DE19714566A1

DE19714566A1 - Water inlet rack for hydro-electric power station

Info

Publication number: DE19714566A1
Application number: DE1997114566
Authority: DE
Inventors: Georg Butscher; Klaus Kallweit
Original assignee: EN VERSORGUNG SCHWABEN AG
Current assignee: EN VERSORGUNG SCHWABEN AG
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-10-22

Abstract

Water inlet, particularly of a hydro-electric power station, is fitted with a rack with at least two retaining members (2), aligned in one direction, and a number of rack bars (4), positioned in a second direction. At least some of the rack bars have a rectangular section and two bars (7) with a different section are located between the rectangular section bars. The directions of the retaining members and rack bars are preferably horizontal and vertical and the rectangular bars and second bars are positioned alternately on the retaining members.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einlaufrechen, insbesondere für Wasserkraftwerke, mit wenigstens zwei in einer ersten Ausrichtung verlaufenden Halteelementen und einer Vielzahl an diesen Halteelementen vorgesehenen Rechenstäben, die in einer zweiten Ausrichtung angeordnet sind, wobei ein Teil der Rechenstäbe ein Rechteckprofil aufweisen.The invention relates to an intake rake, in particular for Hydroelectric power plants, with at least two in a first Alignment holding elements and a variety of these holding elements provided rakes, which in a second orientation are arranged, part of the Rulers have a rectangular profile.

Derartige Einlaufrechen sind seit langem bekannt und dienen dazu, Grobstoffe aus strömendem Wasser für Einlaufbauwerke, z. B. Kläranlagen, Kühlwasserentnahmeanlagen, Wasserkraftwerke usw. zu entfernen. Damit Fische nicht den Rechen passieren, besteht die Tendenz den Abstand der Rechenstäbe zu verringern. Der hieraus resultierende größere Rechengutanfall hat jedoch auch zur Folge, daß die Reinigung des Rechens schwieriger wird. Ein Großteil des kleinen Schwemmgutes bleibt dauerhaft im Rechen stecken, wodurch aufgrund des größeren Strömungswiderstandes am Rechen Fallhöhenverluste entstehen und somit die Stromerzeugung bei Wasserkraftwerken reduziert wird.Such inlet rakes have long been known and serve to coarse materials from flowing water for intake structures, e.g. B. sewage treatment plants, cooling water extraction systems, hydropower plants etc. to remove. So that fish don't pass the rake, there is a tendency to reduce the distance between the rakes. The resulting larger screenings has however also the consequence that cleaning the rake is more difficult becomes. A large part of the small floating water remains permanently stuck in the rake, which due to the larger Flow resistance at the rake results in head loss and thus reduces electricity generation in hydropower plants becomes.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Einlaufrechen der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem die Grobstoffe, aus dem den Rechen durchströmenden Wasser zurückgehalten werden, kleineres Schwemmgut den Rechen passieren kann und die durch den Rechen verursachte Verluste, insbesondere der Strömungswiderstand, reduziert werden.The invention is therefore based on the object To provide inlet rakes of the type mentioned at which is the coarse material, from the water flowing through the rake are held back, smaller debris the rake can happen and the losses caused by the rake, in particular the flow resistance can be reduced.

Diese Aufgabe wird beim eingangs genannten Einlaufrechen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Rechteckprofilstäben zweite Stäbe mit einem vom Rechteckprofil abweichenden Profil angeordnet sind. Insbesondere ist die dem ankommenden Wasser zugewandte Stirnfläche der zweiten Stäbe nicht eben bzw. orthogonal zur Strömungsrichtung ausgerichtet.This task is performed with the intake rake mentioned at the beginning solved according to the invention in that between the Rectangular profile bars second bars with one from the rectangular profile deviating profile are arranged. In particular, the incoming water-facing end face of the second rods not aligned or orthogonal to the flow direction.

