DE370064C - Wasserturbine - Google Patents

Description

• Wasserturbine. Die Erfindung besteht in einer Wasserturbine mit schraubenförmigem Gehäuse, welche letzteres unmittelbar als Leitapparat ohne Einbau einer besonderen Leitschaufelung dient, indem es nach Art einer einzigen großen und entsprechend dem mittleren Umfange des Laufrades kreisförmig aufgewickelten Düse selbst das Wasser mit dem erforderlichen. Eintrittswinkel dem Laufrade zuführt. Hierdurch ist die gesamte Leitschaufelung als solche entbehrlich gemacht, und die darin sonst unvermeidlichen großen Reibungs- und Wirbelungsverluste sind vermieden.
• Die achsiale Steigung des schraubenförmiäen Gehäuses ist dabei vorteilhaft auf voller Länge gleichmäßig gleich dem zu erreichenden Wassereintrittswinkel ausgebildet, so daß der gesamte Laufradumfang unmittelbar richtig beaufschlagt wird. Dabei kann .dieser Steigungswinkel einem mittleren Laufraddurchmesser angepaßt sein und den an verschiedenen Durchmessern verschieden großen Umfangsgeschwindigkeiten durch die Eintrittswinkel der Laufschaufeln Rechnung getragen sein, oder es kann auch an den verschiedenen Laufradhalbmessern die Schraubenlinie verschiedene große Steigungswinkel haben:, so daß die relative Eintrittsrichtung, also der Laufschaufeleintrittswinkel, konstant wird.
• Die Regelungsfähigkeit ider Wassermengen und damit der Turbinenleistung, die angesichts des Fehlens eines verstellbaren Leitapparates nicht mehr in der üblichen Weise möglich ist, wird besonders vorteilhaft erreicht, indem ein mit Drehschaufeln versehener Leitapparat oder auch ein einfaches Abschlußglied am Oberwassereintritt vorgesehen ist. Hierdurch ist der weitere Vorteil ge-,vonnen, -daß nicht durch Reibung erhebliche Geschwindi:gkeitsverluste des Wassers eintreten, da ja am Oberwasser einfach der Wassereintrittsquerschnitt in geeigneter Weise verringert oder vergrößert wird. Durch diese Anordnung sind zugleich die sonst häufig bestehenden Schwierigkeiten des Wasserrechens zur Abweisung von Sch-,vimmkörpern beseitigt oder weitgehend vermindert, weil hiermit der engste Querschnitt -der Turbine unmittelbar am Einlauf liegt und alle ferneren Querschnitte größer sind und daher eingedrungene Schwimmkörper ohne Schwierigkeit durchlaufen lassen.
• Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, und zwar ist Abb. z eine teilweise aufgeschnittene @Gesamtansicht der Anlage, Abb. 2 eine Ansieht dies schraubenförmigen Gehäuses vom Laufrade her, Abb. 3 eine Schnittdarstellung nach Linie II-II der Abb. 2 nebst abgewickelter Darstellung nach Linie IIll#-Ilb.
• Die Turbine besitzt am Oberwasserbecken einen Drehschaufelleitapparat r als A l-sperrorgan. Von diesem führt das Druckrohr 2 zu einem schraubenförmigen Rohre 3, das das Wasser dem Laufrade .4 der Turbine zuleitet, von dem es durch; einen Krümmer 5 zum Saugrohr abströmt. Die Laufradwelle 6 ist unter Abdichtung mit Stopfbüchsen durch das Gehäuse 3 und den Saugrohrkrümmer _# hindurchgeführt und außen gelagert.
