DE869779C - Regelbare Wasserablassvorrichtung, die sich als Druckregler und Synchronauslass bei Rohrleitungsturbinen und als Wasserenergie-vernichter verwenden laesst - Google Patents

Description

• Regelbare Wasserablaßvorrichtung, die sich als Druckregler und Synchronauslaß bei Rohrleitungsturbinen und als Wasserenergievernichter verwenden läßt Die Erfindung betrifft eine regelbare Wasserablaßvorrichtung, die sich als Druckregler und Synchronauslaß bei Rohrleitungsturbinen- und als Wasiserenergieverniehter verwenden läßt und die einen Eintrittsstutzen, der gleichzeitig als Sitz für einen. unter der Gegenwirkung eines gesteuerten Flüssigkeitsdruckes stehenden Abäc'hlußkegel .dient, sowie einzumUmlenkendes einströmendenWassers in eine zur Eintrittsrichtung mindestens angenähert senkrechte Richtung dienendes Gehäuse aufweist.
• Werden solche Vorrichtungen; vom strömungstechnischen Gesichtspunkt aus. nicht richtig ausgeführt, so können in denselben Ablösungen der Strömung eintreten, was Anlaß zu den so gefürchteten Kävitationen; starkem Lärm wnd gefährlichen Erschütterungen geben kann.
• Zweck der Erfindung ist, eine regelbare Wasserablaßvorrichtung der erwähnten Art zu schaffen, die gleichzeitig folgende Vorteile vereinigt: Gedrängte und.da'her leichte, billige Bauart bei großer Durchlußmenge; keine Strömunpablösungen im Eintrittsstutzern und weitgehende Vernichtung der im ansfiießenden Wasser enthaltenen kinetischen Energie unter Vermeidung von Wasserschlägen. Um all das zu erreichen, ist bei einer regelbaren Wasser= ablaßvorrichtung gemäß der Erfindung das ,Austritts,ende des Eintrittsstutzens als erweiterte Düse ausgebildet, die unter Freilassung eines zum Zuführen von Belüftungsluft dienenden ringförrnigen Zwischenraumes von, einem als Drehkörper ausgebildeteii Gehäuseansatz vorn sichelförmigem Querschnitt umgeben isst. Dieser Drehrkörper, dessen Drehachse mit der Längsachse des Eintrittsstutzens zusammenfällt, rollt das aus letzterem strömende Wasser ein und lenkt es in Form von zwei Wirbelzöpfen nach dem Geh äuseablaufstutzen um. Der maximale Öffnungshub .des Abschlußkegels ist dabei so in Beziehung mit dem Kegel-Winkel des letzteren und dem Krümmungsradius der erweiterten Düse gebracht, daß an, keiner Stelle der letzteren Unterdrücke auftreten. - Zweckmäßig kann im Scheitelpunkt .des Gehäuses noch ein nach einwärts sich erstreckender Ansatz vors annähernd keitförmigem Querschnitt vorhanden sein, der gegen denselben prallendes Druckwasser, in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Vorrichtung gesehen, symmetrisch nach beiden Seiten ablenkt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel -der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen-Längsschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fi:g. i und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-111 der Fig. 2.
• In den Figurenbezeichnet i. den Einlaßstutzen einer Wasserablaßvorrichtung, die an eine nicht gezeigte Druckleitung _ angeschlossen ist.. _ Dieser Stutzen i ist als Düse ausgebildet, die an der engsten Durchflußstelle :den Durchmesser D hat: An .diese engste Stelle schließt sich ,das als erweiterte Diese 2 ausgdbüldete Austrittsende des Stutzens i an. _3 bezeichnet ein Gehäuse, das zum Umlenken des in die Vorrichtung irr Richtung des -Pfeils A einströmenden Wassers in die Richtung B, das heißt in eine zur Eintrittsrichtung senkrechte Richtung dient. Das Gehäuse 3. weist einen Ansatz q. auf, der als: Drehkörper von siehelförm.gem Querschnitt ausgebildet ist -und, dessen Drehachse mit der Längsachse der Vörrichtu.rng zusammenfällt. Dieser Gehäuseansatz 4 umgibt unter Freilassung eines ringförmigen Zwischenraumes 5 das Austrittsende 2 des Stutzens i. Der Ringraum 5 ist an einem Lufteinlaßkanal 6 angeschlossen. Im Scheitelpunkt des Gehäuses 3 ist noch :ein nach einwärts sieh -erstreckender Ansatz 7 -von annähernd keilförrriigem .Querschnitt vorgesehen. 8.- bezeichnet den Abläüfstützen des Gehäuses und 9 einen. in Richtung der Längsachsle - der Vorrichtung verschiebbaren, Abschlußkegel,- dem der Eintrittsstutzen x. gleichzeitig als Sitz dient, wenn sich jener in der Schließlage befindet. Der Abschlußkegel -9: steht unter .der Gegenwirkung Beines, Flüssigkeitsdruckes; -der Eintritt und Ausfiuß der Druck- -fiüssigkeit in bzw. aus .einem Druckraum i z durch -eirven Stutz,enio wird von nicht gezeigten" Mitteluri' beispielew eise im Falle einer Rohrleitungsturbine. vari Geschwiridigkeitsriegler--aüs gesteuert. Mittels des-Abschlüßkegels 9 l:äß't sich somit die durch die Vorrichtung strömende Wassermenge regeln.
