JPH01313677A - Rotor center seal device for straight flow type hydraulic turbine generator - Google Patents
Rotor center seal device for straight flow type hydraulic turbine generatorInfo
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- JPH01313677A JPH01313677A JP63145215A JP14521588A JPH01313677A JP H01313677 A JPH01313677 A JP H01313677A JP 63145215 A JP63145215 A JP 63145215A JP 14521588 A JP14521588 A JP 14521588A JP H01313677 A JPH01313677 A JP H01313677A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Description
この発明は、ストレートフロー型水車・発電機の水車側
から発電機側へ水が漏れないようシールするロータセン
タシール装置に関する。The present invention relates to a rotor center sealing device for sealing a straight flow type water turbine/generator to prevent water from leaking from the water turbine side to the generator side.
ストレートフロー型水車・発電機は落差25m程度以下
の低落差大流量の地点に適用される横軸の軸流水車・発
電機であり3〜5枚のランナ羽根をもつ。第2図はスト
レートフロー型水車・発電機の概略縦断面図、第3図は
第2図のA方向矢視図である。第2図において水路中の
バルブ1の下流側にランナボス3が設けられ、これにラ
ンチ羽根4が可動に取りつけられる。このランチ羽根4
の外周にロータセンタを介して発電機ロータ5が取りつ
けられこの発電機ロータ5に対向して発電機固定子2が
取りつけられている。
発電機ロータ5は回転するため静止部である水車ケーシ
ング6とは切り離されていて、前記発電機ロータ5とケ
ーシング6との間の隙間から河川水が流入し、発電機に
浸水しないように、前記うンナ羽根4の外周に取りつけ
られたロータセンタ8に対し水流に直角方向の上流側面
および下流側面に1対のロータセンタシール装置が設け
られる。
この部分を詳細に示す第4図において、ランナ羽根4の
外周にロータセンタ8が取りつけられていて、このロー
タセンタ8の側面に対向して主シール9が組み込まれ背
面のスプリングIOによりロータセンタ面に均一な面圧
が生ずるよう押圧されている。主シール9内には配管に
より僅かな量の圧力水を供給してロータセンタ面との間
に微小厚みの水膜が形成されるようにすることにより主
シール9の摩耗を少なくしている。
前記主シール9の内径側には主シール周りの部品異常時
や、保守時に応急的に封水するためにバックアップシー
ル11があり、水車停止時には外部から配管により圧縮
空気を導入し前記バックアップシール11を膨らませて
ロータセンタ面に密着して、封水する。The straight flow type water turbine/generator is an axial flow water turbine/generator with a horizontal shaft that is applied to locations with a low head of about 25 m or less and a large flow rate, and has 3 to 5 runner blades. FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of a straight flow type water turbine/generator, and FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. In FIG. 2, a runner boss 3 is provided downstream of the valve 1 in the waterway, and a launch vane 4 is movably attached to the runner boss 3. This lunch feather 4
A generator rotor 5 is attached to the outer periphery of the generator via a rotor center, and a generator stator 2 is attached opposite to the generator rotor 5. Since the generator rotor 5 rotates, it is separated from the water turbine casing 6, which is a stationary part, to prevent river water from flowing into the generator through the gap between the generator rotor 5 and the casing 6 and flooding the generator. A pair of rotor center seal devices are provided on the upstream and downstream sides of the rotor center 8 attached to the outer periphery of the upholstery blade 4 in a direction perpendicular to the water flow. In FIG. 4, which shows this part in detail, a rotor center 8 is attached to the outer periphery of the runner blade 4, and a main seal 9 is built in opposite to the side surface of the rotor center 8, and a spring IO on the back side is attached to the rotor center surface. It is pressed so that uniform surface pressure is generated. Wear of the main seal 9 is reduced by supplying a small amount of pressurized water into the main seal 9 through piping so that a water film of very small thickness is formed between the main seal 9 and the rotor center surface. There is a backup seal 11 on the inner diameter side of the main seal 9 to temporarily seal water when there is an abnormality in parts around the main seal or during maintenance, and when the water turbine is stopped, compressed air is introduced from the outside through piping to seal the backup seal 11. Inflate it and bring it into close contact with the rotor center surface, sealing it with water.
【発明が解決しようとする課題】
従来のロータセンタシール装置においては、ロータセン
タ内周端部から主シール9の内周端部までの範囲(第4
図において で示す範囲)のシール装置とロータセンタ
面との隙間は平常は充水されているためストレートフロ
ー水車・発電機が回転するとこの部分で流体摩擦を生ず
る。
ストレートフロー水車・発電機の場合、ロータセンタシ
ール装置7は直径の大きい部分に位置するためロータセ
ンタ面の周速が大きいのでこれによる前記隙間部での流
体摩擦損失動力は水車出力の1〜2%に達し、水力エネ
ルギーの有効利用の面で改善を望まれていた。
流体中の回転面に発生する流体摩擦損失は、流体と接触
する回転部分の面積、即ち回転数が同一であれば回転体
の摩擦発生部の半径差の小さい程低減される。
この発明は、ロータセンタシール装置を構成する主シー
ルとバックアップシールの位置を従来とは逆に入れ替え
主シールをロータセンタの内周に接近して配置し発電機
ロータセンタの接水部分を縮小したロータセンタシール
装置を提供することを目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional rotor center seal device, the range from the inner peripheral end of the rotor center to the inner peripheral end of the main seal 9 (the fourth
The gap between the seal device and the rotor center surface (in the area indicated by ) in the figure is normally filled with water, so when the straight flow turbine/generator rotates, fluid friction occurs in this area. In the case of a straight flow water turbine/generator, the rotor center seal device 7 is located at a large diameter portion, so the circumferential speed of the rotor center surface is high, so the fluid friction loss power at the gap is 1 to 2 times the water turbine output. %, and improvements were desired in terms of effective use of hydropower energy. Fluid friction loss occurring on a rotating surface in a fluid is reduced as the difference in radius of the friction-generating portion of the rotating body is smaller, provided that the area of the rotating portion in contact with the fluid, that is, the rotational speed is the same. This invention replaces the positions of the main seal and backup seal that make up the rotor center seal device, placing the main seal close to the inner periphery of the rotor center, thereby reducing the water-contact area of the generator rotor center. An object of the present invention is to provide a rotor center seal device.
