DE3702719A1

DE3702719A1 - Device in the flow into spiral-casing pumps used as turbines

Info

Publication number: DE3702719A1
Application number: DE19873702719
Authority: DE
Inventors: Valentin Dipl Ing Schnitzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1987-01-30
Publication date: 1988-08-11

Abstract

The device refers to a device in the flow into spiral-casing pumps used as turbines, for altering the flow space at reduced rates of flow in order to achieve partial admission to the turbine rotor. For this purpose, a guide plate is provided in the intake flow that can be adjusted by means of actuators.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in der Anströmung von, als Turbinen genutzen Spiralgehäusepumpen zum Verändern des Strömungsraumes bei verminderter Durchflußmenge.The invention relates to a device in the inflow of, as turbines use spiral casing pumps to change the Flow space with reduced flow rate.

Bei hohen Energiepreisen gewinnen Kleinwasserkraftanlagen zur Nutzung von regenerativen Energiequellen immer mehr Bedeutung. Insbesondere in Entwicklungs- und Schwellenländern kann die Nutzung von kleinen Wasserkraftpotentialen in entlegenen Regionen eine wichtige Rolle für die Wirtschaft spielen.With high energy prices, small hydropower plants gain Use of renewable energy sources is becoming increasingly important. Especially in developing and emerging countries Use of small hydropower potential in remote regions play an important role in the economy.

Wenn man auf Regel- und Steueraufwand der Turbinen verzichtet und Antriebe mit konstanter Lastabnahme vorsieht, lassen sich sehr gut Spiralgehäusepumpen als Turbinen einsetzen, die nach den Gesetzen der Strömungslehre fast den gleichen Wirkungsgrad erreichen. Hierfür stehen genormte, serienmäßig hergestellte Pumpen in jeder Leistung zur Verfügung.If you forego the regulation and control effort of the turbines and Provides drives with constant load acceptance can be very well use volute casing pumps as turbines, which according to the Laws of fluid dynamics almost the same efficiency to reach. For this stand standardized, mass-produced Pumps available in every capacity.

Ausgehend von diesen Gegebenheiten ist es die Aufgabe der Erfin dung, eine Vorrichtung in der Anströmung einer derartigen Turbine zu schaffen, mit der bei verminderter Durchflußmenge auf einfache Weise eine Teilbeaufschlagung des Turbinenläufers erreicht werden kann. Die im Kennzeichen wiedergegebene Lösung der Aufgabe bietet den Vorteil, daß auf einfache Weise die Turbinenkennlinie über einen weiten Bereich an die gegebene Wassermenge anzupassen ist. In dieser Form eignet sich eine derartig ausgestaltete Turbine z.B. in Entwicklungsländern für den Einbau in Bewässerungska nälen, die für eine konstante Wassermenge ausgelegt sind.Based on these circumstances, it is the task of the inventor dung, a device in the flow of such a turbine to create with the at a reduced flow rate on simple Partial loading of the turbine rotor can be achieved can. The solution of the task shown in the license plate offers the advantage that the turbine characteristic curve in a simple manner a wide range has to be adapted to the given amount of water. A turbine designed in this way is suitable in this form e.g. in developing countries for installation in irrigation ka channels that are designed for a constant amount of water.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigtEmbodiments of the invention are in the drawings shown schematically. It shows

Fig. 1 Eine Leitblende in der Anströmung. Fig. 1 A baffle in the inflow.

Fig. 2 Eine Leitblende in der Anströmung mit kürzerem Schwenkhebel. Fig. 2 A baffle in the incoming flow with a shorter pivot lever.

Fig. 3 Eine verschiebbare Leitblende. Fig. 3 A sliding baffle.

Fig. 4 Eine Leitblende im Zentrum der Anströmung. Fig. 4 A baffle in the center of the inflow.

Fig. 5 Eine Leitblende im Bereich der Spirale. Fig. 5 A guide orifice in the area of the spiral.

