DE474482C

DE474482C - Device for removing deposits on the impeller blades of water turbines

Info

Publication number: DE474482C
Application number: DEV21988D
Authority: DE
Original assignee: Maschinenfabrik JM Voith GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik JM Voith GmbH
Priority date: 1926-12-30
Filing date: 1926-12-30
Publication date: 1929-04-05

Description

Vorrichtung zum Entfernen von Ablagerungen an den Laufradschaufeln von Wasserturbinen Bei den neuzeitlichen schnellaufenden Wasserturbinen, die zwischen den Austrittskanten der Leitradschaufeln und den Eintrittskanten der Laufradschattfeln einen großen Zwischenraum besitzen, kommt es bei unreinem Betriebswasser oft vor, daß sich auf den Laufradschaufeln, insbesondere deren Eintrittskanten und da vor allem auf den äußeren Teilen, Fremdkörper, die durch den Rechen hindurchgehen, wie dünne Äste, Gras, Laub usw., festsetzen. Sie verringern dadurch die freien Querschnitte der Schaufelkanäle, heminen den Wasserdurchgang, stören die Strömung und vermindern unter Umständen die Leistung der Turbine sehr stark.Device for removing deposits on the impeller blades of water turbines In the modern high-speed water turbines, which between the trailing edges of the stator blades and the leading edges of the impeller blades have a large gap, it often happens with impure process water, that on the impeller blades, especially their leading edges and there before especially on the outer parts, foreign objects that pass through the rake, like Fix thin branches, grass, leaves, etc. You thereby reduce the free cross-sections the blade channels, heminen the water passage, disturb the flow and diminish under certain circumstances the power of the turbine is very strong.

Mechanische Vorrichtungen zur Beseitigung dieser Fremdkörper sind bekannt. Sie lassen sich aber zweckmäßig nur anwenden, wenn die Laufradschaufeln feststehen, wie dies bei Francis- tmd Propellerturbinen der Fall ist. Dagegen versagen sie bei Kaplanturbinen mit verstellbaren Laufradschaufeln. Hier können sie nicht mehr als Abstreifer dienen, weil sich der Abstand zwischen der Schaufeleintrittskante und dem Abstreifer mit den verschiedenen Stellungen der Laufradschaufeln ändert.Mechanical devices are used to remove these foreign objects known. However, they can only be used appropriately if the impeller blades fixed, as is the case with Francis tmd propeller turbines. Failure against it they are used in Kaplan turbines with adjustable impeller blades. Here you can't serve more as a scraper because the distance between the blade leading edge increases and the scraper changes with the various positions of the impeller blades.

Für solche Fälle soll die Erfindung Abhilfe schaffen. Sie läßt sich aber auch für die Reinigung von Wasserturbinen-Laufrädern mit festen Schaufeln, also für Francis- und Propellerräder mit Vorteil verwenden. Die Erfindung besteht darin, daß am Turbinenkessel Strahlrohre mit Düsen angeordnet werden, aus denen im Bedarfsfalle während des Betriebes Druckwasser gegen die Laufradschaufeln gespritzt wird. Seine Geschwindigkeitsenergie und seine Richtung müssen so bemessen sein, daß der Strahl den Widerstand des strömenden Betriebswassers überwindet, zu den Laufradschaufeln gelangt und dort noch imstande ist, das auf ihnen, insbesondere auf den Eintrittskanten sitzende Geschwemmsel wegzuspülen.The invention is intended to provide a remedy for such cases. She lets herself but also for cleaning water turbine runners with fixed blades, therefore use for Francis and propeller wheels with advantage. The invention exists in that jet pipes with nozzles are arranged on the turbine boiler, from which if necessary, pressurized water is sprayed against the impeller blades during operation will. Its speed energy and its direction must be measured in such a way that that the jet overcomes the resistance of the flowing process water to the Impeller blades and there is still able to do that on them, in particular to wash away debris sitting on the leading edges.

Der notwendige Wasserdruck kann in beliebiger Weise erzeugt, das Spritzwasser einer beliebigen Quelle unter anderem auch dem Turbinenbetriebswasser selbst entnommen werden.The necessary water pressure can be generated in any way, the splash water taken from any source, including the turbine service water itself will.

Die Richtung, in der der Wasserstrahl gegen die Laufradschaufeln gespritzt wird, kann sehr verschieden sein. Es besteht die Möglichkeit, ihn etwa parallel zu den Schaufeleintrittskanten bzw. parallel zu deren äußeren Teilen zu richten. Er kann aber auch schräg von der Eintrittsseite oder schräg von der Austrittsseite her gegen das Laufrad gespritzt werden.The direction in which the jet of water splashed against the impeller blades can be very different. There is a possibility of it being roughly parallel to the blade leading edges or parallel to their outer parts. But it can also be at an angle from the entry side or at an angle from the exit side be sprayed against the impeller.