Werden für die zweiten Stäbe Rundstäbe verwendet, so bilden diese aufgrund ihres strömungsgünstigeren Profils einen geringeren Widerstand für das den Rechen durchströmende Wasser. Außerdem besitzen die zweiten Stäbe aufgrund ihres vom Rechteckprofil abweichenden Profil den Vorteil, daß sie besser gereinigt werden können. Insbesondere können Rundstäbe sehr einfach gereinigt werden, da die in Strömungsrichtung gesehene Tiefe dieser Rundstäbe relativ gering ist verglichen zu den aus dem Stand der Technik bekannten Flachstäben, die in der Regel eine Tiefe von 80 mm aufweisen. Weitere Vorteile werden darin gesehen, daß sehr kleines Schwemmgut nach wie vor den Rechen passieren kann und nicht stecken bleibt, sowie daß aufgrund des geringeren und effektiveren Reinigungsaufwandes der Reinigungsmaschinen ein geringerer Verschleiß der Reinigungsmaschine entsteht. Neben der höheren Jahresleistung der Wasserkraftanlage werden auch Fischereiauflagen eingehalten bzw. erfüllt.If round bars are used for the second bars, form them these due to their more aerodynamic profile lower resistance for the flow through the rake Water. In addition, the second rods have due to their from Rectangular profile different profile the advantage that they can be cleaned better. In particular, round bars very easy to clean, because the flow direction seen depth of these round bars is relatively small compared to the flat bars known from the prior art, which in usually have a depth of 80 mm. Other advantages are seen in the fact that very small debris remains can happen in front of the rake and does not get stuck, as well that because of the lesser and more effective Cleaning effort of the cleaning machines is less Wear of the cleaning machine occurs. In addition to the higher Annual output of the hydropower plant will also be Fishery requirements met or met.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel verläuft die erste Ausrichtung der Halteelemente horizontal und verläuft die zweite Ausrichtung der Rechenstäbe vertikal. Andere Ausrichtungen sind denkbar.In a particularly preferred exemplary embodiment, it runs the first orientation of the holding elements horizontally and the second orientation of the slide bars is vertical. Other orientations are possible.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wechseln sich die Rechteckprofilstäbe mit den zweiten Stäben ab, so daß jeweils zwischen zwei Rechteckprofilstäben ein zweiter Stab, z. B. ein Rundstab angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß jeder Teilstrom des Wassers an einen der zweiten Stäbe vorbeigeführt wird, so daß der Querschnitt dieses Teilstromes aufgrund des Profils des Rundstabes nicht plötzlich, sondern allmählich verringert wird, und unmittelbar nach dem zweiten Stab die beiden Teilströme wieder vereint werden, wodurch die Strömungsverluste auf ein Minimum reduziert werden. In a preferred embodiment, the Rectangular profile bars with the second bars, so that each between two rectangular profile bars, a second bar, e.g. B. a Round rod is arranged. This has the advantage that everyone Part of the water flow past one of the second rods is, so that the cross section of this partial flow due to Profile of the round bar not suddenly, but gradually is reduced, and immediately after the second rod the two partial streams are reunited, whereby the Flow losses can be reduced to a minimum.

Vorzugsweise besitzen die zweiten Stäbe jeweils den gleichen Abstand zu den Rechteckprofilstäben, wobei dieser Abstand einem vorgegebenen Maß entspricht. Dieses vorgegebene Maß kann zwischen 10 und 70 mm liegen, wobei 20 mm angestrebt wird.The second rods preferably each have the same Distance to the rectangular profile bars, this distance corresponds to a predetermined dimension. This predetermined dimension can are between 10 and 70 mm, with a goal of 20 mm.

Die Rechteckprofilstäbe bilden mit den Halteelementen einen starren bzw. steifen Rahmen, in dem die Rechteckprofilstäbe von den Halteelementen durchgriffen werden, wobei die zweiten Stäbe auf die Halteelemente aufgesetzt sind. Eine einfache Abstützung der zweiten Stäbe wird dadurch erzielt, daß diese in Strömungsrichtung stromaufwärts an den Halteelementen angeschweißt sind.The rectangular profile bars form one with the holding elements rigid or rigid frame in which the rectangular profile bars are penetrated by the holding elements, the second Bars are placed on the holding elements. An easy one Support of the second rods is achieved in that this in the flow direction upstream on the holding elements are welded on.

