DE388530C - Radiale Wasserturbine mit aeusserer Teilbeaufschlagung (System Banki) - Google Patents

Description

• Radiale Wasserturbine mit äußerer Teilbeaufschlagung (System Bänki). Wegen ihrer Einfachheit und ihres günstigen Wirkungsgrades sind die zweimal radial beaufschlagten Wasserturbinen, bei welchen also das Wasser noch einen freien Durchgang in der Radtrommel besitzt (System Bänki), in der jüngsten Zeit mehrfach angewendet worden.
• Bei diesen Wasserturbinen erfolgt die Zu-E fuhr des Wassers in einem geschlossenen Leitapparat, und zwar derart, daß der äußere und innere Wasserfaden eine evolventenartige oder ähnliche Führung besitzt, damit der stoßfreie Eintritt des Wassers gesichert werde.
• Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezweckt, diese Wasserturbinen weiter zu tiereinfachen, und zwar besonders für kleine Wassergefälle, damit auch hier anstatt der ungünstig arbeitenden Wasserräder die mit hohem Wirkungsgrad arbeitenden und mit kleineren Kosten zu beschaffenden Turbinen angewendet werden können.
• Diese Vereinfachung besteht darin, daß bei den zweimal radial. beaufschlagten Wasserturbinen mit kleineren Wassergefällen der verhältnismäßig teuere Leitapparat ganz. oder teilweise beseitigt wird, wobei der Wasserstrahl auf, einer parabolischen Bahn so gerichtet wird, daß diese Parabel sich der theoretischen Evolventenbahn gut annähert.
• Die Abb. z und a stellen die bekannte, zweimal radial beaufschlagte Wasserturbine ca dar. Aus dem oberen Kanal b gelangt das Wasser zum Laufrad und fließt nach Arbeitsleistung aus dein unteren Kanal c ab; der Abstand zwischen den Wasserspiegeln der beiden Kanäle ist die ganze Gefällhöhe H.
• Im Sinne der vorliegenden Erfindung «-irl das Wasser nicht in einem geschlossenen Leitapparat, sondern als Freistrahl auf einer parabolischen Bahn, welche sich der Evolventen gut annähert, nach dem Laufrad geführt. Der innere Wasserfaden, welcher in Abb. i mit dicker, strichpunktierter Linie gezeichnet ist, gelangt zum Laufrad in Punkt d. Damit der Eintritt stoßfrei sei, ist erforderlich, da15 der Winkel k, der von der Schaufeltangente und der Radtangente eingeschlossen wird, und der Winkel m, der von der Tangente des inneren Wasserfadens und der Radtangente eingeschlossen wird, folgender Funktion genüge: tg k tg in, d. h. wenn Winkel k-45°, 40', 35`, 30°, 25', 2o', 15', so wird Winkel ttt = 26° 35, 22'5o, 19'2o, 16'o5, 13'O5, 10°20, 7°40-Daraus folgt, daß der Winkeln, der von der Kanalbodenplatte e und der Wagerechten eingeschlossen wird, so gewählt werden bzw. das Mundstück des Kanals so ausgebildet werden muß, daß der innere Wasserfaden das Laufrad mit dem vorgeschriebenen Winkel in trifft. Nachdem aber die Wassermenge, die Belastung und die Wasserhöhe ho sich ändern, ist nicht nur bei der Schleuse f eine Regulierung notwendig, sondern auch der Winkel n muß verändert werden, was einfach dadurch geschieht, daß die Bodenplatte e mittels der Stange g" mehr oder minder geneigt eingestellt wird. Die Einstellun.- kann ganz selbsttätig sein, beispielsweise derart, daß der Schwimmer g die Bodenplatte c direkt betätigt. Der Schwimmer könnte aber auch erst einen Hilfsmotor in Tätigkeit setzen, worauf dieser dann die Bodenplatte entsprechend der Wasserhöhe h" verstellen würde.
• In Abb. i ist mit strichpunktierten dünnen Linien auch eine weitere Ausbildung der Erfindung angegeben, wobei das Wasser auf der Verlängerung e" der Bodenplatte e und zwischen den Wänden e1 weitergeführt wird. Der so entstandene Kanal ist oben offen, könnte jedoch auch geschlossen sein und im letzteren Falle könnte auch der Regulierapparat f am Ende der Verlängerung c" angewendet werden. Die richtige Ausl>iidung dieser Verlängerung e" verlangt, daß der letzte Teil dieser Verlängerung die Tangente derjenigen Parabel darstellt, die die vargesci riebene Eintrittskurve ersetzt.
• Die nette Anordnung ist aus der Zeichnung ersichtlich. Aus der Gesamtgefällhölre 1I werden die Teilhöhe h, beim Eintritt in das Rad, die Teilhöhe h. beim Durchströmen im Radinnern und beim Austritt aus dem Rad verwertet; die verhältnismäßig kleine Teilh5he h. geht verloren.
• Wenn die Wasserhöhe h.,, im Kanal konstant bleibt, kann selbstverständlich die Verstellharkeit der Bodenplatte e nicht nur wegbleiben, sondern das Wasser kann auch durch ein gewöhnliches Wundstück ausfließen.
• Der Freistrahl kann auch so ausgebildet werden, daß das Wasser oben aus dem Kanal als i'berlauf ausfließt.
• Wird der Weg des Wassers im Radinnern so geändert, daß der mittlere Wasserfaden nicht in das Radinnere tritt, sondern innerhalb der Schaufeln bleibt, so soll dieser Fall von der Erfindung mitumfaßt sein

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Radiale Wasserturbine mit äußerer Teilbeaufschlagung (System Bänki), dadurch gekennzeichnet, daß bei 'Normalleistung der innere Wasserfaden im Freistrahl das Laufrad in einer der Evolventen angenäherten Parabel so trifft, @iaß der Winkel der Schaufel zur Radtangente annähernd zweimal so groß ist als dei Winkel des inneren Wasserfadens zur Radtangente, damit der innere Wasserfaden stoßfrei in das Laufrad eintreten kann.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch i, ladurch gekennzeichnet, daß im oberes Kanal eine entsprechend der Wasserhöhe verstellbare Bodenplatte angebracht ist, clarnit der Wasserstrahl auch bei verschiedener Wasserhöhe in annähernd gleichbleibendere Winkel in das Rad eintreten kann.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet. dar aur @-er#teilung der Bodenplatte ein mittelbar oder urimittelbar wirken ler Sch-virntner angewendet -wird. Ausführungsform nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, <iaß die R-Aenplatte mit einer Verlängerung versehest wird, -wobei der letzte Teil dieser Verl;ingerung als Tangente derjenigen Parabel ausgebildet wird, die die vcrge--;cliriebene Eintrittskurve ersetzt.