DE194600C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- Λ* 194600-KLASSE BSa. GRUPPE - Λ * 194600- CLASS BSa. GROUP

PETER BERNSTEIN in NEUSTADT, Hdt.PETER BERNSTEIN in NEUSTADT, owner.

Bei Wasserkraftanlagen in Flußläufen, bei welchen es möglich ist, infolge der geologischen Verhältnisse des Flußbettes, wie steile Ufer usw., das Gefälle durch Einbau eines Wehrs und unter Umgehung der kostspieligen künstlichen Zu- und Abflußkanäle in unmittelbarer Nachbarschaft des Kraftwerkes zu konzentrieren, tritt der Nachteil auf, daß in den Zeiten des Hochwassers das Nutzgefälle beträchtlich vermindert und demzufolge auch die Konsumfähigkeit der Turbinen, die im quadratischen Verhältnis mit dem Gefälle abnimmt, entsprechend verringert wird, so daß die Anlage in denjenigen Perioden, wo der Fluß theoretisch die meiste Arbeit leisten könnte, die geringste Leistungsfähigkeit aufweist. In hydropower plants in rivers, where it is possible, as a result of the geological Conditions of the river bed, such as steep banks, etc., the gradient by installing a Weir and bypassing the expensive artificial inflow and outflow channels in the immediate vicinity Concentrate neighborhood of the power plant, the disadvantage occurs that in the At times of flooding the usable gradient is considerably reduced and consequently also the consumption capacity of the turbines, which decreases in the quadratic ratio with the gradient, is reduced accordingly, so that the system in those periods where the Theoretically, the river could do the most work, has the least capability.

Die hierbei in Anwendung kommenden Turbinen mit Hochwasseretagen bedingen weitläufige Turbinenkammern ohne die Einbuße an Leistung einzuholen und muß unter Umständen Zuflucht zu Dampfreserven genommen werden.The turbines used here have flood levels extensive turbine chambers without sacrificing performance and must be under In certain circumstances, refuge in steam reserves can be used.

Dieser Übelstand wird teilweise behoben durch das neuerdings bekannt gewordene Betriebs verfahren von Sangey, das in dem Einbau von Hochwasserschützen — Ejektorenschützen —-zwischen den einzelnen Turbinenkammern besteht.This deficiency is partially remedied by what has recently become known Sangey's operating method, which is used in the Installation of flood gates - ejector gates - between the individual turbine chambers consists.

Beim niedrigsten Wasserstand bleiben diese Schützen geschlossen und die Turbinen . schlucken die dem größten Gefälle entsprechenden Wassermengen des Flusses, der so sein Maximum an Leistung abgibt. Beim Steigen des Flusses werden die Schützen geöffnet, welche den Überschuß der Wassermenge entweichen lassen und gleichzeitig als Ejektoren wirken, indem sie den Wasserspiegel unterhalb der zwischen ihnen liegenden Turbinen durch ihre seitliche Saugwirkung senken.At the lowest water level, these gates and the turbines remain closed . swallow the water of the river corresponding to the greatest gradient, the so delivers its maximum performance. As the river rises the gates open which let the excess amount of water escape and at the same time act as ejectors by raising the water level underneath the turbines between them due to their lateral suction reduce.

Durch diese auf der hydraulischen Erscheinung der saugenden Wirkung in Bewegung befindlicher Flüssigkeitsstrahlen beruhende Einrichtung wurde von Sangey sowohl in dem Kraftwerk Chevres bei Genf wie auch in der Versuchsstation der Societe hydrometrice in Vessey a. d. Arve eine künstliche Senkung des Unterwasserspiegels bzw. ein Gefällgewinn bis zu 30 Prozent und eine entsprechende Steigerung der Leistung gegenüber derjenigen bei natürlichem Unterwasserspiegel experimentell festgestellt.Through this on the hydraulic appearance of the sucking action in motion The facility based on liquid jets was developed by Sangey both in the Chevres power station near Geneva as well as in the experimental station of the Societe hydrometrice in Vessey a. d. Arve an artificial one Lowering of the underwater level or a gradient gain of up to 30 percent and one corresponding increase in performance compared to that with a natural underwater level determined experimentally.

Wie die Versuche zeigten, ist aber eine weitere Steigerung der Leistungsfähigkeit der Wasserkraftanlagen durch Absenkung des Unterwasserspiegels mittels Ejektorenschützen nicht erreichbar, da die Saugwirkung des durch die Ejektoren strömenden Wassers bei der verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit nur eine geringe sein.kann.As the tests showed, however, there is a further increase in the performance of the Hydropower plants by lowering the underwater level using ejector contactors not achievable, because the suction effect of the water flowing through the ejectors the relatively low speed can only be a low one.

