DE2623872A1

DE2623872A1 - TWO-STAGE HIGH PRESSURE PUMP TURBINE

Info

Publication number: DE2623872A1
Application number: DE19762623872
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1975-06-12
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1976-12-30
Also published as: SE7606581L; FR2314378A1; JPS521246A; IT1068830B; BR7603724A; ATA447175A; AT336523B

Description

MIrnberg, den 26.5.1976/K-3MIrnberg, May 26th, 1976 / K-3

Vereinigte österreichische Eisen- und Stahlwerke Alpine Montan Aktiengesellschaft, Wien (Österreich)United Austrian iron and steel works Alpine Montan Aktiengesellschaft, Vienna (Austria)

Zweistufige Hochdruck-PumpenturbineTwo-stage high pressure pump turbine

Die Erfindung bezieht sich auf eine zweistufige Hochdruck-Pumpenturbine mit verstellbaren Leitschaufeln für jede Stufe.The invention relates to a two-stage high pressure pump turbine with adjustable guide vanes for every stage.

Pumpenturbinen sind hydraulische Maschinen, die sowohl als Pumpen als auch als Turbinen betrieben werden könnea. Sie finden in Speicherkraftwerken Verwendung und machen den Einsatz zweier getrennter Maschinen, nämlich Wasserturbine und Speicherpumpe, vermeidbar. Die Vorteile des geringeren Aufwandes, des kleineren Platzbedarfes, der einfacheren Wasserführung und der geringeren Kosten sind oft so bedeutend, daß sie den Nachteil der zumindest in einer der beiden Betriebsarten unvermeidbaren Wirkungsgradeinbußen aufheben. Eine große Rolle spielen dabei die verstellbaren Leitschaufeln denn diese dienen nicht nur zur Leistungsregulierung, sondern erlauben auch eine Verbesserung der Wirkungsgrade.Pump turbines are hydraulic machines that can be operated as both pumps and turbines. They are used in storage power plants and make the Use of two separate machines, namely water turbine and storage pump, can be avoided. The advantages of the lesser Effort, the smaller space requirement, the simpler water flow and the lower costs are often so significant that they eliminate the disadvantage of the unavoidable loss of efficiency in at least one of the two operating modes. The adjustable guide vanes play a major role here because they not only serve to regulate output, but also also allow an improvement in efficiency.

Um nun mit Pumpenturbinen auch größere Förder- und Fallhöhen bewältigen zu können, genügen einstufige Ausführungen nicht mehr, sondern es sind bei einer angestrebten Förder- und Fallhöhe von etwa 1000 m zweistufige Pumpenturbinen erforderlich. Bisher bekannte zweistufige Pumpenturbinen weisen nun ähnlich einer zweistufigen Kreiselpumpenbauart zwei einzelne hintereinander auf einer Welle sitzende Laufräder auf, was nicht nur eine platzraubende Ausbildung des Gehäuses, sondern auch eine aufwendige Anordnung und Verstelleinrichtung der Leitschaufeln mit sich bringt, da dieIn order to be able to cope with larger delivery and drop heights with pump turbines, single-stage designs are sufficient no longer, but two-stage pump turbines at a desired delivery head and head of around 1000 m necessary. Previously known two-stage pump turbines now have a two-stage centrifugal pump design two individual impellers sitting one behind the other on a shaft, which is not just a space-consuming training of the housing, but also a complex arrangement and adjustment of the guide vanes with it, since the

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Leitschaufeln für jede Stufe separat gelagert und verstellt werden müssen und dennoch vollkommen synchron arbeiten sollen. Die bekannten zweistufigen Hochdruck-Pumpenturbinen sind daher vor allem hinsichtlich ihies Leitapparates und ihres Gehäuses aufwendig, unzugänglich, plätzrauberid und auch teuer.Guide vanes have to be stored and adjusted separately for each stage and yet should work completely synchronously. The known two-stage high-pressure pump turbines are therefore primarily with regard to their guide apparatus and their Housing complex, inaccessible, hard-working and also expensive.

