DE3429288A1

DE3429288A1 - Turbinenregelung

Info

Publication number: DE3429288A1
Application number: DE3429288A
Authority: DE
Inventors: Valentin Dipl.-Ing. 6901 Bammental Schnitzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1986-04-17

Description

Industriestraße D-6919 Bammental Telefon 06223/47532

Kennwort "Turbinenregelung" — -

Leitvorrichtung mit elastischen Leitrippen für Turbinen und Pumpen mit axialem Einlauf

Die Erfindung betrifft eine Leitvorrichtung in der Anströmung von Schaufeln nach Anspruch 1 -16

Die Beschaufelung von Turbinen und Pumpen axialer oder halbaxialer Bauart können oft nicht oder nur im Stillstand unter schwierigen Bedingungen verstellt werden.

Nur bei größeren Abmaßen ist eine Schaufelverstellung im Betrieb von Propellerpumpen / Kaplanturbinen technisch ausführbar und wirtschaftlich vertretbar.

Für die kleineren Strömungsmaschinen, die von dieser Regelungsmöglichkeit ausgeschlossen sind, ergeben sich deutlich Nachteile, die sich in begrenzten Einsatzbereichen, unwirtschaftlichem Betrieb außerhalb der optimalen Auslegungsbedingungen niederschlagen". Dies ist bei Propellermaschinen sehr ausgeprägt, da der Bereich des guten Wirkungsgrades sehr eng ist und leicht schwankende Wassermengen zu deutlich abfallenden Wirkungsgraden führen.

Diese Nachteile engen den Einsatz .von Propellermaschinen mit festen Schaufeln sehr ein. Sofern sich fj.edoch die Maschinen nicht ersetzen lassen und die einzige technische Lösung für eine Kraftnutzung bzw. Pumpvorgang darstellen, müssen große Energieverluste bei wechselnden Betriebsbedingungen in Kauf genommen werden.

Bankverbindung: . £i'~C

Bayerische Vereinsbank AG, Filiale Heidelberg (BLZ 672202 86), Konto 1452444 " ^%J"'"''"^Ύ I- ' Ί

Der Erfinder hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine vereinfachte zentral zu betätigende Regeleinrichtung zu entwickeln, die in der direkten Anströmung liegt und damit sowohl bei kleineren Maschinen eine Verstellregelung im Betrieb ermöglicht und bei größeren Maschinen mit bisher radial angeströmten Leitschaufeln auf die Umstellung der Regelung in den Axialbereich die

Anströmung grundsätzlich verbessert.

Bei kleinen Propellermaschinen mit feststehenden Schaufeln wird nur die Anströmung durch die neue Leitvorrichtung verändert, während bei konventionell verstellbaren Propellern eine "axiale Doppelregelung" nach dem vereinfachten Verfahren ermöglicht wird.

Mit dieser Anordnung lassen sich gerade Niedrigstgefälle in Flüssen und Bachläufen bei wechselndem Wasserdargebot und Gefällen wirtschaftlich erschließen.

Die Aufgabe wird durch elastische Leitschaufeln gelöst, die in der dargestellten Form der Ansprüche einfacher zu betätigen sind als starre Schaufeln.

Die hier angewandte Technik, Elastomere mit metallischen Werkstoffen zu verbinden, hat einen technischen ^:Stand erreicht, der die Übertragung von metallischen Endstücken auf die verformbaren leitschaufel·! unter den vorliegenden Betriebsbedingungen zuläßt. Allerdings sind hier beim Einsatz Grenzen gesetzt, der diese Leitvorrichtung vorwiegend auf Kleinstanlagen beschränkt.

Wenn ein automatischer Betrieb von Anlagen vorgesehen ist, kann die Verdrehung über einen innenliegenden Stellantrieb zentral erfolgen, wobei die Verstellung durch Geber des Wasserstandes ausgelöst werden, die bei steigendem Wasser die Leitschaufeln "öffnen* d.h. strecken und den Anströmwinkel ( o< ) verringern, während bei fallendem Wasserstand die Leitrippen "schließen" und den Anströmwinkel ( oL) vergrößern.

