die strichpunktierte Linie 72 dargestellt. Das Ventil 71 (oder im anderen Fall 71a) wird dann geöffnet, so daß Druckwasser von der Außenseite des Laufrades oder von de* Spiralgehäuse 17 her durch die Leitung 70 oder 70a in die Kammer 37 strömen kann, von wo aus es durch die Öffnungen 39 in das Saugrohr 20 eindringt. Dem dort vorhandenen Wasser verleiht dieses aus den öffnungen 39 eindringende Wasser eine Drehgeschwindigkeit. Dadurch entsteht ein Ulirbel, der durch die strichpunktierte Linie 73 auf der linken Seite von Fig. 6 annähernd verdeutlicht uiird. Im gleichen maße, wie die Füllung des Laufrades in radialer Richtung wächst, steigt der Druck am Eingang der Leitung 70 (oder ?0a), und der Ulirbel wird verstärkt. Außerdem zirkuliert das Wasser in der durch den Pfeil 74 angedeuteten Uieise durch die Leitung 70 (oder 70a).
Durch weiteres Abblasen der Luft durch die Leitung 31 wird der Ulirbel weiter verstärkt. Nach vollständigen Ausblasen der Luft werden die verstellbaren Leitschaufeln
909842/0690 -12-
(oder bei Pumpen, die nur feste Diffueorschaufein besitzen, das Druckventil 19) allmählich geöffnet, so daß die aufgenommene Leistung in der beschriebenen U/eise mit geregelter Geschwindigkeit bis zur Vollast ansteigt.
Bei einer weiteren Aueführungeform der Erfindung, die in Fig. 7 dargestellt ist, erfolgt die Einspritzung des ll/aseers in das Saugrohr auf eine etwas andere Art. Die Leitung 70 und das Ventil 71 sind dadurch ersetzt, daß der Teil des Gehäuses, der den Teil 34a der unteren Labyrinthdichtung 34 für das Laufrad trägt, durch eine kurze Hubbewegung nacfh unten zurückziehbar ist. Dadurch wird ein Weg für Druckmesser von dem Ringkanal 23 zu dam Saugrohr 20 freigegeben· Eine Anzahl zusätzlicher kleiner Leitelemente, die (wie im Zusammenhang mit den Leitblechen 38 beschrieben) unter einem bestimmten Winkel stehen, kann diesem Druckwasser die nötige Wirbelung verleihen.
Das zurückziehbare Element 80 kann ringförmig eein und durch einige Kolben 81 bewegt werden, die in einer Reihe Zylinder 82 angeordnet sind. Die Zylinder 82 befinden eich innerhalb des feststehenden Süßeren Gehäuseteile 83, der eine druckfeste Wand bildet.
Der Anlaufvorgang verläuft hier in der bei Fig. beschriebenen Weise mit der Ausnahme, daß statt der öffnung des Ventils 71 das Element 80 abwarte bewegt wird· Die in Fig. 7 dargestellte Grenze 84 zwischen Luft und Wasser entspricht der mit 73 bezeichneten Grenze in Fig. 6·
"13" 909842/0690
Bai diesem Aueführungebeispiel besteht eine große Druckdifferenz zwischen dem Rangkanal 23 und dem Saugrohr 20, wobei das in den Kanal 85 zwischen die förderscheibe 13 und das Element 80 aus dem Ringkanal 23 eintretende Wasser eine Umfangsgeschwindigkeit besitzt, die beinahe derjenigen an der Austrittsseite des Laufrades 11 entspricht. An der Austrittsseite des Kanals 85 wird diese Geschwindigkeit proportional zu der Verkleinerung des Ulirbelradius noch ansteigen, so daß ain sehr dichter UJirbel in dem Saugrohr 20 künstlich erzeugt wird.