Erfindungsgemäß weisen die zweiten Stäbe längs zur Strömungsrichtung ein Maß von 10 bis 30 mm und vorzugsweise ein Maß von 18 mm auf.According to the invention, the second rods point lengthways Flow direction a dimension of 10 to 30 mm and preferably a dimension of 18 mm.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einlaufrechens dargestellt ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in den Ansprüchen sowie in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which under A particularly preferred reference to the drawing Embodiment of the intake rake according to the invention is shown. You can do that in the drawing shown and in the claims and in the description mentioned features each individually or in any Combination be essential to the invention. In the drawing demonstrate:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einlaufrechens, teilweise geschnitten; Figure 1 is a side view of an embodiment of the intake rake according to the invention, partially cut.

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Einlaufrechen gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeils II, teilweise geschnitten; FIG. 2 shows a top view of the inlet rake according to FIG. 1 in the direction of arrow II, partly in section;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines herkömmlichen Einlaufrechens, teilweise geschnitten; und Fig. 3 is a side view of a conventional intake rake, partly in section; and

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV durch den Einlaufrechen gemäß Fig. 3. Fig. 4 shows a section IV-IV through the inlet rake of FIG. 3.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Einlaufrechen 30 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Dieser Einlaufrechen 30 weist Halteelemente 2 auf, von denen eines dargestellt ist. Dieses Halteelement 2 wird von einer Gewindestange 3 gebildet, die sich in horizontaler Richtung erstreckt. An dieser Gewindestange 3 sind abwechselnd Rechteckprofilstäbe 4 und Distanzhülsen 5 aufgereiht. Die hänge dieser Distanzhülsen 5 beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel 20 mm, so daß die Rechteckprofilstäbe 4 einen Abstand von 20 mm besitzen. Die Rechteckprofilstäbe 4 weisen eine Breite von 8 mm auf, so daß ein Rastermaß von 28 mm gebildet wird. Aus Fig. 3 kann entnommen werden, daß die Profilstäbe 4 eine Tiefe von 80 mm besitzen. Die Länge der Profilstäbe 4 ist frei wählbar und ist maßgebend für die Stabilität des Rechens.In FIGS. 3 and 4, a trash rack 30 is shown according to the prior art. This inlet rake 30 has holding elements 2 , one of which is shown. This holding element 2 is formed by a threaded rod 3 which extends in the horizontal direction. Rectangular profile bars 4 and spacer sleeves 5 are alternately lined up on this threaded rod 3 . The hanging of these spacers 5 is 20 mm in this embodiment, so that the rectangular profile bars 4 have a distance of 20 mm. The rectangular profile bars 4 have a width of 8 mm, so that a grid dimension of 28 mm is formed. From Fig. 3 it can be seen that the profile bars 4 have a depth of 80 mm. The length of the profile bars 4 is freely selectable and is decisive for the stability of the rake.

Nach dem abwechselnden Aufreihen von Rechteckprofilstäben 4 und Distanzhülsen 5 werden diese mittels einer Mutter 6 auf der Gewindestange 3 verspannt und fixiert.After the alternating stringing of rectangular profile bars 4 and spacer sleeves 5 , these are clamped and fixed on the threaded rod 3 by means of a nut 6 .

In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einlaufrechens 1 dargestellt. Auch hier wird das Halteelement 2 von einer Gewindestange 3, die sich in horizontaler Richtung erstreckt, gebildet, wobei auf dieser Gewindestange 3 Rechteckprofilstäbe 4 und Distanzhülsen 5 abwechselnd aufgereiht sind. Die Rechteckprofilstäbe 4 weisen die eben beschriebenen Abmessungen auf und entsprechen somit den Rechteckprofilstäben 4 des Standes der Technik. Jedoch sind die Distanzhülsen 5 länger ausgebildet und weisen bei diesem Ausführungsbeispiel eine Länge von 58 mm auf. Der lichte Abstand zweier Rechteckprofilstäbe 4 beträgt demnach 58 mm.In Figs. 1 and 2 an embodiment of a trashrack 1 according to the invention. Here, too, the holding element 2 is formed by a threaded rod 3 which extends in the horizontal direction, 3 rectangular profile bars 4 and spacer sleeves 5 being alternately lined up on this threaded rod. The rectangular profile bars 4 have the dimensions just described and thus correspond to the rectangular profile bars 4 of the prior art. However, the spacer sleeves 5 are longer and have a length of 58 mm in this embodiment. The clear distance between two rectangular profile bars 4 is therefore 58 mm.