• Das schraubenförmige Rohr 3 besitzt, wie insbesondere aus der abgewickelten Darstellung in Abb. 3 ersichtlich, eine im wesentlichen über die volle einmalige Umfangslänge des Laufrades herumlaufende Leitwandung 7 von einem durchweg gleichbleibenden achsialen teigungswinkel eich dein zu erreichenden S 5' 1 t' 1-1 cl Eintrittswinkel der Laufschaufelung. Diese Wandung 7 kann als Schraube mit radialen Erzeugenden ausgebildet sein, so daß der Zuleitungsquerschnitt rechteckig wird, oder der Zuleitungsquerschnitt kann auch die dargestellte rundliche Querschnittsform erhalten, ohne daß sich die Strömungsverhältnisse «vesentlich ändern. Erforderlich: ist nur, daß der unterste Teil 8 dieser Wandung der Schraubenfläche derart folgt, daß er die richtigen Eintrittswinkel aufweist. Diese Eintrittskante 8 kann, wie dargestellt, rein radial un,l ;eradlinig verlaufen, insbesondere wenn die Gehäusewandung eine einheitliche Steigung und demgemäß an allen Halbmesserteilen des Laufradeintrittes die entsprechend verschiedenen Steigungswinkel aufweist; diese Kante8 kann aber auch nach anderen Kurven verlaufen, wenn für günstigen Wassereintritt an den verschiedenen Laufradhalbmessern verschieden große Steigungen der Schraube an den entsprechenden Querschnitten vorzusehen sind.
• Durch die Breitenbemessung des in der Höhe durch den Steigungs-,vinkel festgelegten Gehäuses ist es erreichbar, daß in allen Punkten gleich große Wassergeschwindigkeiten herrschen. Bei Ausbildung gemäß der abgewickelten Darstellung der Abb.3 ergibt sich dies angesichts der regelrechten Düsenform Ales ganzen Gehäuses ohne wesentliche Schwierigkeiten.
• Im untersten Teile des Gehäuses sind Leitschaufeln 9 in demselben Winkel eingebaut, wie ihn die Wandung 7 und ihr Kantenteil 8 aufweisen. Diese nur in ganz geringer Zahl vorgesehenen Schaufeln dienen zur Versteifung des Gehäuses und zur Beruhigung geringfügiger, sich etwa infolge von Ungenauigkeiten ergebender Wasserwirbeltungen. Diese Leitschaufeln können auch absichtlich die für verschiedene Füllungsgrade erforderlichen etwas abweichenden Winkel erhalten, damit die Turbinen bei verschiedenen Füllungsgraden gleichmäßig günstig arbeiten. Für die Verteilung der durchzulassenden Wassermengen auf die verschiedenen näher zur Welle oder näher zum Umfange liegenden Laufradquerschnitte sind mehrere Möglichkeiten voll gegeben, indem beispielsweise für Anlagen mit normaler Höchstwassermenge die äußeren Hälften der Laufschaufeln mit den hierfür berechneten Beaufschlagungswinkeln und die der Welle zunächstliegenden Schaufelhälften mit den für eine geringe Beaufschlagtuugsmenge von beispielsweise 85 Prozent berechneten Winkeln ausgebildet und richtig beaufschlagt werden können; anderseits ist auch die Anpassung an eine nicht die volle Höhe erreichende Normalwassermenge in umgekehrter Weise ermöglicht.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: i. Wasserturbine, dadurch gekennzeichnet, -daß unter Benutzung eines schraubenförmigen Zuleitungsgehäuses dieses Gehäuse selbst in dem dtem Laufrade zunächstliegenden Teile mit derartigen achsialen Steigungswinkeln, ausgebildet ist, daß es nach Art einer großen Düse unmittelbar ohne Benutzung eines gesonderten Leitapparates das Wasser mit dem richtigen Eintrittswinkel zum L aufrade führt. Wasserturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d'aß das schraubenförmige Gehäuse einen Steigungswinkel gleich dem erforderlichen Wassereintrittswinkel des Laufrades an einem mittleren Halbmesser besitzt. 3. Wasserturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das schraubenförmige Gehäuse zur Erreichung verschieden großer Wassereintrittswinkel an verschiedenen Halbmessern des Laufradeintrittsquerschnitts verschieden große Steigungswinkel besitzt. Wasserturbine nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet. daß im Austrittsquerschnitt des schraubenförmigen Gehäuses vor dem Laufrade außer der Endwandung der Schraube noch weitere in gleicher Richtung wie diese verlaufende Leitrippen vorgesehen sind.. .#. Wasserturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Durchflußmenge ein Leitapparat oder ein anderes Abschlußglied im Zuströmungsrohr nahe am Oberwasser eingebaut ist.