In Fig. 1 ist ein Teilbereich der Anströmung 1 einer als Turbine genutzten Spiralgehäusepumpe wiedergegeben, bei dem im Spiral gehäuse 2 dem Sporn 3 eine Leitblende 4 zugeordnet ist, die der inneren Form des Sporns 3 angepaßt ist. Die Leitblende 4 ist an einem Schwenkhebel 5 befestigt, der auf einem Schwenkzapfen 6 gelagert ist. An dem Stellzapfen 6 greifen Stellmittel an, z.B. ein Schneckenrad, das mit einer handbetätigten Schnecke zusam menwirkt, über die der Schwenkhebel 5 mit Leitblende 4 in die angedeuteten Stellungen 4′, 4′′, 4′′′, bewegt werden kann. Hierdurch verändert sich die Beaufschlagung des Turbinenläufers 7 entsprechend der verminderten Durchflußmenge.In Fig. 1, a portion of the inflow 1 of a spiral housing pump used as a turbine is shown, in which in the spiral housing 2 the spur 3 is assigned a guide orifice 4, which is adapted to the inner shape of the spur 3 . The guide panel 4 is attached to a pivot lever 5 which is mounted on a pivot pin 6 . Actuating means engage on the adjusting pin 6 , for example a worm wheel which interacts with a manually operated worm, via which the pivot lever 5 with guide plate 4 can be moved into the indicated positions 4 ', 4 '', 4 '''. As a result, the loading of the turbine rotor 7 changes in accordance with the reduced flow rate.

Fig. 2 unterscheidet sich durch die Leitblende 8, die an einem kürzeren Schwenkhebel 9 befestigt ist, dessen Schwenkzapfen 10 im Zentrum des Strömungsquerschnitts der Anströmung 1 vorgesehen ist. Über Stellmittel, die an Schwenkzapfen 10 angreifen, läßt sich von außerhalb des Spiralgehäuses 2 die Leitblende 8 in die angedeuteten Positionen 8′ und 8′′ stufenlos verstellen. Fig. 2 differs by the guide plate 8 , which is attached to a shorter pivot lever 9 , the pivot pin 10 is provided in the center of the flow cross section of the inflow 1 . About actuating means that engage pivot pin 10 , the guide screen 8 can be continuously adjusted from the outside of the spiral housing 2 in the indicated positions 8 'and 8 ''.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist die Leitblende ebenfalls an die innere Form des Sporns 3 angepaßt und läßt sich in Längs richtung in Führungen 12 verschieben. Hierfür ist ein Stellmittel in Form eines Stellrades 13 vorgesehen, über das die Leit blende 11 stufenlos in die Stellungen 11′ und 11′′ verschoben werden kann und ebenfalls eine Teilbeaufschlagung des Turbinen läufers 7 erreicht werden kann.In the embodiment of Fig. 3, the guiding shield is adapted also to the interior shape of the spur 3 and can be longitudinally in guides 12 to move. For this purpose, an adjusting means in the form of an adjusting wheel 13 is provided, via which the guide aperture 11 can be moved continuously into the positions 11 'and 11 ''and also a partial loading of the turbine rotor 7 can be achieved.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 ist die Leitblende 14 befestigt im Zentrum der Anströmung 1 vorgesehen und erstreckt sich von hier bis über eine Teillänge der Spirale 15 des Spiralgehäuses 2. An der Innenwandung der Spirale 15 ist die Leitblende 14 be festigt und ist im Bereich der Anströmung 1 beweglich ausge bildet. Im vorderen Bereich der Leitblende 14 greift eine Stell schraube 16 an dieser an, über die von außerhalb des Spiral gehäuses 2 mittels Stellmutter 17 das vordere Ende der Leit blende 14 in die gestrichelt gezeichnete Stellung 14′ bewegt werden kann, so daß sich der Querschnitt der Anströmung 1 prak tisch halbiert und gleichzeitig ein großer Teilbereich des Turbinenläufers 7 abgedeckt ist.In the embodiment of Fig. 4, the guiding shield 14 is secured in the center of the incident flow 1 is provided and extends from there to over a partial length of the scroll 15 of the scroll casing 2. On the inner wall of the spiral 15 , the baffle 14 is fastened and is movable out in the area of the inflow 1 . In the front area of the guide plate 14 engages an adjusting screw 16 on this, via which from the outside of the spiral housing 2 by means of the adjusting nut 17, the front end of the guide plate 14 can be moved into the position 14 'shown in broken lines, so that the cross section of the Inflow 1 practically halved and at the same time a large portion of the turbine rotor 7 is covered.

