DE515977C

DE515977C - Heberturbine

Info

Publication number: DE515977C
Application number: DES88742D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-04-13
Filing date: 1928-12-02
Publication date: 1931-01-16

Description

Heberturbine Die Erfindung bezieht sich auf Gefällturbinen mit Heberwirkung und bezweckt eine Vereinfachung der Bauart, die es unter anderem ermöglicht, von einem festen Einbau der Turbine ganz abzusehen, ihren Standort ohne Schwierigkeit zu verlegen und wechselnden Wasserständen Rechnung zu tragen. Überdies wird eine Verbesserung des Wirkungsgrades dadurch erreicht, daß die bekannten schädlichen Kavitationserscheinungen vermieden werden, welche einer größeren Verbreitung der Heberturbine bisher hinderlich waren.
Im wesentlichen besteht die Erfindung darin, daß das Gehäuse der Turbine aus zwei achsenparallelen Rohren (Steigrohr und Saugrohr) besteht, die durch ein schachtelartiges Mittelstück verbunden sind. Infolge dieser Dreiteilung des Gehäuses, das mit einer Aufhängevorrichtung versehen ist, ergibt sich ein reiterartiges, an sich betriebsfähiges Aggregat, das über einer entsprechend ausgebauten Gefällstufe, z. B. einem Wehr oder Überfall, so aufgehängt oder aufgesetzt werden kann, daß sein Eintritts- bzw. Austrittsquerschnitt unter den Ober- bzw. Unterwasserspiegel taucht.
Zu niedrigen Wasserständen kann durch Absenken des Gehäuses oder durch Austausch des Saugrohres entsprochen werden, das erfindungsgemäß am Boden 'des Mittelstückes auswechselbar befestigt ist. Zur Vermeidung von Kavitationserscheinungen ist das Laufrad erfindungsgemäß in der Eintrittsöffnung des zweckmäßig vertikalen Steigrohres angeordnet, so daß es unter allen. Umständen unterhalb des Oberwasserspiegels zu liegen kommt, wodurch den bekannten Bedingungen für Kavitationsfreiheit am besten entsprochen wird. Die leichte Änderbarkeit der Höhenlage des Gehäuses gestattet es hierbei, die Eintrittsöffnung des Gehäuses und damit das Laufrad gerade nur so tief anzuordnen, als dies zur Erfüllung der vorerwähnten Bedingungen notwendig ist. Es werden infolgedessen die Reibungsverluste in dem bei der vorliegenden Bauart möglichst kurz ausgebildeten Steigrohre auf ein Mindestmaß herabgedrückt, was dem Wirkungsgrad gleichfalls zugute kommt.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in Abb. i im Längsschnitt, in Abb. a im Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i dargestellt.
Das über einem Überfall i aufgehängte Gehäuse besteht aus drei Teilen, und zwar einem zylindrischen Steigrohr 2, einem konischen Saugrohr 3 und einem Mittelstück q. von schachtelartiger Form, an dessen Boden die achsenparallelen Rohre 2, 3 senkrecht ansetzen. Das Mittelstück besitzt zwischen den Rohranschlüssen rechteckigen Querschnitt und bildet mit seiner Decke eine Plattform. In der Eintrittsöffnung des Gehäuses ist das Laufrad 5 auf vertikaler Welle 6 angeordnet, die von einem Rohr? umgeben ist, das an die Decke des Mittelstückes dicht angeschlossen und mit seinem unteren Ende in einem Körper 8 gelagert ist, der sich mittels Rippen 9 gegen die Innenwand des Steigrohres abstützt. In das etwas erweiterte untere Ende des Rohres 7 ist eine Stopfbüchse io eingesetzt, die knapp hinter dem Laufrad liegt und somit ständig unter Wasser ist. Die Flügel des Laufrades streifen hart an der Unterkante der Rippen 9 vorbei, wodurch eingedrungene Fremdkörper, wie Zweige oder Holzstückchen, zerschnitten werden. Die Nabe ii des Laufrades besitzt einen verhältnismäßig großen Durchmesser und bildet mit dem Lagerkörper 8 und einem an diesen befestigten konischen Manteli2 einen Kern innerhalb des Steigrohres, wodurch der freie Querschnitt desselben nach oben zu eine Erweiterung erfährt, die eine gewisse Saugwirkung bedingt. Auf der Decke des Mittelstückes q. befindet sich das Vorgelege, welches die Drehung der Welle 6 auf die dortselbst aufgestellte Dynamomaschine überträgt. Das ganze Gehäuse hängt an Ketten 13. In der Decke des Mittelstückes ist ein Ventil 1q. mit einem Fliehkraftregler 15 vorgesehen, der an die Welle 6 angeschlossen ist. Die Rohre 2 und 3 sind am Mittelstück q. mittels Flanschen befestigt. Das Saugrohr kann somit erforderlichenfalls leicht ausgewechselt werden. Zum Absaugen von Luft bei Inbetriebsetzung der Turbine kann eine übliche Pumpe vorgesehen sein.
Durch die reiterartige Ausbildung und Aufhängung der ganzen Turbine sowie infolge der Auswechselbarkeit ihrer Gehäuseteile kann dieselbe trotz Serienerzeugung den jeweils vorhandenen Gefällstufen leicht angepaßt werden. Die Kosten des Zusammenbaues sind gering, Einbaukosten entfallen gänzlich. Die eigenartige Form des Gehäuses, welche den Weg des Wassers möglichst verkürzt, sowie dieAnordnung des Laufrades, welche, wie Versuche ergeben haben, auch bei wechselnder Belastung Kavitationserscheinungen hintanhält, bedingen eine Verbesserung des Wirkhngsgrades. Bei vertikaler Anordnung der Rohre 2, 3 ergibt sich ein Mindestmaß an Tauchtiefe. Die Regelung der Drehzahl erfolgt selbsttätig durch das Ventil.

Claims

PATENT ANSP1iÜCI3E: i. Heberturbine, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei achsenparallelen Rohren (Steigrohr und Saugrohr) besteht, die durch ein schachtelartiges Mittelstück verbunden sind.
2. Heberturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad zur Vermeidung von Kavitationserscheinungen in der Eintrittsöffnung des zweckmäßig vertikalen Steigrohres angeordnet ist.
3. Heberturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr am Boden des Mittelstückes auswechselbar befestigt ist.