-
Verfahren zum Entteeren von Wasserturbinen und Pumpen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Entleeren von Wasserturbinen und Pumpen, deren Laufrad
mindestens zum Teil in den Unterwasserspiegel eintaucht, und die auch bei abgesperrtem
Wasserdurchfluß von einem treibenden Teil mitgenommen werden. Derartige Verhältnisse
treten beispielsweise bei hydroelektrischen Kraftanlagen mit Speicherpumpe und hochliegendem
Unterwasserspiegel auf, wo ein einmal als Generator und ein andermal als Motor laufender
elektrischerTeil bald mit einerTurbine und bald mit einer Pumpe zusammen zu arbeiten
hat. Bei solchen Anlagen wird häufig mindestens die Turbine mit dem elektrischen
Teil starr gekuppelt, um einen möglichst gedrängten. einfachen Aufbau zu erhalten,
da es dann möglich ist, finit weniger Traglagern auszukommen. Solchen Anlagen haftet
jedoch der Nachteil an, daß bei hochliegendem Unterwasserspiegel und abgesperrtem
Wasserdurchfluß durch die Turbine bzw. Pumpe im Falle, wo das Laufrad dieser Kreiselmaschine
von dem als Motor laufenden elektrischen Teil noch mitgenommen wird, den ganz beträchtlichen
Widerstand zu überwinden hat, den das im Gehäuse noch vorhandene Wasser der Drehung
des Laufrades entgegensetzt. Die Erfindung bezweckt nun, ein Verfahren zu schaffen,
das ein sehr rasches Entleeren des Gehäuses derjenigen Kreiselmaschine (Wasserturbine
bzw. Pumpe) ermöglicht, deren leer laufendes Laufrad vom elektrischen Teil mitgenommen
wird. Zu diesem Zwecke wird erfindungsgemäß nach erfolgter Trennung der leer mitlaufenden
Turbine bzw. Pumpe vom Unterwasserkanal die pumpende Wirkung des Laufrades dieser
Kreiselmaschine zum Entleeren ihres Gehäuses benutzt.
-
Auf der beiliegenden Zeichnung sind verschiedene Anlagen zum Ausführen
des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt Abb. i eine hydroelektrische Anlage mit Turbine, Generatormotor und
Speicherpumpe. bei der das Turbinensaugrohr in eine vom Unterwasserkanal durch eine
Schütze trennbare Ausgußkanmmer ragt, Abb. z eine ähnliche Anlage, bei der jedoch
das Saugrohr unmittelbar bis in den Unterwasserkanal reicht, - wobei in dieser Abbildung
die Speicherpumpe der Einfachheit halber weggelassen ist.
-
Abb.3 zeigt eine Abänderung einer Einzelheit.
-
Bei der Anordnung nach Abb. i ist i eine Wasserturbine, die über eine
starre Kupplung 8 mit einem elektrischen Teil 25 verbunden ist. Letzterer
arbeitet beim Turbinenbetrieb als Generator. Der Turbine i strömt das treibende
Wasser durch eine Leitung 2
züi, während es durch ein Saugrohr 3
in eine Ausgußkammer 4 abströmt, die durch eine in senkrechter Richtung verschiebbare
Schütze 5 vom Unterwasserkanal 6 trennbar ist. Mit dem elektrischen Teil 25, der
auch als Motor laufen kann, steht ferner über eine Kupplung io eine Speicherpumpe
7 in Wirkungsverbindung. Links von der starren Kupplung 8 ist ein einziges Traglager
9 vorhanden, während die Welle des elektrischen Teils 25 zwischen den Kupplungen
8, io von zwei Traglagern i i, iz gestützt wird. An dem Gehäuse der Turbine i, die
tiefer liegt als der Unterwasserspiegel, ist eine mit einem Absperrorgan i 9 ausgestattete
Leitung 13 angeschlossen, die in den Unterwasserkanal 6 ausgießt. Eine Leitung 14
ermöglicht unter Umgehung eines Hauptschiebers 15, Kühlwasser aus der Speiseleitung
2 in- das Turbinengehäuse i einzuführen. 16 ist eine Hilfspumpe, die in die Ausgußkammer
4 gelangendes Leckwasser sowie durch die Leitung 14 der Turbine i zuströmendes Kühlwasser
durch Leitungen 17, 18 hindurch in den Unterwasserkanal 6 fördert. 2 i bezeichnet
eine absperrbare Hilfsleitung, die den untersten Teil des Gehäuses unmittelbar mit
dem Turbinensaugrohr 3 zu verbinden gestattet, zum, Zwecke, auch eine Entleerung
des untersten Gehäuseteiles der Turbine zu ermöglichen.