Vorliegende Erfindung erstrebt eine Verbesserung dieses Arbeitsprinzips durch den Einbau von pneumatischen Saugdüsen in die Durchlaßöffnungen der Ejektorenschützen, wobei die zur Speisung dieser Saugdüsen er-The present invention seeks to improve this working principle by Installation of pneumatic suction nozzles in the passage openings of the ejector gates, whereby the one to feed these suction nozzles

forderliche Preßluft durch die überschüssige Hochwasserenergie unmittelbar in hydraulischen Kompressoren erzeugt wird.Required compressed air due to the excess flood energy directly in hydraulic Compressors is generated.

In der Zeichnung ist ein derartiges Wasserkraftwerk, welches quer über den Fluß angelegt ist, mit hydropneumatischen Ejektorenschützen veranschaulicht.In the drawing is such a hydroelectric power station, which is created across the river is illustrated with hydropneumatic ejector contactors.

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mern für die einzelnen Turbinen bzw. Turbinengruppen, ^₁, &₂ ... die Ejektorerischützen, C₁, C₂ ... eine Anzahl in den Schützenkammern eingebauter und als Stahlapparate in bekannter Weise ausgebildeter Saugdüsen, die mit Druckluft betätigt werden, d_lt d.₂ ... die seitlich aufgestellten hydraulischen Kompressoren , in welchen in bekannter Weise atmosphärische Luft angesaugt und auf eine der Tiefe des Kompressionsschachtes entsprechende Pressung gebracht wird und e die Preßluftleitung bzw. die Abzweigungen zu den einzelnen Strahlapparaten.mern for the individual turbines or turbine groups, ^ ₁ , & ₂ ... the ejector guns, C ₁ , C ₂ ... a number of suction nozzles built into the gun chambers and designed as steel devices in a known manner, which are actuated with compressed air, d _{according to} ₂ ... the side-mounted hydraulic compressors, in which atmospheric air is sucked in in a known manner and brought to a pressure corresponding to the depth of the compression shaft and e the compressed air line or the branches to the individual jet devices.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach A-B durch die Turbinenkammern, Ejektoren und Kompressor und Fig. 3 einen Schnitt der Kompressorkammer nach B-C. FIG. 2 shows a section according to AB through the turbine chambers, ejectors and compressor and FIG. 3 shows a section through the compressor chamber according to BC.

Die kinetische Energie der in den Düsen expandierenden Preßluft äußert sich in einem Mitreißen bzw. in einer Beschleunigung der durch die Ejektorenöffnungen schießenden Wassermengen, welche ihrerseits, eine stärkere Saugwirkung infolge der erhöhten Geschwindigkeit ausübend, eine wesentlich höhere Absenkung des Unterwasserspiegels bewirken, wodurch eine weitgehende Rückgewinnung des bei Hochwasser verlustiggehenden Teilgefälles ermöglicht wird.The kinetic energy of the compressed air expanding in the nozzles manifests itself in one Entrainment or in an acceleration of the shooting through the ejector openings Amounts of water, which in turn, have a stronger suction effect due to the increased speed exercising, cause a much higher lowering of the underwater level, thereby a substantial recovery the partial gradient that is lost during floods is made possible.

Auf diese Weise läßt sich die Kapazität der Anlage auch in Zeiten des Hochwassers auf gleicher Höhe erhalten.In this way, the capacity of the system can also be increased in times of flooding received at the same level.

In Anbetracht des Umstandes, daß durch die Anlage eines hydraulischen Kompressors besondere laufende Betriebs- und Wartungskosten nicht entstehen, wird der hierbei erzielte Gewinn an Leistung die einmaligen Anlagekosten des hydraulischen Kompressors bei weitem überwiegen.In view of the fact that by the installation of a hydraulic compressor special ongoing operating and maintenance costs are not incurred, the one achieved here Gains in performance far outweigh the one-off installation costs of the hydraulic compressor.

Claims

Patent Claims:

1. Ejector for hydropower plants to artificially lower the underwater level, characterized in that suction nozzles in the passage openings of the flood gates acting as ejectors are arranged, with which compressed air, which in hydraulic compressors at high water is generated, serves as a blowing agent.

2. Ejector according to claim 1, characterized in that between the turbine chambers (Ci ₁ , a. ₂ ...) Ejector gates (b _v K...) Are installed which are equipped with suction nozzles (C ₁ , C ₂ ...) are provided, which the latter are fed by the hydraulic air compressors set up on the side by means of compressed air lines (e).

1 sheet of drawings.