DE283720C

DE283720C -

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Publication number: DE283720C
Application number: DENDAT283720D
Authority: DE
Priority date: 1914-02-02
Publication date: 1915-04-23
Also published as: CH67952A

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVi 283720 KLASSE 88«. GRUPPEJVi 283720 CLASS 88 «. GROUP

in ZÜRICH.in Zurich.

Leitvorrichtung für Francisturbine«. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Februar 1914 ab. Control device for Francis turbine «. Patented in the German Empire on February 3, 1914.

Bei Franciswasserturbinen, insbesondere bei den sogenannten Schnelläufern, besteht bekanntlich die Gefahr,. daß das Wasser in der Nähe der Nabe eine dem Hauptstrom entgegengerichtete Bewegung annimmt, daselbst wirbelt und dadurch den Wirkungsgrad der Turbine stark vermindert. Es erklärt sich dies dadurch, daß beispielsweise in einer außen beaufschlagten, vertikalachsigen FrancisturbineIn Francis water turbines, in particular in the so-called high-speed runners, there is known to be the danger,. that the water near the hub is opposite to the main stream Assumes movement, swirls there and thereby greatly reduces the efficiency of the turbine. It explains this in that, for example, in an externally acted, vertical axis Francis turbine

ίο die oberen Wasserfäden die Turbine mehr nach Art einer radialen, die unteren Wasserfäden die Turbine mehr nach Art einer achsialen Turbine treiben. Die oberen W'asserfäden unterliegen wegen der großen Radialkomponente ihrer Bewegungsrichtung einer großen Fliehkraftwirkung, was bei den unteren Wasserfäden wegen ihrer der Hauptsache nach achsial gerichteten Bewegung nicht der Fall ist. Es muß nun dafür gesorgt werden, daß die oberen, der Nabe entlang fließenden Wasserfäden das Laufrad an einer Stelle treffen, wo die Umfangsgeschwindigkeit der Laufschaufeln nicht zu groß ist. Dies ist eine Bedingung, die für die unteren Wasserfäden nicht zu stellen ist.ίο the upper water threads the turbine more after Kind of a radial, the lower water threads the turbine more like an axial turbine to drive. The upper water threads are defeated because of the large radial component their direction of movement a large centrifugal force, which is what the lower water threads is not the case because of their mainly axially directed movement. It it must now be ensured that the upper threads of water flowing along the hub Hit the impeller at a point where the peripheral speed of the blades does not is too big. This is a condition that cannot be imposed on the lower water threads.

Es muß daher der Laufradeintrittskante beispielsweise die in Fig. 1 der Zeichnung ersichtliche Form a-b gegeben werden, wobei der Punkt α einen gewissen Abstand von der Drehachse x-x nicht überschreiten darf, wohingegen der untere Punkt b weit von der Achse x-x abliegen kann. Dies bedingt einen großen Spalt zwischen der Austrittskante c-d der beweglichen Leitschaufel 2 und der Eintrittskante a-b der Laufschaufel 1, dessen Breite, insbesondere oben, das ist von c bis a, eine große ist.It must, therefore, of the impeller leading edge are given from, for example, the position shown in Fig. 1 of the drawing shape, the point α at a certain distance from the rotational axis xx must not exceed, whereas the lower point b far from the axis off-set xx can. This causes a large gap between the trailing edge cd of the movable guide vane 2 and the leading edge from the rotor blade 1, the width of which, in particular at the top, that is from c to a, is large.

Um mm das Wasser in diesen Spalt zu führen und damit den Gesamtwirkungsgrad der Turbine zu erhöhen, wird gemäß vorliegender Erfindung in diesen Spalt, also zwischen die bewegliche Leitschaufel 2 und die Laufschaufel ι, wenigstens eine feststehende Führungswand eingebaut. Derartige Wände können die Form voller Ringe oder diejenige von Schaufeln erhalten.In order to guide the water into this gap and thus the overall efficiency of the To increase the turbine, according to the present invention in this gap, so between the movable guide vane 2 and the rotor blade ι, at least one fixed guide wall installed. Such walls can Obtained the shape of full rings or that of shovels.

■' Die Zeichnung zeigt verschiedene Beispiele des Erfindungsgegenstandes.■ 'The drawing shows various examples of the subject matter of the invention.