Bei reinen zweistufigen Turbinen gibt es auch schon Rücken an Rücken liegende Laufschaufeln und zu tandemartigen, einen gemeinsamen Verstellantrieb aufweisenden Schäufelpaaren vereinigte Leitschaufeln beider Stufen. Da aber Pumpenturbinen, bedingt durch ihre besonderen Belastungs- und Beanspruchungsverhältnisse auf Grund ihrer Verwendung sowohl als Pumpe als auch als Turbine, ganz speziellen Anforderungen genügen müssen, können die bei normalen Turbinen bekannten Schaufelausbildungen nicht auf Pumpenturbinen übertragen werden. Vor allem die Leitschaufeln von Pumpenturbinen mit größeren Fallhöhen, also zweistufigen Maschinen, sind starken Schwingungserregungen ausgesetzt, die bisher eine Anwendung tandemartiger und folglich mit einfachen Mitteln wirklich synchron verstellbarer Leitschaufeln unmöglich machen, da durch die Schwingungsübertragung von einer Teilschaufel auf die andere äußerst unangenehme und gefährliche Schwingungserscheinungen in den Schaufelpaaren auftreten wurden. In the case of pure two-stage turbines, there are already back-to-back blades and tandem-like, a common adjusting drive having pairs of blades combined guide vanes of both stages. But there are pump turbines, due to their special load and stress conditions Due to their use both as a pump and as a turbine, they meet very special requirements must, the blade designs known from normal turbines cannot be transferred to pump turbines. Above all, the guide vanes of pump turbines with greater heads, i.e. two-stage machines, are powerful Exposed to vibrational excitations, which up to now had an application in tandem and consequently with simple means really make synchronously adjustable guide vanes impossible, because of the transmission of vibrations from one part of the vane the other extremely unpleasant and dangerous vibration phenomena would occur in the pairs of blades.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mangel zu beseitigen und eine zweistufige Hochdruck-Pumpenturbine der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei der für beide Stufen exakt synchron verstellbare Leitschaufeln möglich sind, keine übermäßigen Schwingungserscheinungen auftreten können und die dennoch einfach, platzsparend und billig ausgestaltet ist.The invention is therefore based on the object of eliminating this deficiency and a two-stage high-pressure pump turbine of the type described above, with guide vanes that can be adjusted exactly synchronously for both stages are possible, no excessive vibration phenomena can occur and which are still simple, space-saving and cheap is designed.

Die Erfindung löst diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß die Laufschaufeln der einen Stufe, wie an sich bekannt, Rücken an Rücken mit den Laufschaufeln der anderen Stufe liegen und in an sich bekannter Weise die Leitschaufeln der einen Stufe jeweils mit den entsprechenden Leitschaufeln der anderen Stufe zu tandemartigen, einen gemeinsamen Verstellantrieb aufweisenden Schaufelpaaren vereint sind, wobei die einzelnen Schaufelpaare aus zwei oder mehreren Teilen be-The invention solves this problem essentially in that the blades of the one stage, as known per se, Lying back to back with the blades of the other stage and the guide blades in a manner known per se the one stage with the corresponding guide vanes of the other stage to form a tandem-type, one common adjustment drive having pairs of blades are combined, the individual pairs of blades consisting of two or more parts

