JP4495129B2 - Horizontal axis Pelton turbine - Google Patents
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Description
この発明は、横軸ペルトン水車の流量制御を簡素化した構成で行える横軸ペルトン水車の構造に関する。 The present invention relates to a structure of a horizontal axis Pelton turbine that can perform flow rate control of the horizontal axis Pelton turbine with a simplified configuration.
図2は、従来の横軸ペルトン水車の縦断面図である。ペルトン水車は高落差の地点に適した衝撃水車であり、流量が大きく変化しても落差変動が小さい場合には効率の低下も比較的小さく運転性能も良いという特徴を有している。そして、このペルトン水車は水車及び発電機の据付状態により横軸形と縦軸形に分けられる。
図2に示すように、横軸ペルトン水車は、水圧管1に連結されているちょう形弁,バイプレーン弁又はロータリ弁等の開閉弁からなる入口弁2を全開して、この入口弁2に連結されている分岐管3により導入された圧力水を、ノズル4により加速し高速のジエット水流としてハウジング5内に設置され水車軸6に支持されたランナ7の外周に取り付けられたバケット8に当てて水動力を伝えた後、放水路9に排出する構造となっている。前記したノズル4にはニードル装置10が取り付けられており、このニードル装置10の操作によるニードル11の出し入れにより水車の起動停止制御、水車調速制御及び起動後の流量制御が行われる。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a conventional horizontal axis Pelton turbine. The Pelton turbine is an impact turbine suitable for a high head point, and has characteristics that even if the flow rate changes greatly, if the head fluctuation is small, the efficiency is relatively small and the driving performance is good. The Pelton turbine is divided into a horizontal axis and a vertical axis depending on the installation state of the turbine and the generator.
As shown in FIG. 2 , the horizontal axis Pelton turbine fully opens an inlet valve 2 composed of an open / close valve such as a butterfly valve, a biplane valve, or a rotary valve connected to the
図2に示すように、横軸ペルトン水車においてノズル4を2つ以上備える場合には、水圧管1の端に分岐管3を連結し、入口曲管を経て各ノズル4を設けるようにしている。
As shown in FIG. 2 , when two or more nozzles 4 are provided in the horizontal axis Pelton turbine, the
ところで、立軸ペルトン水車においては構造上ノズル数が4個ないし6個の構造の例があるが、横軸ペルトン水車の場合には、前記ノズルに設けられているニードル装置がノズルの端部の配管外部に取り付けられており、ノズルを2個以上設ける構成とすることは、分岐管の設置の困難さや建設コストが増加することから採用はされておらず、そのため横軸ペルトン水車の流量適用範囲も制限されていた。また、ニードル装置及び前記した制御装置は精密な機器であることから故障の発生率が高いという問題もあった。 By the way, in the case of a vertical shaft Pelton turbine, there is an example in which the number of nozzles is four to six in terms of structure. It is attached to the outside, and it is not adopted to have a configuration in which two or more nozzles are provided because the difficulty of installing the branch pipe and the construction cost increase, so the flow rate application range of the horizontal axis Pelton turbine is also It was restricted. In addition, since the needle device and the control device described above are precise devices, there is also a problem that a failure occurrence rate is high.
この発明の課題は、構造が簡単で、かつ安価な構成からなる流量制御が可能な横軸ペルトン水車の構造を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a structure of a horizontal axis Pelton turbine having a simple structure and capable of controlling a flow rate with an inexpensive structure.
上記した課題を解決するために、この発明は、入口弁を備えた水圧管に分岐管を介して複数のノズルを接続して構成された横軸ペルトン水車において、各ノズルにはニードル装置を設けず、1個のノズルを除き他のノズルの入口にそれぞれ開閉弁を設け、入口弁を徐々に開いて水車を起動させ、起動後は入口弁を全開して開閉弁の開閉により流量を制御する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a horizontal axis Pelton turbine in which a plurality of nozzles are connected to a hydraulic pipe having an inlet valve via a branch pipe, and each nozzle is provided with a needle device. First, open / close valves are provided at the inlets of the other nozzles, except for one nozzle, and the water wheel is started by gradually opening the inlet valve. After the start, the inlet valve is fully opened and the flow rate is controlled by opening / closing the open / close valve. .
これにより、入口弁が全開した起動後の流量の制御は、全流量に対して開閉弁を設けたノズル分の流量の制御ができ、開閉弁の開閉により流量を制御することが可能な構造が簡素化された横軸ペルトン水車を得ることができる。 As a result, the control of the flow rate after startup when the inlet valve is fully opened can control the flow rate for the nozzle provided with the open / close valve with respect to the full flow rate, and the flow rate can be controlled by opening / closing the open / close valve. A simplified horizontal axis Pelton turbine can be obtained.
ニードル装置を設けないで、一個のノズルを除き他のノズルの入口に開閉弁を設ける構成とすることにより、全流量に対して開閉弁を設けたノズル分の流量制御ができる構造が簡単な2射以上の横軸ペルトン水車を得ることができる。 By providing a configuration in which an open / close valve is provided at the inlet of other nozzles except for one nozzle without providing a needle device, the structure that can control the flow rate of the nozzles provided with the open / close valve for the entire flow rate is simple 2 You can get a horizontal axis Pelton turbine more than a shot.
以下この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
(実施の形態)
図1は、この発明の実施形態を示す横軸ペルトン水車の部分縦断面図である。なお、図2と同じ部位には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
図1には、ノズルの部分の整流装置の記載を省略してある。この実施の形態は、1個のノズルを除き、他の各ノズルに開閉弁を設けることにより流量調節を行う構成としたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment)
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a horizontal axis Pelton turbine showing an embodiment of the present invention . In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same site | part as FIG. 2, and detailed description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is omitted the description of rectifier portion Roh nozzle. This embodiment, except for one nozzle, is obtained by a configuration in which a flow control by providing on-off valve to each of the other nozzles.
図1に示す3個のノズルからなる3射式の場合には、2個のノズル4a,4bのみに開閉弁12,13をそれぞれ設置する構成とする。この実施の形態の横軸ペルトン水車においては、水車の起動には、入口弁2を徐々に開いて、開閉弁12,13を備えていないノズル4cからの圧力水によりランナ7を回転開始させて行う。起動後は入口弁2の開動作をそのまま継続して全開して規定回転速度に至った時点で併設されている発電機を並入するようにして、その後は流量に応じて各ノズル4a,4bに設けた開閉弁12,13の開閉により流量制御を行う。
In the case of a three-shot type composed of three nozzles as shown in FIG. 1, the on-off
前記した3ノズルの構成の場合には、全流量の1/3までは、開閉弁12,13を全閉して1射運転とする。流量が全流量の1/3以上で2/3までになったときは、開閉弁12を全開して2射運転とする。また、全流量となった場合には、更に開閉弁13を全開することにより3射運転とすることにより、全流量の1/3毎の流量調節が可能となる。
In the case of the above-described three-nozzle configuration, the on-off
1 水圧管
2 入口弁
3 分岐管
4a ノズル
4b ノズル
4c ノズル
9 放水路
12 開閉弁
13 開閉弁
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