Gemäß der linken Hälfte der Fig. 1 ist zwischen die bewegliche Leitschaufel 2 und die Laufschaufel 1 ein einziger mit dem Laufrad gleichachsiger Ring 3 eingesetzt, welcher mitteils einzelner Arme 4 an dem Gehäusedeckel 5 befestigt ist. Die rechte Hälfte der Fig. 1 zeigt den Einbau von drei Führungsringen 6, 7, 8, welche durch Arme 9, 10, 11 an dem Deckel 12 befestigt sind.According to the left half of Fig. 1 is between the movable guide vane 2 and the Blade 1, a single ring 3 coaxial with the impeller is used, which communicates individual arms 4 is attached to the housing cover 5. The right half of Fig. 1 shows the installation of three guide rings 6, 7, 8, which by arms 9, 10, 11 on the cover 12 are attached.

Gemäß Fig. 2 sind an dem Gehäusedeckel 13 die Schaufeln 14 befestigt, welche das aus den beweglichen Leitschaufeln 2 strömende Wasser von der bisherigen Richtung in die für das Einströmen zu den Laufschaufeln 1 erforderliche Richtung ablenken müssen. Diese feststehenden Leitschaufeln 14 ermöglichen durch geeignete Formgebung, daß der Druck desAccording to Fig. 2, the blades 14 are attached to the housing cover 13, which from the movable guide vanes 2 flowing water from the previous direction in the for the Need to deflect inflow to the blades 1 required direction. These fixed Guide vanes 14 allow by suitable shaping that the pressure of the

Wassers beim Auf treffen auf die Laufschaufel ι der ganzen Kante a-b entlang einen nahezu gleichbleibenden Wert besitzt. Es kann sogar erreicht werden, daß für einen gegebenen Beaufschlagungsgrad dieser Wert auf der ganzen Lauf schaufelkante a-b einen genau gleichbleibenden Wert erhält.On the water strike the blade ι around the edge from having along a nearly constant value. It can even be achieved that this value shovel edge for a given Beaufschlagungsgrad around the drive receives from a precisely constant value.

In Fig. 3 ist gezeigt, wie in dem zwischen den Leitschaufeln 2 und den Laufschaufeln i vorhandenen Spalt sowohl feststehende Ringe wie auch Schaufeln eingebaut sind, und zwar zeigt die linke Hälfte der Fig. 3 die Vereinigung von einem einzigen Ring 15 mit feststehenden Leitschaufeln 16, und die rechte Hälfte der Fig. 3 zeigt die Vereinigung von drei feststehenden Ringen 17, 18, 19 mit feststehenden Leitschaufeln 20.In Fig. 3 it is shown how fixed rings as well as blades are installed in the gap existing between the guide blades 2 and the rotor blades i , namely the left half of FIG. 3 shows the combination of a single ring 15 with fixed guide blades 16 , and the right half of FIG. 3 shows the union of three stationary rings 17, 18, 19 with stationary guide vanes 20.

Die Schaufeln und Ringe können in irgendeiner an sich bekannten Weise mit dem feststehenden Gehäuse verbunden sein. Es ist auch möglich, sie so zu befestigen, daß sie an-fänglich ■ und bis zur Erreichung ihrer, besten Wirkungsweise verstellt werden können, wonach sie alsdann endgültig befestigt werden und im Raum stehen bleiben.The blades and rings can be in any known manner with the stationary Housing be connected. It is also possible to fasten them in such a way that they are at the beginning ■ and can be adjusted until their best mode of action is achieved, after which they are then finally attached and remain in the room.

Claims

Patent Claims:

1. Guide device for Francis turbines, characterized in that between the movable guide vanes (2) and the rotor blades (1) into the water flow fixed guide walls are built.

2. Guide device for Francis turbines according to claim 1, characterized in that that between the movable guide vanes and the blades at least one with Fixed ring coaxial with the impeller (3 in Fig. 1) is installed.

3. Guide device for Francis turbines according to claim 1, characterized in that that between the movable guide vanes and moving blades stationary guide vanes (14 in Fig. 2) are used.

4. Guide device for Francis turbines according to claim 1, characterized in that that between the movable guide vanes and the rotor blades both at least a fixed ring according to claim 2 as well as fixed guide vanes according to claim 3 are built in.

1 sheet of drawings.