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stehen, die in Richtung der Schaufelhöhe kraftschlüssig miteinander in Verbindung stehen. Durch die Rücken an Rufen-Anordnung der Laufschaufeln und die paarweise Zusammenfassung der entsprechenden Leitschaufeln beider Stufen ergibt sich eine einfache und kompakte Bauweise und macht für jedes Leitschaufelpaar jeweils nur einen einzigen Verstellantrieb erforderlich, wobei es belanglos ist, ob beispielsweise für jedes Schaufelpaar ein eigener Servomotor oder ob für alle Schaufelpaare ein gemeinsamer Verstellring vorgesehen ist. Die Teilung der Leitschaufelpaare und die kraftschlüssige Verbindung der einzelnen Schaufelteile miteinander verhindern dabei eine direkte Schwingungsübertragung von einer Teilschaufel auf die andere und ergibt eine Schwingungsdämpfung, die über die zulässigen Grenzen hinausgehende Schwingungserscheinungen unterbindet. Erfindungsgemäß ist somit die Möglichkeit gegeben, die Leitschaufeln beider Stufen einer Hochdruck-Pumpenturbine vollkommen synchron zu verstellen, ohne daß dadurch die Gefahr einer unerwünschten Schwingungserregung der Leitschaufeln entsteht. Durch den so erzielbaren einheitlichen Aufbau von Leitapparat, Leitschaufeln, Leitschaufellagerung und Verstellantrieb sind überdies eine wesentliche konstruktive Vereinfachung, eine Platzeinsparung und eine erhebliche Verbesserung der Funktionssicherheit erreicht.that are frictionally connected to one another in the direction of the blade height stay in contact. Because of the back-to-call arrangement of the blades and the combination in pairs the corresponding guide vanes of both stages results in a simple and compact design and makes for each guide vane pair only a single adjustment drive required, it is irrelevant whether, for example, for each pair of blades has its own servomotor or whether a common adjusting ring is provided for all pairs of blades. Prevent the division of the guide vane pairs and the non-positive connection of the individual vane parts with one another a direct transmission of vibrations from one part of the blade to the other and results in vibration damping, which prevents vibration phenomena going beyond the permissible limits. According to the invention, therefore, is the possibility given to adjust the guide vanes of both stages of a high pressure pump turbine completely synchronously without that this creates the risk of undesirable vibration excitation of the guide vanes. Due to the uniform The structure of the diffuser, guide vanes, guide vane bearing and adjustment drive are also essential Constructive simplification, a space saving and a significant improvement in functional reliability achieved.

In einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung sind die tandemartigen Schaufelpaare im Bereich ihres mittleren Lagerzapfens geteilt und die die Trennfuge bildenden Stirnflächen dieses Lagerzapfens greifen in Art einer Plan-Kerbverzahnung ineinander, wobei beide Teile des Schaufelpaares mittels einer durch eine zentrale Bohrung des einen Teiles geführte und im anderen Teil eingeschraubte Dehnschraube gegeneinander verspannt sind. Diese Zeiteilung erlaubt den Einbau jedes Teiles für sich und die gegenseitige Verspannung der Teile erst im eingesetzten Zustand, und ihre Verbindungsart garantiert sowohl die Synchronisierung der Drehbewegung beider Teile als auch die gewünschte Dämpfung der Schwingungserscheinungen bzw. -Übertragungen. In a favorable embodiment of the invention, the tandem-like pairs of blades are in the area of their middle Divided bearing pin and the end faces of this bearing pin that form the parting line engage in the manner of a plane serration into one another, with both parts of the pair of blades by means of a through a central bore of one part guided and screwed in the other part expansion screw are braced against each other. This division of time allows the Installation of each part for itself and the mutual bracing of the parts only in the inserted state, and their type of connection guarantees both the synchronization of the rotary movement both parts as well as the desired damping of the vibration phenomena or transmissions.