-
Bei arbeitender Turbine i ist deren Gehäuse ganz mit Wasser gefüllt
und die Schütze 5 aufgezogen, so daß auch die Ausgußkammer 4 ganz mit Wasser gefüllt
ist. Wird nun durch Schließen des Hauptschiebers 15 der Wasserzufluß zur Turbine
i abgesperrt, deren Laufrad aber durch den nunmehr als Motor laufenden elektrischen
Teil 25 weiter in Umdrehung gehalten, also von diesem Teil 25 mitgenommen, so ist
die Schütze 5 in die in Abb. i gezeigte Lage herunterzulassen. Das mitgenommene
Turbinenrad übt jetzt, trotzdem es mit dem Drehsinn der Turbine weiterläuft, eine
pumpende Wirkung aus und fördert das in der Saugkammer 4 enthaltene Wasser durch
die Leitung 13 in den Unterwasserkanal 6, wobei eine Belüftung durch das Standrohr
22 stattfindet. Ist die Ausgußkammer 4 um einen bestimmten Betrag entleert worden,
was sehr rasch erfolgen kann, d. h. wenn der Wasserspiegel in derselben beispielsweise
die in Abb. i dargestellte Höhe einnimmt. so wird ein Organ 2o, das ein Einströmen
von Luft in das Saugrohr 3 gestattet, geöffnet, worauf die Wassersäule im Saugrohr
3 abgerissen wird. Dabei tritt so viel Wasser aus dem Saugrohr 3 in die Kammer 4
über, als deren luftgefüllter Raum fassen kann; es ist darauf zu achten, daß die
Kammer 4 vor dem öffnen des Organs 20 um so viel entleert worden ist, daß der Spiegel
der abgerissenen Wassersäule im Saugrohr 3. unterhalb der Leitung 21 liegt. Nach
dem Abreißen der Wassersäule und nach erfolgter gänzlicher Entleerung des Turbinengehäuses
mit Hilfe der Leitung 21 läuft dann das Turbinenlaufrad in einem luftgefüllten und
nicht mehr in einem wassergefüllten Raum. Als Folge davon werden die Widerstände,
die das Turbinenlaufrad bei seiner Drehung zu überwinden hat, um ein ganz bedeutendes
vermindert. Um zu verhindern, daß sich das in der Luft drehende Turbinenlaufrad
mit der Zeit zu stark erhitzt, wird durch die Leitung 14 Kühlwasser zugeführt, das
nach Ausübung seiner Kühlwirkung in die Ausgußkammer 4 abfließt. Dieses Wasser wird
zusammen mit Leckwasser, das an der Schütze 5 in die Kammer 4 eindringt, durch die
Hilfspumpe 16 in den Unterwasserkanal 6 gefördert, derart, daß der Wasserspiegel
im Saugrohr 3 dauernd auf einer solchen Höhe gehalten wird, daß ein Rückströmen
von Wasser in die Turbine i ausgeschlossen ist.
-
Die in Abb.2 gezeigte Anordnung unterscheidet sich von der in Abb.
i dargestellten einmal dadurch, daß das Saugrohr 3 der Turbine i nicht in eine besondere
Ausgußkammer 4 ragt, sondern bis an den Unterwasserkanal, heranreicht, von dem es
mittels einer Schütze 5 getrennt werden kann. Sodann wird hier die Entlüftungsleitung
22 durch einen in einer Mauer angeordneten Kanal gebildet. Bei dieser Anordnung
kann der Wasserspiegel im Turbinengehäuse, wenn das leer mitlaufende Turbinenrad
als Pumpenrad arbeitet, nicht so weit abgesenkt werden. wie bei der Anordnung nach
Abb. i, da keine beim Absenken sich mit Luft füllende Ausgleichkammer vorhanden
ist, so daß die Wassersäule im Saugrohr 3 bereits vor einer genügenden Entleerung
des Turbinengehäuses abreißt. Die weitere Entleerung des Gehäuses hat dann über
die Leitung 21 zu erfolgen. Eine weitergehende Entleerung ist auch in dem Falle,
wo@ das Saugrohr 3 bis an den Unterwasserkanal 6 heranreicht, möglich, wenn in der
in Abb. 3 gezeigten Weise in Verbindung mit einem solchen Saugrohr 3 noch eine Hilfskammer
23 vorgesehen wird, die in ähnlicher Weise wirkt wie die Kammer 4 nach der Anordnung
nach Abb. i. Diese Hilfskammer 23 kann zweckmäßig über ein BeruWgungsgitter 2¢ mit
dem Saugrohr 3 in Verbindung stehen.
-
Die Erfindung läßt sich sinngemäß auch in Verbindung mit Pumpen anwenden,
wenn diese mit dem elektrischen Teil 25 starr, gekuppelt sind und daher bei abgesperrtem
Wasserdurch$uß durch die Pumpe vom genannten Teil leer mitgenommen werden.