Der besondere Vorteil der Regeleinrichtung liegt darin, daß sie vor der Anströmung angeflanscht werden kann und als flanschbares Einzelteil ausgebildet auch noch nachträglich an bestehenden Maschinen ergänzt werden kann, um einen wirtschaftlicheren Betrieb durch diese Verbesserung zu ermöglichen. Markant ist außerdem,

daß Probleme der individuellen Lagerung, Dichtung und Schmierung durch Verlegung auf den inneren Strömungsraum verringert werden.

Claims

Patentanspruch-C-

;Λ). Leitvorrichtung für Strömungsmaschinen mit axialer Anströmung insbesondere für Axialturbinen und Pumpen (1) mit feststehenden Schaufeln (2) bei der Leitrippen (3) aus elastischem Material zum einen auf der Einlaufseite mit axial gerichteten Stegen (4) zum anderen an einem zylindrisch geführten, verdrehbaren Innenteil (5) über Drehbolzen (6) verbunden sind, wobei durch Verdrehung des Innenteils (5) die Leitrippen den Anströmwinkel (<O auf die Schaufeln (2) der Strömungsmaschine (1) verändern.
2. Leitvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leitrippen aus elastischem Material, vorzugsweise aus Elastomeren bestehen und durch den Bedienungsmechanismus verformbar sind.
3.

Leitvorrichtung nach Anspruch 1-2 dadurch gekennzeichnet, daß die axial gerichteten Stege (4) fest mit dem zylindrischen Gehäuse (7) und dem" zylindrischen Innenrohr (8) verbunden sind,
4. Leitvorrichtung nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbolzen (6) drehbar in dem axial und radial beweglichen zylindrischen Innenteil (5) gelagert sind.
5. Leitvorrichtung nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Leitrippen an dem Steg (4) und dem verlängerten Drehbolzen befestigt sind.

Bankverbindung:

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6. Leitvorrichtung nach Anspruch 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß Steg (4) und Drehbolzenverlängerung an den Ein- und Auslaufenden durch korrossionsfestes Material (9) in strömungsgünstiger Form das innen befestigte elastische Material umhüllen und schützen (Fig. 2).
7. Leitvorrichtung nach Anspruch 1 - 6 dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Leitrippen (3) durch unterschiedliche Wandstärken, vorgespannt geformte Ausbildung und eingegossene Federteile (10) bzw. verlängerte Schutzenden (9) so ausgeformt sind, daß sich bei der Verdrehung eine optimale Anströmung (o() auf die Schaufeln ergibt.
8. Leitvorrichtung nach Anspruch 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß die Leitrippen durch eine Innenfeder (Fig. 2 (13)) zur Leitformausbildung vorgespannt wird.
9. Leitvorrichtung nach Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung durch eine Vorrichtung (11), die aus dem Strömungsraum reicht, vorgenommen werden kann.
10. Leitvorrichtung nach Anspruch 1-9 dadurch gekennzeichnet, daß die Teile mit"Gleitflächen aus Material mit guten Gleiteigenschaften bei Wasser - Eigenschmierung hergestellt sind.
11. Leitvorrichtung nach Anspruch 1-10 dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Leitrippen nicht die ganze Breite des Strömungsraumes ausfüllen, sondern verkürzt sind und so bereits den gewünschten Drall der Strömung vor den Schaufeln ;·' erzeugen.
12. Leitvorrichtung nach Anspruch 1-11 dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Verdrehung durch Hebel, Zahnrad oder andere herkömmliche Antriebsmechanismen erfolgt.
13. Leitvorrichtung nach Anspruch 1-12 dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehantrieb überfeinen Mechanismus nach Anspruch erfolgt, angetrieben von einem Motor, der über die Wasserstände gesteuert wird.

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14. Leitvorrichtung nach Anspruch 1 - 13 dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Verstellung in dem zylindrischen Innenteil eingebaut ist.
15. Leitvorrichtung nach Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Strömungsrichtenden Schaufelenden durch Betätigung der Drehbolzen (6) eingeleitet wird. (Fig. 3}
16. Leitvorrichtung nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbolzen zentral betätigt werden durch einen innenliegenden Antrieb (12) nach Anspruch 12 - 14 (Fig. 3).

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