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Besonders geeignet für die erfindungsgemäße Pumpenturbine ist ein an sich bekanntes Spinalgehäuse, dessen beide jeweils einer Stufe zugeordnete Teile gegeneinander um 180° verdreht angeordnet sind, wobei sich die beiden Sporne der Spiralgehäuseteile diametral zur Pumpenturbinenachse gegenüberliegen. Vor allem bei kleinen Leitschaufelöffnungeh kommt es beim Betrieb der Pumpenturbinen zu größeren Radialschüben, die wiederum beträchtliche Schwingungserscheinungen der Leitschaufeln zur Folge haben. Durch die versetzte Anordnung der beiden Spiralgehäuseteile um 180° uiü die einander diametral gegenüberliegenden Spione wird nun eine symmetrische Anordnung geschaffen, die nicht nur eine günstige Raumausnützung ergibt, sondern auch eine gegenseitige Aufhebung der auftretenden Radialschübe mit sich bringt.Particularly suitable for the pump turbine according to the invention is a known spinal housing, both of which Parts assigned to a stage are arranged rotated by 180 ° with respect to one another, the two spurs of the The volute casing parts are diametrically opposite to the pump turbine axis. Especially with small guide vane openings larger radial thrusts occur when the pump turbines are operating, which in turn causes considerable vibration phenomena in the guide vanes have as a consequence. Due to the offset arrangement of the two spiral housing parts by 180 ° and diametrically opposite each other opposite spies a symmetrical arrangement is created, which not only results in a favorable use of space, but also brings about a mutual cancellation of the radial thrusts that occur.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind bei Verwendung eines einzigen doppelflutigen Laufrades für beide Stufen der gemeinsame Laufschaufelrücken sowie die beiden Laufschaufelkränze gegenüber dem Gehäuse mit Hilfe von Labyrinthspalten abgedichtet. Weiters ist der Laufschaufelkranz der Niederdruckstufe im Bereich seiner beiden Ränder gegenüber dem Gehäuse mit Labyrinthspalten abgedichtet und der so entstehende Ringraum zwischen Gehäuse und Laufschaufelkranz steht über eine Druckleitung mit der Zuleitung zur Hochdruckstufe in Verbindung. Da ein einziges Laufschaufelrad beide Stufen bildet, trennt der gemeinsame Schaufelrücken die beiden Stufen voneinander. Es muß also im Bereich dieses Schaufelrückens jedenfalls für eine gute Dichtung gesorgt sein. Um den hydraulischen Achsschub, der in Richtung von der Hochdruckstufe zur Niederdruckstufe wirkt, zu mildern, wird der Schaufelkranz der Niederdruckstufe über die Ver.bindungsleitung mit dem in der Hochdruckstufe herrschenden Hydraulikdruck beaufschlagt, wozu der Ringraum zwischen Gehäuse und Laufschaufelkranz natürlich nach außen abgedichtet sein muß.In a further development of the invention, when using a single double-entry impeller for both Steps of the common blade back as well as the two blade rings opposite the housing with the help of labyrinth gaps sealed. Furthermore, the rotor blade ring is opposite the low-pressure stage in the area of its two edges the housing is sealed with labyrinth gaps and the resulting annular space between the housing and the rotor blade ring is connected to the supply line to the high pressure stage via a pressure line. As a single impeller both Forms stages, the common blade back separates the two stages from one another. So it has to be in the area of this blade back In any case, a good seal must be ensured. To the hydraulic thrust going in the direction of the high pressure stage acts to mitigate the low pressure stage, the blade ring of the low pressure stage via the connecting line with applied to the hydraulic pressure prevailing in the high pressure stage, for which the annular space between the housing and the rotor blade ring must of course be sealed to the outside.

Bei der Verwendung je eines Teillaufrades für die beiden Stufen ist das Führungslager für die Pumpenturbinenwelle zwischen den beiden Teillaufrädern vorgesehen und als gummiausgekleidetes, wassergeschmiertes Gleitlager ausgebildet,When using a partial impeller for each of the two stages, the guide bearing is for the pump turbine shaft provided between the two partial impellers and designed as a rubber-lined, water-lubricated slide bearing,