Abschließend sei noch eine andere Möglichkeit erwähnt, bei der das Druckwasser aus dem Spalt zwischen der Laufradvorderscheibe 13 und den feststehenden Gehäuseteilen der Kammer 37 zugeführt wird, um aus dieser in das Saugrohr 20 mit Hilfe eines drehbaren, mit Öffnungen versehenen Rings eingespritzt zu werden, wobei der Ring zwischen einer Stellung, bei der seine öffnungen mit entsprechenden Öffnungen in den feststehenden Teilen übereinstimmen, und einer Stellung, bei der die Öffnungen verschlossen sind, gedreht werden kann.
-14. 909842/0690

Claims (8)

  1. Patent an sprüche
    M Λ Verfahren zur Beeinflußung des AnlaufVorganges einer einstufigen, einflutigen Pumpe oder umkehrbaren Pumpenturbine radialer Bauart mit einem fliegend gelagerten und mit festen Francis-Schaufeln versehenen Laufrad und mit einem geraden, axial verlaufenden Saugrohr, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens kurz bevor das Wasser aus dem Saugrohr von der Laufradeintrittskante auf ihrer ganzen Länge erfaOt wird, unmittelbar vor dem Laufrad durch Einspritzen von Wasser mit hoher Geschwindigkeit in mindestens annähernd tangentialer Richtung ein Wirbel in dem Saugrohr künstlich erzeugt wird, der im wesentlichen eine Geschwindigkeitskomponente in Umfangerichtung besitzt·
  2. 2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Absenken des stationären Teiles der unteren Laufraddichtung Wasser von der Druckseite der Pumpenturbine in das Saugrohr eingespritzt wird, wobei dem Wasser durch zusätzliche Leitelemente eine Geschwindigkeitskomponente in Unfangsrichtung aufgezwungen wird.
  3. 3. Pumpe oder Pumpenturbine zur Durchführung des Verfahrens nach dan Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (20) unmittelbar vor dem Laufrad (11) von einer oder mehreren Kammern (37) umgeben und über tangential gerichtete Öffnungen (39) in seiner Wand mit dieser oder diesen Kammern derart verbunden ist, daß das Wasser aus der öder dan Kammern (37) in Im wesentlichen
    909842/0690 -15-
    tangentialer Richtung in das Saugrohr (20) strömt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß WasserzufUhrungen (50,60,70,70a) von einer Druckwasserquelle zu der oder den Kammarn derart vorgesehen sind, daß das der oder den Kammern (37) zugeführte Wasser einen ausreichenden Druck besitzt, um einen Wirbel hoher Umfangsgeschwindigkeit zu erzeugen.
  4. 4. Pumpe oder Pumpenturbine nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lüasserzuführung in einer direkt von der Druckleitung (18) zu der oder den Kammern (37) führenden Leitung (60) besteht.
  5. 5. Pumpe oder Pumpenturbine nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ulasaerzuführung in einer von dem Spiralgehäuse (17) der Pumpe oder Pumpenturbine zu der oder den Kammern (37) führenden Leitung (70a) besteht.
  6. 6. Pumpe oder Pumpenturbine nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die UJasserzuführung von dem Raum zwischen dem Laufrad (11) und den Leitachaufein (24) der Pumpe oder Pumpenturbine zu der oder den Kammern (37) führt.
  7. 7. Pumpe oder Pumpenturbine nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Leitung von dar Druckleitung in den Raum zwischen dem Laufrad (11) und dan Leitschaufeln (24) vorgesehen ist, um Wasser dam Laufrad zuzuführen.
  8. 8. Pumpe oder Pumpenturbine nach dam Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (37) mit dam Spalt zwischen der Vordarscheibe (13) das Laufrades (11) und den
    909842/0690 -16-
    unteren feststehenden Gehäuseteilen in Verbindung stehen, u/dbei ein mit Schlitzen versehener, drehbarer Ring im Zusammenwirken mit entsprechenden Öffnungen in den feststehenden Teilen die Zufuhr des Wasser» zu der oder den Kammern (37) freigibt oder unterbindet.