Auch beim erfindungsgemäßen Einlaufrechen 1 werden die Rechteckprofilstäbe 4 mittels einer Mutter 6 zusammen mit den Distanzhülsen 5 auf der Gewindestange 3 verspannt.In the intake rake 1 according to the invention, the rectangular profile bars 4 are clamped together with the spacer sleeves 5 on the threaded rod 3 by means of a nut 6 .

Zwischen den Rechteckprofilstäben 4 befinden sich jedoch zweite Stäbe 7, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel von Rundstäben 8 gebildet werden. Es sind auch Ovalstäbe, Halbrundstäbe, Dreieckstäbe u. dgl. denkbar. Diese zweiten Stäbe 7 sind so angeordnet, daß sie sich genau in der Mitte zwischen zwei Rechteckprofilstäben 4 befinden, wobei die Breite dieser zweiten Stäbe 7 beim dargestellten Ausführungsbeispiel 18 mm beträgt. Somit beträgt die lichte Weite zwischen einem Rechteckprofilstab 3 und einem zweiten Stab 7 20 mm und entspricht somit der lichten Weite zwischen zwei Rechteckprofilen 3 und 4 im Stand der Technik (Fig. 3 und 4).Between the rectangular profile bars 4 there are, however, second bars 7 , which are formed by round bars 8 in the exemplary embodiment shown. There are also oval bars, semicircular bars, triangular bars and. Like. conceivable. These second rods 7 are arranged such that they are located exactly in the middle between two rectangular profile rods 4 , the width of these second rods 7 being 18 mm in the exemplary embodiment shown. Thus, the inside width between a rectangular profile bar 3 and a second bar 7 is 20 mm and thus corresponds to the inside width between two rectangular profiles 3 and 4 in the prior art ( FIGS. 3 and 4).

Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß die zweiten Stäbe 7 vom Halteelement 2 nicht durchgriffen werden, sondern an diesem Halteelement 2 bzw. an den Distanzhülsen 5 anliegen. Im Wasserfließrichtung, die durch den Pfeil 9 definiert ist, gesehen, liegen die zweiten Stäbe 7 stromaufwärts an den Distanzhülsen 5 an und stützen sich am Halteelement 2 ab. Diese zweiten Stäbe 7 sind direkt mit den Distanzhülsen 5 verbunden.From Fig. 2 it can be seen that the second rods 7 are not penetrated by the holding element 2 , but rest on this holding element 2 or on the spacer sleeves 5 . Seen in the water flow direction, which is defined by the arrow 9 , the second rods 7 lie upstream against the spacer sleeves 5 and are supported on the holding element 2 . These second rods 7 are connected directly to the spacer sleeves 5 .

Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß die zweiten Stäbe 7 aufgrund ihres strömungsgünstigeren Profils dem einströmenden Wasser einen wesentlich geringeren Widerstand bieten als die Rechteckprofilstäbe 4, die an ihrer flachen Stirnseite 10 angeströmt werden. Auf diese Weise ist beim erfindungsgemäßen Einlaufrechen 1 im Vergleich zum herkömmlichen Einlaufrechen 30 trotz gleichem Abstand der einander benachbarten Rechenstäbe der Strömungswiderstand verringert, jedoch werden nicht nur Grobstoffe, sondern auch kleineres Schwemmgut aufgefangen, wobei die Reinigung des Einlaufrechens 1 aufgrund des gerundeten Profiles wesentlich einfacher und effektiver ist.From Fig. 2 it can be seen that the second bars 7 due to their more aerodynamic profile offer the inflowing water a much lower resistance than the rectangular profile bars 4 , which are flowed against on their flat end face 10 . In this way, the flow resistance is reduced in the intake rake 1 according to the invention in comparison to the conventional intake rake 30 despite the same spacing of the adjacent rake bars, but not only coarse material but also smaller debris are collected, the cleaning of the intake rake 1 being much easier and due to the rounded profile is more effective.