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wobei zur Deckung des für die Lagerschmierung erforderlichen Wasserbedarfes das Leckwasser des hochdruckseitigen Teillaufrades dient. Durch die Anordnung des Führungslagers zwischen den beiden Teillaufrädern bleibt auch dann der Platzbedarf für die Pumpenturbine gering, wenn für jede Stufe ein eigenes Laufrad vorgesehen ist. Außerdem ergibt sich dadurch auf einfache Weise die Möglichkeit, das beim hochdruckseitigen Teillaufrad auftretende Leckwasser gleich zur Schmierung des Führungslagers zu verwenden, das in bewährter Art gummiausgekleidet und wassergeschmiert ist.the leakage water of the high-pressure side partial impeller to cover the water requirement required for bearing lubrication serves. The arrangement of the guide bearing between the two partial runners means that the space requirement remains low for the pump turbine if a separate impeller is provided for each stage. It also results in easy Way, the possibility of the leakage water occurring in the high-pressure side partial impeller to lubricate the To use guide bearing, which is rubber-lined in the tried and tested manner and is water-lubricated.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen die Fig. 1 und 2 Jeweils im Axialschnitt eine erfindungsgemäße zweistufige Pumpenturbine mit einem dqpelflutigen Laufrad bzw. mit zwei Teillaufrädern,In the drawing, the subject of the invention is shown for example, namely show the 1 and 2, each in an axial section, a two-stage pump turbine according to the invention with a double-flow Impeller or with two partial impellers,

Fig. 3 ein entsprechendes Spiralgehäuse bzw. dessen hydraulische Kontur in Draufsicht undFig. 3 shows a corresponding spiral housing or its hydraulic contour in plan view and

Fig. 4 im Teilschnitt ein aus zwei Teilen zusammengesetztes Leitschaufelpaar in größerem Maßstab.4 shows, in partial section, a pair of guide vanes composed of two parts on a larger scale.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besitzt die erfindungsgemäße zweistufige Hochdruck-Pumpenturbine ein einziges, doppelflutiges Laufrad 1 für beide Stufen, wobei die beiden Stufen 2,3 zueinander Rücken an Rücken liegende Laufschaufeln aufweisen. Dem Laufrad 1 sind tandemartige Leitschaufelpaare 4 vorgeschaltet, so daß jede Leitschaufel 5 bzw. 6 der Schaufelpaare 4 jeweils einer Stufe 2 bzw. 3 zugeordnet ist. Die eine Einheit bildenden Leitschaufelpaare 4 sind jeweils über einen gemeinsamen Servomotor 7 verstellbar. Die Leitschaufelpaare 4 lagern in einem Stützschaufelring 8, der auch als tragendes Element für das Spiralgehäuse dient. Das Spiralgehäuse 9 ist zweigeteilt, wobei der eine Teil 10 zur Wasserführung der Stufe 2 und der andere Teil 11 zur Wasserführung der Stufe 3 bestimmt ist. Die Verbindung zwischen den beiden Teilen 10*, 11 des Spiralgehäuses 9 wird durch den Anschlußstutzen 12 und den Krümmer 13 hergestellt. Bei Turbinenbetrieb strömt das Wasser bzw. das Druckmedium, wie durch den Pfeil T angezeigt, durch den Einlaufstutzen 14According to the exemplary embodiment according to FIG. 1, the two-stage high-pressure pump turbine according to the invention has a single, double-flow impeller 1 for both stages, with the two stages 2, 3 lying back to back to one another Have blades. Tandem-type guide vane pairs 4 are connected upstream of the impeller 1, so that each guide vane 5 and 6 of the pairs of blades 4 are each assigned to a stage 2 and 3, respectively. The guide vane pairs that form a unit 4 are each adjustable via a common servomotor 7. The guide vane pairs 4 are supported in a support vane ring 8, which also serves as a load-bearing element for the volute casing. The spiral housing 9 is divided into two parts, one of which Part 10 is intended for level 2 water management and the other part 11 for level 3 water management. The connection between the two parts 10 *, 11 of the spiral housing 9 is made through the connecting piece 12 and the elbow 13. When the turbine is in operation, the water or the pressure medium flows, as indicated by the arrow T, through the inlet connection 14

