DE607906C - Einrichtung zum Entfernen von Ablagerungen an den Laufradschaufeln von Kreiselmaschinen, insbesondere Wasserturbinen und Pumpen - Google Patents

Einrichtung zum Entfernen von Ablagerungen an den Laufradschaufeln von Kreiselmaschinen, insbesondere Wasserturbinen und Pumpen

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DE607906C
DE607906C DEE43790D DEE0043790D DE607906C DE 607906 C DE607906 C DE 607906C DE E43790 D DEE43790 D DE E43790D DE E0043790 D DEE0043790 D DE E0043790D DE 607906 C DE607906 C DE 607906C
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/08Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator for removing foreign matter, e.g. mud
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Description

  • Einrichtung zum Entfernen von Ablagerunen an den Laufradschaufeln von Kreiselmaschinen, insbesondere Wasserturbinen und Pumpen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entfernen von Ablagerungen an den Laufradschaufeln von Kreiselmaschinen, insbesondere Wasserturbinen und Pumpen. Die Praxis hat gezeigt, daß derartige hydraulische Maschinen, namentlich wenn deren Schnellläufigkeit verhältnismäßig groß ist, empfindlich sind hinsichtlich Verunreinigung des Betriebswassers durch Geschwemsel (Blätter, Gras, Algen, Schlamm u. dgl.). Diese Empfindlichkeit .äußert sich dadurch, daß bei Turbinen die Leistung trotz gleichbleibender Offnung der Leitvorrichtung, gleichem Gefälle und gleichbleibender Drehzahl, bei schmutzigen Betriebswasser und ununterbrochenem Betrieb mit zunehmender Betriebszeit beständig abnimmt. Bei extremen Schnelläufern ist sogar schon ein Abfall der Leistungsabgabe auf Null beobachtet worden, ohne daß dabei der Wasserdurchlaß wesentlich abnahm. Dabei ist festgestellt worden, daß sich das Geschwemsel zur Hauptsache an der Eintrittskante der Laufschaufel festsetzt, und zwar vorzugsweise dort, wo der größte Wasserdurchfluß stattfindet, also an den äußeren Radteilen.
  • Ähnliche Erscheinungen zeigen sich auch bei Pumpen und äußern sich hier in einem Rückgang der Fördermenge.
  • Eine Reinigung der den Ablagerungen ausgesetzten Teile gestaltet sich bei Maschinen der in Frage kommenden Art insofern besonders schwierig, weil die Reinigung durch ein geschlossenes Gehäuse hindurch von außen her während des Betriebes geschehen soll. Um eine solche Reinigung zu erreichen, ist bereits vorgeschlagen worden, die Ablagerungen an der Schaufelkante mittels eines unter hohem Drucke zugeführten Wasserstrahls wegzuspülen. Ferner ist auch vorgeschlagen worden, zwischen der Leitradvorrichtung und dem Laufrad Störungsvorrichtungen einzubauen, um durch die örtlich gestörte Strömung ein Aufwirbeln und Wegspülen der Schwemsel zu erzwingen. Diese verschiedenen Einrichtungen haben sich aber ent-,veder gar nicht oder nur in ungenügendem Maße bewährt. Auch bekanntgewordene rein mechanische Vorrichtungen zur Reinigung des Laufrades von Turbinen, welche Vorrichtungen an ' den Leitschaufeln befestigte Messer aufweisen, haben sich nicht bewährt. Bei diesen Ausführungen verbleiben nämlich die Messer dauernd in der Strömung, so daß sie diese stören. Im weiteren kommen die freien Enden solcher Messer in bezug auf die Eintrittskanten des Laufrades verschieden zu liegen, da die diese Messer tragenden Leitschaufeln in bezug auf das Laufrad nie genau dieselbe Lage einnehmen. Demzufolge werden die verschiedenen Eintrittskanten nie gleichmäßig gereinigt werden. Ferner sind die Messer im wesentlichen starre Körper, so daß, wenn feste Körper zwischen Leit- und Laufrad oder in letzterem festgeklemmt werden, die Gefahr besteht, daß Teile der Turbine oder die Messer selbst beschädigt werden.