    909842/0690
    -Ah
    Leerseite
DE19631528821 1962-10-15 1963-10-14 Verfahren zur Beeinflussung des Anlaufvorganges einer einstufigen,einflutigen Pumpe oder umkehrbaren Pumpenturbine sowie Pumpe oder Pumpenturbine zur Durchfuehrung des Verfahrens Pending DE1528821A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB38853/62A GB1006365A (en) 1962-10-15 1962-10-15 Improvements in or relating to hydraulic pumps and reversible pump turbines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1528821A1 true DE1528821A1 (de) 1969-10-16

Family

ID=10406094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19631528821 Pending DE1528821A1 (de) 1962-10-15 1963-10-14 Verfahren zur Beeinflussung des Anlaufvorganges einer einstufigen,einflutigen Pumpe oder umkehrbaren Pumpenturbine sowie Pumpe oder Pumpenturbine zur Durchfuehrung des Verfahrens

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3238534A (de)
AT (1) AT243621B (de)
CH (1) CH405939A (de)
DE (1) DE1528821A1 (de)
ES (1) ES292503A1 (de)
GB (1) GB1006365A (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1538338A1 (de) * 2003-12-04 2005-06-08 TCG Unitech Systemtechnik GmbH Radialpumpe
WO2006043824A1 (en) 2004-10-18 2006-04-27 Troms Kraft Produksjon As Device and method for suction pipe
BE1017069A3 (nl) * 2006-04-25 2008-01-08 Atlas Copco Airpower Nv Verbeterde turbocompressor met leischoepen.
FR2919353A1 (fr) * 2007-07-23 2009-01-30 Alstom Power Hydraulique Sa Machine hydraulique comprenant des moyens d'injection d'un ecoulement preleve d'un ecoulement principal
DE102010050001A1 (de) * 2010-11-02 2012-05-03 Voith Patent Gmbh Pumpe in Francis-Bauweise für ein Wasserkraftwerk
CN110173444A (zh) * 2019-04-30 2019-08-27 中国科学院工程热物理研究所 分体式超临界二氧化碳闭式叶轮及制造方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3309057A (en) * 1964-03-11 1967-03-14 Hitachi Ltd Method of starting operation of pumps and pump turbines
CH444085A (de) * 1966-03-10 1967-09-15 Escher Wyss Ag Verfahren zum Füllen einer zwei- oder mehrstufigen hydraulischen Turbomaschine mit Wasser, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US3372645A (en) * 1966-03-16 1968-03-12 Baldwin Lima Hamilton Corp Power-accumulation system
GB1140128A (en) * 1966-05-20 1969-01-15 English Electric Co Ltd Improvements relating to hydraulic turbines and pump turbines
US3307828A (en) * 1966-06-29 1967-03-07 Baldwin Lima Hamilton Corp Torque reducing means
CA901428A (en) * 1970-07-29 1972-05-30 S. Sproule Robert Hydraulic machine crown aeration
JPS5036847A (de) * 1973-08-06 1975-04-07
US3927951A (en) * 1973-09-08 1975-12-23 Tokyo Shibaura Electric Co Water turbine
CH577630A5 (de) * 1974-07-09 1976-07-15 Charmilles Sa Ateliers
JPS5124431A (en) * 1974-08-16 1976-02-27 Hitachi Ltd Honpukidohoho oyobi sochi
US3923417A (en) * 1974-12-30 1975-12-02 Allis Chalmers Hydraulic turbine spiral case drain
JPS5346533A (en) * 1976-10-08 1978-04-26 Hitachi Ltd Operating method of hydraulic machinery
CA1058055A (en) * 1976-11-26 1979-07-10 Paul Koeller Draft tube aeration with eductor
JPS57129268A (en) * 1981-02-03 1982-08-11 Toshiba Corp Controlling method for operation of multi-stage hydraulic machine