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und den Teil 10 des Spiralgehäuses 9 in die erste Stufe 2, dann durch den Anschlußstutzen 12 und den Krümmer 13 in den Teil 11 des Spiralgehäuses und in die zweite Stufe 3 und gelangt von dieser zweiten Stufe über das Saugrohr 15 in das Unterwasser. Wie durch den Pfeil P angedeutet, erfolgt die Führung des Betriebswassers bei Pumpenbetrieb in genau umgekehrter Reihenfolge.and the part 10 of the spiral housing 9 in the first stage 2, then through the connecting piece 12 and the manifold 13 in the Part 11 of the spiral housing and into the second stage 3 and reaches from this second stage via the suction pipe 15 into the Underwater. As indicated by the arrow P, the process water is routed in exactly the opposite way when the pump is in operation Series.

Da es durch das Spiralgehäuse keine gleichmäßigen Strömungsverhältnisse entlang des Umfanges gibt, treten normalerweise bei der Durchströmung der Spiralgehäuse radiale Kraftkomponenten auf. Erfindungsgemäß sind nun die beiden Teile 10:,.11 des Spiralgehäuses 9 gegeneinander um 180° versetzt, so daß sich die beiden Sporne 16 der Spiralgehäuseteile 10,11 diametral zur Pumpenturbinenachse gegenüberliegen, wodurch sich die auftretenden Radialkraftkomponenten gegeneinander aufheben.Since there are no uniform flow conditions along the circumference due to the volute casing, this usually occurs when flowing through the volute casing, radial force components occur. The two are now according to the invention Parts 10: 11 of the spiral housing 9 offset from one another by 180 °, so that the two spurs 16 of the spiral housing parts 10, 11 are diametrically opposed to the pump turbine axis, whereby the radial force components that occur are opposed to one another lift.

Da nur ein einziges Laufrad 1 vorgesehen ist, das beide Stufen 2,3 bildet, muß der gemeinsame Rücken der Laufschaufeln außen gegenüber dem Gehäuse bzw. dem Stützschaufelring 8f abgedichtet sein, damit die beiden Stufen 2,3 voneinander getrennt sind. Es gibt daher sowohl im Bereich der Laufschaufelkränze 17,18 die Labyrinthspaltdichtungen 19,20 als auch im Bereich des Laufschaufelrückens die Labyrinthspaltdichtung 21. Um dem in Richtung von der Hochdruckstufe 2 zur Niederdruckstufe 3 wirkenden hydraulischen Axialschub entgegenzuwirken, ist der Laufschaufelkranz 18 der ^Niederdruckstufe sowohl leitschaufelseitig mit der Labyrinthspaltdichtung 20 als auch saugrohrseitig mit einer Labyrinthspaltdichtung 22 gegenüber dem Gehäuse abgedichtet, so daß ein geschlossener Ringraum 23 zwischen Gehäuse und Laufschaufelkranz 18 entsteht. Dieser Ringraum 23 wird nun über eine Druckleitung mit dem Einlaufstutzen 14 verbunden, so daß der Laufschaufelkranz 18 mit dem Druck der Hochdruckstufe 2 beaufschlagt ist. Die resultierende Axialbelastung des Laufrades 1 und damit die des im Generator sitzenden Spurlagers (nicht dargestellt) wird dadurch wesentlich gemildert. Für die Welle 25 ist am Anschlußstutzen 12 das radiale Führungslager 26 und die Stopfbüchse vorgesehen.Since only a single impeller 1 is provided, which forms both stages 2, 3, the common back of the rotor blades must be sealed on the outside against the housing or the support blade ring 8f so that the two stages 2, 3 are separated from one another. There are therefore both in the region of the rotor blade rings 17,18 and in the region of the blade back, the labyrinth gap seal 21. To counter acting in the direction of the high pressure stage 2 to the low-pressure stage 3 hydraulic axial thrust, the labyrinth gap seals 19,20, the blade ring 18 of the ^N iederdruckstufe both Sealed on the guide vane side with the labyrinth gap seal 20 and on the suction pipe side with a labyrinth gap seal 22 relative to the housing, so that a closed annular space 23 is created between the housing and the rotor blade ring 18. This annular space 23 is now connected to the inlet connection 14 via a pressure line, so that the rotor blade ring 18 is subjected to the pressure of the high pressure stage 2. The resulting axial load on the impeller 1 and thus on the thrust bearing (not shown) located in the generator is significantly reduced. For the shaft 25, the radial guide bearing 26 and the stuffing box are provided on the connecting piece 12.