  • Um die Ablagerungen an den Laufradschaufeln von Kreiselmaschinen, insbesondere Wasserturbinen und Pumpen, zuverlässig entfernen zu können, und zwar ohne daß dabei die Strömung in der Maschine gestört oder irgendwelche Teile im mindesten gefährdet «-erden, weist die Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung eine bewegliche, durch die Gehäusewandung der Maschine dicht hindurchgeführte Stange auf, deren im Bereich der Laufschaufeln bewegtes Ende nachgiebiges Abstreifermaterial trägt und mittels Lenker so gesteuert wird, daß es die Laufschaufeleintrittskanten bestreicht. Die erwähnte Stange kann samt einem sie umgebenden Rohr zweckmäßig in einem ein Hahnküken aufnehmenden Ständer sowie in einer Stopfbüchse axial geführt sein, wobei letztere in bezug auf das Küken derart angeordnet ist, daß sich dieses bereits in die Schließlage verdrehen läßt, wenn das Rohr noch in der Stopfbüchse steckt.
  • Diese Erfindung stützt sich auf die Erkenntnis, daß es nur mittels nachgiebigem Abstreifermaterial möglich ist, die Kanten gründlich zu reinigen, und das Besondere davon liegt somit darin, daß das Reinigungsmittel mit Hilfe von Lenkern so gesteuert wird, daß es die Laufradeintrittskanten der Kreiselmaschine bestreicht.
  • Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i einen Schnitt durch einen Teil einer Franeisturbine, in Verbindung mit der eine Einrichtung zum Entfernen von Ablagerungen vorgesehen ist, welche eine schwenkbar in einem am Turbinengehäuse befestigten Ständer angeordnete Stange und einen von dieser getragenen Abstreifer aufweist.
  • Fig.2 zeigt einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. i.
  • Fig.3 zeigt einen Teil einer Propellerturbine, teilweise im Schnitt, sowie einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Einrichtung zum Entfernen von Ablagerungen, während Fig. q. und 5 zwei verschiedene Lagen gewisser Teile der in Fig. 3 gezeigten Einrichtung veranschaulichen.
  • In Fig. i bezeichnet i eine Leitschaufel und 2 einen Teil einer Laufschaufel einer Francisturbine, die vom Wasser in .Richtung des Pfeiles B durchströmt wird. In der Nähe des äußeren Radteiles können sich nun an der Eintrittskante der Schaufel - Ablagerungen festsetzen. Um diese zu entfernen, ist eine Einrichtung vorgesehen, die einen als Bürste 3 ausgebildeten, elastisch nachgiebigen Abstreifer aufweist. Die Bürste 3 ist an einer Stange ¢ befestigt, die am Innenende Führungsrippen 6 aufweist und die auf einem Teil ihrer Länge von einem Rohr 5 umgeben wird. Letzteres ist in einem als Hahnküken 7 ausgebildeten, mittels Hebels 15 von Hand einstellbaren Teil gelagert, .der seinerseits in einem schwenkbar angeordneten Teil 8 sitzt. Dieser wird von einem Ständer 9 aufgenommen, der an dem Gehäuse io der Turbine befestigt ist. In Verbindung mit dem Rohr 5 ist eine Stopfbüchse i i und in Verbindung mit .der Stange q. eine Stopfbüchse i2 vorgesehen; von letzterer ist der eine Teil mit dem Rohr 5 starr verbunden. 13 bezeichnet einen am Ständer 9 schwenkbar angeordneten Hebel, der lösbar mit der Stange d. verbunden ist und einen mit einer festen Führung 14 zusammenarbeitenden Zapfen (in der Zeichnung nicht ersichtlich) besitzt. 16 (Fig.2) bezeichnet am Ständer 9 angebrachte Verstellschrauben, welche in ihrer Innenlage das Rohr 5 an einer axialen Verschiebung verhindern.