JPS58148278A (ja) * 1982-02-26 1983-09-03 Toshiba Corp 可逆水力機械のガイドベーン漏水排出方法
US4948336A (en) * 1987-12-10 1990-08-14 Sundstrand Corporation Mechanical shaft seal
US4964783A (en) * 1988-04-20 1990-10-23 Hanning Electro-Werke Gmbh & Co. Device for emptying a liquid-collection tank in a water-conducting household appliance
US4898512A (en) * 1989-03-27 1990-02-06 Geffs John J Apparatus and method for reducing effects of draft tube pressure fluctuations
US5941682A (en) * 1997-07-24 1999-08-24 Voith Hydro, Inc. Draft tube peripheral plenum
JP2002506174A (ja) 1998-03-13 2002-02-26 ユニテック インスティテュート オブ テクノロジー 改良されたポンプ装置並びに方法
AU769473B2 (en) * 1998-03-13 2004-01-29 Unitec Institute Of Technology Improved pumping apparatus and methods
NZ336855A (en) * 1999-07-21 2002-03-01 Unitec Inst Of Technology Multi-phase flow pump with vanes having large spaces there between
EP3009685B1 (de) * 2008-05-27 2020-09-09 Weir Minerals Australia Ltd Verbesserungen an kreiselpumpenlaufrädern
WO2015037669A1 (ja) * 2013-09-12 2015-03-19 株式会社 荏原製作所 送水管路系のキャビテーションサージを緩和および防止するための装置および方法
DE102013019652A1 (de) * 2013-09-30 2015-04-02 Dieter Mühlenbruch Wasserkraftwerk
CN109092580B (zh) * 2018-10-15 2024-06-18 厦门英仕卫浴有限公司 一种高效节能的出水组件

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA571575A (en) * 1959-03-03 General Motors Corporation Pump inlet fitting
US820779A (en) * 1905-04-03 1906-05-15 Laval Steam Turbine Co Pumping apparatus.
FR562881A (fr) * 1922-04-28 1923-11-21 Dispositif pour moto-pompe centrifuge
GB343385A (de) * 1929-04-23 1931-02-19 Georg Weyland
US1787655A (en) * 1929-05-18 1931-01-06 American Blower Corp Apparatus and method of controlling fans
US2444100A (en) * 1944-02-28 1948-06-29 Marison Company Pump
US2656096A (en) * 1946-01-04 1953-10-20 Rateau Soc Centrifugal pump and compressor
FR935340A (fr) * 1946-10-28 1948-06-16 Augmenteur de flux pour réacteurs et compresseurs
US2690293A (en) * 1951-01-20 1954-09-28 Westinghouse Electric Corp Fan
US2786420A (en) * 1952-03-27 1957-03-26 Stanley G Harwood Pressure controlled pump
US2865297A (en) * 1952-12-22 1958-12-23 Thompson Prod Inc Injector cover for pumps
US2798658A (en) * 1955-03-01 1957-07-09 Westinghouse Electric Corp Volume controls for centrifugal fans
US3019963A (en) * 1955-07-08 1962-02-06 Eck Bruno Christian Radial blower for gases with high dust content
US2874642A (en) * 1955-10-05 1959-02-24 Allis Chalmers Mfg Co Adjustable bypass valve
US3070025A (en) * 1958-03-03 1962-12-25 Thompson Ramo Wooldridge Inc Injector discharge pressure regulator for pumps
US3041848A (en) * 1959-06-01 1962-07-03 Garrett Corp Variable head compressor

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1538338A1 (de) * 2003-12-04 2005-06-08 TCG Unitech Systemtechnik GmbH Radialpumpe
EP1809896A4 (de) * 2004-10-18 2012-11-28 Troms Kraft Produksjon As Vorrichtung und verfahren für ein saugrohr
WO2006043824A1 (en) 2004-10-18 2006-04-27 Troms Kraft Produksjon As Device and method for suction pipe
EP1809896A1 (de) * 2004-10-18 2007-07-25 Troms Kraft Produksjon AS Vorrichtung und verfahren für ein saugrohr
BE1017069A3 (nl) * 2006-04-25 2008-01-08 Atlas Copco Airpower Nv Verbeterde turbocompressor met leischoepen.