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Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind bei der Pumpenturbine gemäß Fig. 2 zwei Teillaufräder 28,29 auf der Welle 25 angeordnet, wobei jedes Teillaufrad eine Stufe verarbeitet. Auch hier liegen die Laufschaufeln jedoch Rücken an Rücken, und es sind tandemartige Leitschaufelpaare vorgesehen, deren einzelne Schaufeln wiederum je einer Stufe zugeordnet sind. Zur Verstellung der Leitschaufelpaare dient ebenfalls jeweils ein einziger Servomotor 7 und auch die Ausbildung und Führung des Spiralgehäuses 9 ist im wesentlichen die gleiche wie beim doppelflutigen Laufrad, nur ragt zwischen die beiden Teillaufräder 28,29 ein innerer Leitradring 30 vor, der das zwischen die Teillaufräder verlegte Führungslager 31 für die Pumpenturbinenwelle 25 trägt. Die Wellenstopfbüchse 32 ist selbstverständlich außerhalb der Laufräder und liegt im Bereich des Anschlußstutzens 12. Das Führungslager 31 ist als gummiausgekleidetes, wassergeschmiertes Gleitlager ausgebildet, und das Leckwasser der Hochdruckstufe 2 dient gleichzeitig zur Lagerschmierung. Zur Dichtung der beiden Laufräder 28,29 gegenüber dem inneren Leitradring 30 sind die Labyrinthspalte 33i34 vorgesehen.In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, the pump turbine according to FIG. 2 has two partial impellers 28,29 arranged on the shaft 25, each partial impeller processing one stage. Here too, however, the blades are located Back to back, and tandem pairs of guide vanes are provided, the individual vanes of which are each one Level are assigned. A single servomotor 7 and also serves to adjust the pairs of guide vanes the design and management of the spiral housing 9 is essentially the same as that of the double-entry impeller, only protruding an inner stator ring between the two partial impellers 28, 29 30, which carries the guide bearing 31 for the pump turbine shaft 25, which is moved between the partial runners. the Shaft stuffing box 32 is of course outside the impellers and is in the area of the connecting piece 12. The Guide bearing 31 is designed as a rubber-lined, water-lubricated plain bearing, and the leakage water High pressure stage 2 is also used for bearing lubrication. To seal the two impellers 28,29 against the inner one Stator ring 30, the labyrinth gaps 33i34 are provided.

Die tandemartigen Leitschaufelpaare 4 sind nicht einstückig, sondern zwei —oder mehrteilig ausgebildet und die einzelnen Teile stehen in Richtung der Schaufelhöhe jeweils kraftschlüssig miteinander in Verbindung. Aus Fertigungsund Montagegründen wird es sich meistens empfehlen, die Leitschaufelpaare aus zwei Teilen zusammenzusetzen, wozu, wie in Fig. 4 beispielsweise dargestellt, die beiden Leitschaufeln ^,6 eines Leitschaufelpaares 4 im Bereich des mittleren Lagerzapfens 35 voneinander getrennt sind und die die Trennfuge bildenden Stirnflächen in einer Art Plan-Kerbverzahnung 36 ineinandergreifen. Hich eine zentrale Bohrung der einen Leitschaufel 6 wird dann in die andere Leitschaufel 5 eine Dehnschraube 38 eingeschraubt und mit dieser Dehnschraube beide Teile zu einem einheitlichen Schaufelpaar verspannt. Die Teilung der -Schaufelpaare und die entsprechende Verbindungsart der Teile verhindern nicht nur eine unerwünschte Schwingungserregung bzw. -übertragung, sondern erlaubt esThe tandem-like guide vane pairs 4 are not designed in one piece, but rather in two or more parts the individual parts are each positively connected to one another in the direction of the blade height. From manufacturing and For assembly reasons, it is usually recommended to assemble the guide vane pairs from two parts, for which purpose, as shown in Fig. 4, for example, the two guide vanes ^, 6 of a pair of guide vanes 4 in the area of the middle Trunnions 35 are separated from each other and the End faces forming parting line mesh in a type of plane serration 36. Hich a central hole the one guide vane 6 is then screwed into the other guide vane 5, an expansion screw 38 and with this expansion screw both parts braced to form a uniform pair of blades. The pitch of the pairs of blades and the corresponding The type of connection between the parts not only prevents unwanted vibration excitation or transmission, but allows it