  • Wird bei der beschriebenen Einrichtung der Hebel 13 verschwenkt, so bewirkt er auch eine Verschwenkung der Stange 4 und des Rohres 5, da ja die. Kugellagerung 7, 8 eine solche Bewegung ohne weiteres zuläßt. Dabei wird die Bürste 3 entlang eines Teiles der Eintrittskante der Schaufel e bewegt und bewirkt dort auf mechanischem Wege mit Sicherheit eine Entfernung gegebenenfalls abgelagerter Teile.
  • Falls die in dem Raum zwischen Leitvorrichtung und Laufrad der Turbine ragenden Teile der beschriebenen Einrichtung zu entfernen sind, so wird vorerst die Verbindung zwischen Hebel 13 und Stange 4 gelöst und dann letztere, soweit erforderlich, aus dem Ständer 9 herausgezogen. Hierauf wird, nachdem die Schrauben 16 (Fig. 2) entsprechend verstellt worden sind, das Rohr 5 von Hand herausgezogen, wobei das Küken 7, sobald das Innenende des Rohres 5 aus diesem heraus ist, in seine Schließlage gebracht wird. Jegliches Entweichen von Arbeitsmittel aus dem Inneren der Turbine durch dem Ständer 9 wird dann verhindert.
  • Bei der in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Ausführungsform oder Einrichtung .gemäß der Erfindung bezeichnet 2o einen als Bürste ausgebildeten, elastisch nachgiebigen Teil. des Abstreifers, der jedoch weiter noch einen zweiten Teil 21 aufweist. Die Teile 2o, 2i sind bei 22 schwenkbar miteinander verbunden; der Tei12o ist zudem bei 23 schwenkbar an einem mit Schlitzen 34,35 (Fig. 4) versebenen Rohre 26 und der Teil 2 i bei 24 gelenkig an einer Stange 25 angebracht. 27 bezeichnet einen in nicht gezeigter Weise mit dem Gehäuse 28 einer Propellerturbine starr verbundenen Ständer. Mit dem Rohr 26 ist ein zweites Rohr 29, das dessen Fortsetzung bildet, starr verbunden, und dieses Rohr 29 ist seinerseits starr mit einem Handrade 30 und einer Mutter 31 mit Innen- und Außengewinde verbunden. Eine Verstellschraube 32 ermöglicht, das Handrad 30 und über dieses somit auch die Rohre 29, 26 derart mit dem Ständer 27 zu verbinden, daß sich diese Teile relativ zueinander ungewollt nicht bewegen können. Das mit Gewinde versehene Außenende der Stange 25 geht durch die Gewindebohrung der Mutter 3 i und trägt ein Handrad 33, das die Stange 25 relativ zum Rohr 26 zu verstellen gestattet, wobei dann die zwei Abstreifertaile 20, 2 1 relativ zueinander ebenfalls verstellt werden und dabei an der Schaufel 37 der Propellerturbine eine Abstreifwirkung erzeugen. Die Fig. 3 und 5 zeigen zwei verschiedene Lagen der Abstreiferteile 20, 21. Die Schlitze 34, 35 des Rohres26 gestatten dabei ein Einziehen dieser Teile 2o, 2,1 in das Rohr 26 bzw. ein Ausstoßen aus diesem. 36 ist ein an der Stange 25 angebrachter Bund, der deren relative Bewegung in bezug auf das Rohr 26 in der einen Bewegungsrichtung begrenzt. 38 ist eine Stopfbüchse für das Rohr,, 26 und 39 eine Stopfbüchse für die Stange 25.
  • Sind die Ablagerungen an der Schaufel 37 zu entfernen, so ist der Abstreifer 20 vermittels Handrades 33 und Stange 25 awszuschwenken, und durch Drehen des Handrades 3o kann die ganze Abstreifvorrichtung axial verschoben werden, wobei eine Entfernung der vorhandenen Ablagerungen mit Sicherheit erfolgt.