Die Leitblende 18 gemäß Fig. 5 ist im Bereich der Spirale 15 vorgesehen und ist als elastische Doppelspirale ausgebildet. Mit ihrem in Strömungsrichtung gesehen hinteren Ende ist sie in der Spirale 15 mittels Drehzapfen 19 befestigt. An ihrem vorderen Ende ist sie über einen Bolzen 20 an einer Einstellschraube 21 befestigt, die von außerhalb des Spiralgehäuses 2 mittels Handrad 22 derart einstellbar ist, daß die Durchflußöffnung durch das Strecken der Leitblende 18 in die Stellungen 18′ und 18′′ stufenlos einstellbar ist.The guiding shield 18 of FIG. 5 is provided in the region of the coil 15 and is formed as an elastic double spiral. With its rear end seen in the direction of flow, it is fastened in the spiral 15 by means of a pivot pin 19 . At its front end, it is fastened by means of a bolt 20 to an adjusting screw 21 , which can be adjusted from outside the volute casing 2 by means of handwheel 22 in such a way that the flow opening can be infinitely adjusted by stretching the guide plate 18 into the positions 18 'and 18 '' .

Claims

1. Device in the inflow of spiral casing pumps used as turbines for changing the flow space with a reduced flow rate, characterized in that in the area of the inflow ( 1 ) in the spiral casing ( 2 ) a guide screen ( 4 , 8 , 11 , 14 , 18 ) is provided which is adjustable to reduce the free flow opening via adjusting means ( 13 , 16 , 21 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the guide screen ( 4 , 8 , 11 ) in the region of the spur ( 3 ) is seen before that it is adapted to the inner shape of the spur and is attached to a pivot lever ( 5 , 9 ) .

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the pivot lever ( 5 ) with the guide plate ( 4 ) on a pivot pin ( 6 ) is mounted, the pivot point is provided outside the flow cross section, and that about the pivot pin ( 6 ) Guide orifice ( 4 ) can be adjusted from outside the volute casing ( 2 ).

4. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the pivot pin ( 10 ) for the pivot lever ( 9 ) and the guide plate ( 8 ) is arranged in the center of the flow cross section of the inflow ( 1 ).

5. The device according to claim 1, characterized in that the guide diaphragm ( 11 ) is provided in the region of the spur ( 3 ), that it is adapted to the inner shape of the spur and in its longitudinal direction in guides ( 12 ) is slidably mounted, and that the The guide screen ( 11 ) can be adjusted in the direction of the spiral ( 15 ) by means of the adjusting wheel ( 13 ).

6. The device according to claim 1, characterized in that the guide diaphragm ( 14 ) is provided in the center of the inflow ( 1 ) and continues over a partial length of the spiral ( 15 ) that it is attached to the inner wall of the spiral ( 15 ), and in that the front region in the Anströ mung (1) by means of screw (16) to the inner wall of the flow to be deflected (1).

7. The device according to claim 1, characterized in that the guide diaphragm ( 18 ) in the region of the spiral ( 15 ) is designed as an elastic double spiral which is fixed with its rear end in the flow direction in the spiral ( 15 ) by means of a pivot ( 19 ) and on its front end is fastened via a bolt ( 20 ) to an adjusting screw ( 21 ), via which the flow opening can be adjusted from outside the spiral housing ( 2 ).