FR2919353A1 (fr) * 2007-07-23 2009-01-30 Alstom Power Hydraulique Sa Machine hydraulique comprenant des moyens d'injection d'un ecoulement preleve d'un ecoulement principal
US8491269B2 (en) 2007-07-23 2013-07-23 Alstom Hydro France Hydraulic machine including means for injecting a flow drawn from a main flow
US8491255B2 (en) 2007-07-23 2013-07-23 Alstom Hydro France Pelton hydraulic machine including means for injecting a flow drawn from a main flow
US8591175B2 (en) 2007-07-23 2013-11-26 Alstom Renewable Technologies Hydraulic machine including means for injecting a flow drawn from a main flow
DE102010050001A1 (de) * 2010-11-02 2012-05-03 Voith Patent Gmbh Pumpe in Francis-Bauweise für ein Wasserkraftwerk
WO2012059174A3 (de) * 2010-11-02 2013-05-10 Voith Patent Gmbh Pumpe in francis-bauweise für ein wasserkraftwerk
CN110173444A (zh) * 2019-04-30 2019-08-27 中国科学院工程热物理研究所 分体式超临界二氧化碳闭式叶轮及制造方法
CN110173444B (zh) * 2019-04-30 2021-03-26 中国科学院工程热物理研究所 分体式超临界二氧化碳闭式叶轮及制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB1006365A (en) 1965-09-29
US3238534A (en) 1966-03-01
AT243621B (de) 1965-11-25
CH405939A (de) 1966-01-15
ES292503A1 (es) 1964-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1528821A1 (de) Verfahren zur Beeinflussung des Anlaufvorganges einer einstufigen,einflutigen Pumpe oder umkehrbaren Pumpenturbine sowie Pumpe oder Pumpenturbine zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE69023699T2 (de) Selbstansaugende Kreiselpumpe.
DE1528820A1 (de) Verfahren zur Beeinflussung des Anlaufvorganges einer einstufigen,einflutigen Pumpe oder umkehrbaren Pumpenturbine sowie Pumpe oder Pumpenturbine zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE2803367C3 (de) Verfahren und Anordnung zum Betreiben einer Pumpenturbine
DE102015120127A1 (de) Axialverdichterendwandeinrichtung zur steuerung der leckage in dieser
DE3203354C2 (de) Mehrstufige hydraulische Maschine und Steuerverfahren dafür
DE1528819A1 (de) Einstufige,einflutige Pumpe oder umkehrbare Pumpenturbine radialer Bauart
DE221422C (de)
CH657188A5 (de) Steuerverfahren fuer eine mehrstufige hydraulische maschine.
DE1503290B1 (de) Verfahren zum Inbetriebsetzen einer Pumpe oder Pumpenturbine radialer Bauart in einem Speicherkraftwerk
DE3887672T2 (de) Pumpe mit gekapseltem Sauglaufrad.
DE3143597C2 (de) Mehrstufige hydraulische Maschine mit Luft-Auslaßvorrichtungen
DE1528780A1 (de) Selbstansaugende Zentrifugalpumpe
DE3334867C2 (de)
EP2893194B1 (de) Seitenkanalpumpe und verfahren zum betreiben einer seitenkanalpumpe
DE1503290C (de) Verfahren zum Inbetriebsetzen einer Pumpe oder Pumpenturbine radialer Bauart in einem Speicherkraftwerk
DE60313121T2 (de) Dampfsaugstrahlpumpe mit ejektorpumpenstufe
DE1206818B (de) Maschinensatz fuer Pumpspeicheranlagen, bestehend aus Motorgenerator, hydraulischer Hauptmaschine und Francis-Hilfsturbine
DE1503284A1 (de) Speicherwasserkraftanlage
CH562405A5 (en) Multi-or- single-stage centrifugal pump - has device driven by pump shaft for additional pressure intensification of part flow
DE102014201055B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Entwässern eines Laufrades einer hydraulischen Maschine
DE3032023A1 (de) Verfahren zur steuerung von zweistufigen hydraulischen pumpen-turbinen.
DE2917029A1 (de) Kreiselpumpe
DE528210C (de) Kreiselpumpe mit Vorrichtung zum Absaugen der Luft aus der Ansaugeleitung
DE744871C (de) Kreiselpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971