  • Sollten dagegen alle Teile der beschriebenen Einrichtung außerhalb des Bereiches des die Turbine durchströmenden Wassers gebracht «-erden, so werden zuerst mittels des Handrades 33 die Abstreiferteile 2o, 2i in der in Fig. 4 gezeigten Weise in das Rohr 26 eingezogen. Hierauf wird die Schraube 32 im Sinne einer Lösung der Verbindung zwischen Ständer 27 und Handrad 30 gelöst, worauf mittels dieses die Rohre 26, 29 samt der Stange 25 axial nach auswärts bewegt werden. Der innerste Teil des Ständers 27 sowie ein in diesem Teil gelagertes Hahnküken 4o, das sich mittels eines Hebels 41 von Hand verstellen läßt, dienen dabei dem Rohr 26 als Führung. Sobald der innerste Teil der Bürste 2o aus dem Küken 4o heraus ist, wird dieses aus der in Fig.3 gezeigten Lage in die in Fig. 5 gezeigte verstellt, worauf es jegliches Entweichen von Wasser aus dem Innern der Turbine durch den Ständer 27 hindurch verhindert.
  • Der verstellbare, elastisch nachgiebige Abstreifer kann aus jedem geeigneten Material, beispielsweise aus Stahl-, Haarborsten u. dgl., bestehen.
  • Der Erfindungsgegenstand läßt sich sinngemäß auch bei Pumpen und anderen Kreiselmaschinen anbringen, bei denen die Gefahr einer Ablagerung von unerwünschten Teilen an den Laufradschaufeln besteht.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Entfernen von Ablagerungen an den Laufradschaufeln von Kreiselmaschinen, insbesondere Wasserturbinen und Pumpen, gekennzeichnet durch eine bewegliche, durch die Gehäusewandung dicht hindurchgeführte Stange, deren im Bereich der Laufschaufeln bewegtes Ende nachgiebiges Abstreifermaterial trägt und mittels Lenker so gesteuert wird, daß das Abstreifermaterial die Laufschaufeleintrittskanten bestreicht.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (4 in Fig. i bzw. 2o, 2i, 25 in Fig. 3 bis 5) samt einem sie umgebenden Rohr (5 bzw. 26) in einem ein Hahnkükeu (7 bzw. 40) aufnehmenden Ständer (9 bzw. 27) sowie in einer Stopfbüchse (i i bzw. 38) axial geführt ist, wobei letztere in bezug auf das Küken derart angeordnet ist, daß sich dieses bereits in die Schließlage verdrehen läßt, wenn das Rohr (5 bzw. 26) noch in der Stopfbüchse (ii bzw. 38) steckt.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und: 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer zwei gelenkig miteinander verbundene Teile (2o, 21 in Fig. 3 bis 5) aufweist, von denen der eine (2o) zugleich schwenkbar am Rohr (26) und der andere (2i) gelenkig an der Stange (25) angebracht ist, so daß die zwei Abstreiferteile (20, 21) bei einer relativen Bewegung zwischen Stange und Rohr auch relativ zueinander zwecks Erzielung einer Abstreifwirkung verstellt werden, und daß das Rohr (26) und die Stange (25) nach Lösung einer Sperrvorrichtung (32) als Ganzes aus dem Ständer (27) ' herausnehmbar sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006057383A1 (de) * 2006-12-04 2008-06-05 Voith Patent Gmbh Turbinenanlage zum Nutzen von Energie aus Meereswellen
ITBZ20120032A1 (it) * 2012-10-02 2014-04-03 Tirol Adria Kg Des Albert Mairhofer & Co Sistema per la pulizia di impianti idroelettrici.

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006057383A1 (de) * 2006-12-04 2008-06-05 Voith Patent Gmbh Turbinenanlage zum Nutzen von Energie aus Meereswellen
US8388301B2 (en) 2006-12-04 2013-03-05 Voith Patent Gmbh Turbine system for utilizing the energy of oceanic waves
ITBZ20120032A1 (it) * 2012-10-02 2014-04-03 Tirol Adria Kg Des Albert Mairhofer & Co Sistema per la pulizia di impianti idroelettrici.

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