• Der .maximale Öffnungshub s des Abschlußkegels-9 ist so in Beziehung mit dem Kegelwinkel des letzteren und dem Krümmungsradius der er-_ wetterten Düse gebracht, daß, an keiner Stellte der letzteren Unterdrücke auftreten. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, .daß i2@ einen Ablaufstutzen für Leckwas ser und 15 eine Verstärkungsrippe bezeichnet.
• ' Bei der beschriebenen regelbaren Wasserabla!ßvorrichtung herrscht am Austrittsende des Ringraumes. 5, wenn der Luftzuführungskanal 6 mit der .Atmosphäre in Verbindung steht, praktisch Atmosphärendruck, so daß an den engeren Stellen des Stutzens vor dessen Austrittsende 2 auch bei maximalem Öffnungshub s des Abschlußkegels 9 keine Kavitation 'eintreten kann, also jeder Ablösungsgefahr vorgebeugt ist. Ferner bewirkt der Drehkörper 4 dank seines: sichelförmigen Querschnittes ein Einrollern des durch den Querschnitt 13 in den ringförmigen Raum 14 des Gehäuses 3 eintretenden Strahls, wobei gleichzeitig eine Durchmischung dieses Wasserteils mit der durch den, Ringraum 5 eingesaugtem Luft erfolgt, was zur Dämpfung von auftretenden Geräuschen und auch zur teilweisen Vernichtung von im Wasser enthaltener kinetischer Energie beiträgt. Durch das vom Drehkörper 4 bewirkte Einmollen des in dien Raum 14 gelangenden Wassers wird auch verhindert, daß dieses Wasser wieder auf den durch den Querschnitt 13 strömenden, Strahl treffen kann, was höchst nachteilig die durch die Vorrichtuirg je Zeiteinheit -durchzubringende Wassermenge beeinflussen würde. Durch das erwähnte Einrollen wird auch das Ansaugen von Luft durch .den Ringraum 5 hindurch unterstützt. Der Drehkörper 4 bewirkt zusammen mit dem Ansatz 7 im Scheitelpunkt .des Gehäuses 3, daß das stark mit Luft durchmischte Wasser, welches vom Drehkörper 4 eingerollt wird und dabei gegen den Ansatz. 7 prallt; in einer Ebene senkrecht zur Längsochse der Vorrichtung gesehen, in Form von zwei Wirbelzöpfen ohne Ablösungen, also unter voller Ausnutzung aller Dürchfiußquerschnitte und weitgehender Energievernichtung, bei geringer Geräuschentwicklung symmetrisch nach beiden Seiten i hin, in Richtung des Ablaufstutzens 8 des: Gehäuses 3. um- und, abgelenkt wird.
• Regelbare Wasserablaßvorrichtungeni der beschriebenen Bauart lassen, sich als Druckregler und Synchronauslässe bei Rohrleitumgsturbin'en und- als i Wasserenergievernichter verwenden.
• Die Erfindung. läßt ° sich auch anwenden, wenn ds;s zum Umlenkeg-.des einströmenden Wassers dienende - Gehäuse 'so 'aasgebildet ist, daß es das einströmende Wäser in eine'zur Eintrittsrichtung nur i angenähert senkrechte Richtung umlenkt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE; - .i. ' Rggelbare - WasAerabläßvxrichturig; die sich' als D@ruclcregl.er Und Syn-,hronauslaß bei Rohrleitungsturbinen und als Wasserenergievernichter verwenden. läßt und einen Eintrittsstutzen, der gleichzeitig als Sitz für eineu unter der Gegenwirkung eines gesteuerten Flüsisigkeitsdruckes stehenden Absc'hlußkegel dient, sowie ein zum Umlenken des einströmenden Wassers in eine zur Eintrittsrichtung mindestens angenähert senkrechte Richtung dienendes Gehäuse aufweist, dadurch @gelienaz-eic'hnet, daß das Austrittsende des Eintrittsstutzens als erweiterte Düse ausgebildet und unter Freilasisung eines zum Zuführen von Belüftungsluft dienenden ringförmigen Zwischenraumes von. einem als Drehkörper ausgebildeten Gehäuseansatz von sichelförmigem Querschnitt umgeben ist, und dieser Drehkörper, dessen Drehachse mit der Längsachse des Eintrittsstutzens zusammenfällt, das aus letzterem strömende Wasser einrollt und in Form von zwei Wirbelzöpfen nach dem Gehäuseablaufstutzen umlenkt, wobei der maximale Öffnungshub dies Abschlußkegel:s so in Beziehung mit dem Kegelwinkel des letzteren und. dem Krümmungsradius der erweiterten Düse gebracht ist', daß an keiner Stelle der letzteren Unterdrücke auftreten.
2. 2. Regelbare Wasserablaßvorrichtung nach Anspruch: r, dadurch gekennzeichnet, daß im Scheitelpunkt des- Gehäuses ein nach einwärts sich erstreckender Ansatz von annähernd keilförmigem Querschnitt vorhanden ist, der gegen denselben prallendes Druckwasser, in einer Ebene senkrecht zur Längsachse .der Vorrichtung gesehen, symmetrisch nach beiden Seiten ablenkt.