Aus Fig. 2 ist außerdem erkennbar, daß die Rechteckprofilstäbe 4 nicht, wie beim Stand der Technik, mittig, sondern außermittig vom Halteelement 2 durchgriffen werden, so daß der dem ankommenden Wasser zugewandte Abschnitt 11 des Rechteckprofilstabes 4 kürzer ist als der dem ankommenden Wasser abgewandte, in Strömungsrichtung zeigende Abschnitt 12. Vorteilhaft befinden sich die dem ankommenden Wasser zugewandten Stirnseiten 10 der Rechteckprofilstäbe 4 auf gleicher Höhe wie die dem ankommenden Wasser zugewandten Scheitellinien 13 der zweiten Stäbe 7. Dies führt ebenfalls zu einer leichteren Reinigung des Einlaufrechens 1, da bei der Reinigung nicht so weit in den Rechen 1 eingegriffen werden muß wie im Stand der Technik. Außerdem muß das Wasser beim Durchströmen des Rechens 1 nur kurzzeitig an den zweiten Stäben 7 entlang- bzw. vorbeiströmen, wohingegen beim Stand der Technik über die gesamte Länge aller Stäbe (hier ausschließlich Rechteckprofilstäbe 4) über deren Tiefe von 80 mm entlangströmen muß. Auf diese Weise wird der Strömungswiderstand beim erfindungsgemäßen Rechen 1 wesentlich verringert.From Fig. 2 it can also be seen that the rectangular profile bars 4 are not penetrated by the holding element 2 , as in the prior art, in the center, but eccentrically, so that the section 11 of the rectangular profile bar 4 facing the incoming water is shorter than that facing away from the incoming water , Section 12 pointing in the direction of flow. The end faces 10 of the rectangular profile bars 4 facing the incoming water are advantageously at the same height as the apex lines 13 of the second bars 7 facing the incoming water. This also leads to easier clean the screen 1, since when cleaning does not have to be so far intervened in the rake 1 as in the prior art. In addition, the water only has to flow briefly along or past the second rods 7 when flowing through the rake 1 , whereas in the prior art over the entire length of all rods (here only rectangular profile rods 4 ) must flow along their depth of 80 mm. In this way, the flow resistance in the rake 1 according to the invention is significantly reduced.

Claims

1. Inlet rake, in particular for hydropower plants, with at least two holding elements ( 2 ) running in a first orientation and a plurality of rake bars provided on these holding elements ( 2 ), which are arranged in a second orientation, part of the rake bars having a rectangular profile, thereby characterized in that between the rectangular profile bars ( 4 ) second bars ( 7 ) are arranged with a profile deviating from the rectangular profile.

2. inlet rake according to claim 1, characterized in that the first orientation is horizontal and / or the second Alignment is vertical.

3. inlet rake according to one of the preceding claims, characterized in that on the holding elements ( 2 ) alternately rectangular profile bars ( 4 ) and second bars ( 7 ) are arranged.

4. inlet rake according to one of the preceding claims, characterized in that the distances between the rectangular profile bars ( 4 ) to the second bars ( 7 ) adhere to a predetermined dimension.

5. inlet rake according to claim 4, characterized in that the predetermined dimension 10 mm to 70 mm, in particular 15th mm is up to 40 mm, preferably 20 cm.

6. trash rack according to any one of the preceding claims, characterized in that the rectangular profile bars (4) are penetrated by the holding elements (2) and / or that the second bars (7) on spacers (5), which are pushed over the holding elements, placed are.

7. inlet rake according to claim 6, characterized in that the second rods ( 7 ) in the flow direction ( 9 ) upstream on the spacer sleeves ( 5 ) are attached.

8. inlet rake according to one of the preceding claims, characterized in that the second rods ( 7 ) on the spacer sleeves ( 5 ) are welded.

9. inlet rake according to one of the preceding claims, characterized in that the second rods ( 7 ) are round rods ( 8 ).

10. inlet rake according to one of the preceding claims, characterized in that the second rods ( 7 ) along the flow direction ( 9 ) have a dimension of 10 mm to 30 mm, in particular from 15 mm to 20 mm, preferably of 18 mm.

11. Inlet rake according to one of the preceding claims, characterized in that the rectangular profile bars ( 4 ) are attached off-center to the holding element ( 2 ).

12. trash rack according to any one of the preceding claims, characterized in that the side facing the incoming water ends (10) of the rectangular profile bars (4) are at the same height as the side facing the incoming water crest lines (13) of the second bars (7).