Die Abbildungen zeigen eine Reihe von Anwendungsbeispielen, wobei die Turbinen mit stehender Welle angenommen sind. Abb. r stellt ein Francislaufrad dar, bei dem das, Wasserzuführungsrohr eine Reihe von Düsen trägt, deren eine einen annähernd horizontal gerichteten Strahl hervorbringt, während aus den seitlich angebrachten Düsen Wasserstrahlen schräg nach unten gegen den äußersten Teil der Laufradeintrittskanten spritzen. In der gleichen Abbildung ist ein Strahlrohr eingezeichnet, durch das Druckwasser von unten her gegen das Laufrad gespritzt werden kann. Ein drehbarer Vorderteil ermöglicht genaue Einstellung bei der Montage. Abb.2 zeigt die Vorrichtung in ihrer Anwendung auf ein Propellerlaufrad mit feststehenden Laüfradschaufeln. Hier kann der Reinigungsstrahl von der Wand des Turbinenkessels her so eingespritzt werden, daß er parallel zu den Schaufeleintrittskanten verläuft.The figures show a number of application examples, whereby the turbines are assumed to have a standing wave. Fig.r represents a Francis impeller represents, in which the, water supply pipe carries a series of nozzles, one of which approximately horizontal directed beam while out the side-mounted nozzles jets water diagonally downwards against the outermost one Inject part of the impeller leading edges. In the same picture is a jet pipe drawn, through which pressurized water is sprayed against the impeller from below can. A rotatable front part enables precise adjustment during assembly. Fig 2 shows the device in its application to a propeller impeller with fixed Wheel blades. Here the cleaning jet can come from the wall of the turbine boiler be injected forth in such a way that it runs parallel to the blade leading edges.

Abb. 3 und 4 zeigen eine Vorrichtung zur Verwendung des Reinigungsverfahrens bei Kaplanturbinen mit drehbaren Laufradschaufeln. Die beispielsweise wagerecht eingeführten Strahlrohre tragen je eine Kopfdüse und mehrere seitliche Düsen, welche Reinigungsstrahlen etwa in Richtung der Schaufeleintrittskanten nach der Turbinenwelle zu sowie schräg nach unten abgeben. Dabei wird das Strahlrohr bei der Montage so einzustellen sein,. daß die Strahlen bei einer mittleren Stellung der Turbinenschaufeln, die dem am häufigsten vorkommenden Betriebszustande entspricht, die Laufradeintrittskanten unter möglichst günstigem Winkel treffen. Bei anderen Laufradschaufelstellungen wird dann die Reinigungswirkung weniger kräftig sein, wodurch sich eine längere Anwendung des Reinigungsstrahles notwendig machen kann.Figs. 3 and 4 show an apparatus for using the cleaning method for Kaplan turbines with rotatable impeller blades. The horizontal, for example Introduced nozzles each carry a head nozzle and several side nozzles, which Cleaning jets approximately in the direction of the blade leading edges after the turbine shaft to and at an angle downwards. The nozzle is like this during assembly be adjusted. that the jets at a middle position of the turbine blades, which corresponds to the most common operating conditions, the impeller leading edges hit at the most favorable angle possible. With other impeller blade positions the cleaning effect will then be less powerful, resulting in a longer one Use of the cleaning jet may make it necessary.

In Abb. 5 ist eine einzelne Schaufel einer Propeller- oder Kaplanturbine im Schnitt dargestellt. Weiter sind die hauptsächliche Lage der Ablagerungen, die Richtung der tatsächlichen relativen Geschwindigkeit des Betriebswassers und einige mögliche Richtungen der Wasserstrahlen zum Reinigen der Schaufel eingezeichnet.In Fig. 5 is a single blade from a propeller or Kaplan turbine shown in section. Next are the main locations of the deposits that Direction of the actual relative speed of the process water and some possible directions of the water jets for cleaning the shovel are shown.

Im vorhergehenden sind die Relativbewegungen des Reinigungsstrahles gegen die Laufradschaufeln zugrunde gelegt worden. Die Richtung der Düsenöffnungen und die Stärke des Wasserdruckes muß natürlich unter Berücksichtigung der Bewegung des Laufrades und der Wasserbewegung in der Turbine ge@vählt werden.In the foregoing are the relative movements of the cleaning jet against the impeller blades. The direction of the nozzle openings and the strength of the water pressure must of course take into account the movement of the impeller and the water movement in the turbine can be selected.

Claims

PATENTANSPLZUCIl: Device for removing deposits on the Impeller blades of water turbines, characterized by those arranged on the turbine boiler Nozzles with nozzles, from which pressurized water during operation if necessary is sprayed against the impeller blades.