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natürlich auch, die Teile erst nach ihrem Einsetzen in den StUtzschaufelring miteinander zu verbinden und so den Hin- und Ausbau der Leitschaufeln wesentlich zu vereinfachen..Of course, the parts only after they have been inserted into the to connect the support blade ring with each other and so the To simplify the removal and dismantling of the guide vanes considerably.

Die erfindungsgemäße Hochdruck-Pumpenturbine ist trotz ihrer Zweistufigkeit äußerst kompakt, platzsparend und auch zugänglich gebait und gewährleistet beste Betriebsund Belastungsverhältnisse.The high-pressure pump turbine according to the invention is extremely compact, space-saving and despite its two-stage nature also accessible and ensures the best operating and load conditions.

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Claims

Patent claims:

Two-stage high-pressure pump turbine with adjustable Guide vanes for each stage, characterized in that the rotor blades of the one stage (2 or 3), as on known to lie back to back with the blades of the other stage (3 or 2) and in itself known Way, the guide vanes (5 or 6) of each of the stjfe with the corresponding guide vanes (6 or 5) of the other stage to tandem-like, a common adjustment drive (7) having pairs of blades (4) are combined, the individual pairs of blades consisting of two or more parts, which are frictionally connected to one another in the direction of the blade height.

2. Two-stage high-pressure pump turbine according to claim 1, characterized in that the tandem-like pairs of blades (4) are divided in the area of their central bearing pin and the end faces of this bearing pin that form the parting line in the manner of a plan serration (36) interlock, with both parts of the pair of blades by means of a through a central bore (37) of one part guided and screwed in the other part expansion screw (38) braced against each other are.

3. Two-stage high pressure pump turbine according to claim or 2, characterized in that a known spiral housing (9) is provided, each of which has one Stage (2; 3) associated parts (10, 11) against each other by 180 ° are arranged twisted, with the two spurs (16,16) of the volute casing parts are diametrically opposite to the pump turbine axis (18).

4. Two-stage high pressure pump turbine according to one of claims 1-3, characterized in that when used a single double-entry impeller (1) for both stages (2; 3) the common blade back and the two blade rings (17,18) are sealed against the housing with the help of labyrinth gaps (19,20,21).

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5. Two-stage high-pressure pump turbine according to claim 4, characterized in that the rotor blade ring (18) of the Low-pressure stage (3) is sealed in the area of its two edges with respect to the housing with labyrinth gaps (20, 22) and the resulting annular space (23) between the housing and the rotor blade ring via a pressure line (24) with the supply line (14) is connected to the high pressure stage (2).

6. Two-stage high pressure pump turbine according to one of claims 1-3, characterized in that when used a partial impeller (28,29) each for the two stages (2; 3) the guide bearing (31) for the pump turbine shaft (25) is provided between the two partial impellers and designed as a rubber-lined, water-lubricated slide bearing, the leakage water of the high-pressure side partial impeller to cover the water requirement required for bearing lubrication (28) is used.

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