この発明は、ロータセンタの水流に直角な前後の側面を
押圧するように前記ロータセンタの半径方向内周に接近
して配置された主シールと、この主シールの外径側に隣
接して配置されたバックアップシールとからロータセン
タシール装置を構成した。This invention includes a main seal disposed close to the radially inner periphery of the rotor center so as to press the front and rear sides perpendicular to the water flow of the rotor center, and a main seal disposed adjacent to the outer radial side of the main seal. A rotor center seal device was constructed from the backup seal.
上記ロータセンタシール装置によれば、ロータセンタを
シールする主シールをロータセンタの半径方向内周に接
近して配置することによって、ロータセンタ回転面の接
水部分の半径方向距離を短くし、流水中のロータセンタ
回転面に発生する流体摩擦損失を低減できる。According to the above rotor center seal device, by arranging the main seal that seals the rotor center close to the radially inner circumference of the rotor center, the radial distance of the water-contacting portion of the rotor center rotating surface is shortened, and water flows It is possible to reduce fluid friction loss that occurs on the rotating surface of the rotor center inside.
第1図はこの発明の実施例によるロータセンタシール装
置の部分詳細図で、第2図、第3図、第4図と同じ部位
は同じ番号を付しである。第1図において、ランナ羽根
4の外周にロータセンタ8が取りつけられ主シール9は
前記ロータセンタ8の半径方向内周に接近して配置され
、スプリングIOによりロータセンタ側へ押圧されてい
る。さらに主シール9内には配管を介して僅かな量の圧
力水を供給することにより、主シール9とロータセンタ
8の側面との間に微小な厚みの水膜を形成させて主シー
ル9の摩耗を少なくしている。
主シール9の外径側に隣接してバックアップシール11
を配置し、このバックアップシール11は前記主シール
周りの部品異常時に外部から配管により圧縮空気を導入
して膨らませてシールする。
主シール9をロータセンタ8の半径方向内周に接近して
配置することによってロータセンタ面における接水部分
の半径方向距離を低減することができる。
この発明によれば、水車充水中には主シール本体周りの
保守点検は不可能であるが、水車充水中の保守点検の機
会は少ないので、その場合には水車入口、出口のゲート
を閉じ水車内部を抜水すれば保守作業が可能であるため
特に保守上の問題はない。FIG. 1 is a partial detailed view of a rotor center seal device according to an embodiment of the present invention, in which the same parts as in FIGS. 2, 3, and 4 are designated by the same numbers. In FIG. 1, a rotor center 8 is attached to the outer periphery of the runner blade 4, and a main seal 9 is disposed close to the radially inner periphery of the rotor center 8, and is pressed toward the rotor center by a spring IO. Furthermore, by supplying a small amount of pressurized water into the main seal 9 through piping, a water film with a minute thickness is formed between the main seal 9 and the side surface of the rotor center 8. Reduces wear. A backup seal 11 is adjacent to the outer diameter side of the main seal 9.
This backup seal 11 is inflated and sealed by introducing compressed air from the outside through piping when a component abnormality occurs around the main seal. By arranging the main seal 9 close to the radially inner periphery of the rotor center 8, the radial distance of the water-contacted portion on the rotor center surface can be reduced. According to this invention, it is impossible to perform maintenance and inspection around the main seal body while the water turbine is being filled, but since there are few opportunities for maintenance and inspection while the water turbine is being filled, in that case, the water turbine inlet and outlet gates are closed. There are no particular maintenance problems because maintenance work can be done by draining water from the inside.
この発明によれば、ロータセンタシール装置をロータセ
ンタの半径方向内周に接近して配置された主シールと、
この主シールの外径側に隣接して配置されたバックアッ
プシールとから構成し、流水中のロータセンタ接水部分
の半径方向長さを短くしたのでストレートフロー水車・
発電機のロータセンタシール装置周辺の流体摩擦損失を
大幅に低減することができる。その結果機器制作コスト
を大幅に上昇させることなくストレートフロー水車・発
電機の総合効率を0.5〜1.0%向上できる。According to this invention, the rotor center seal device includes a main seal disposed close to the radially inner circumference of the rotor center;
It consists of a backup seal placed adjacent to the outer diameter side of this main seal, and the radial length of the part of the rotor center that comes in contact with flowing water has been shortened, so it can be used for straight flow turbines.
Fluid friction loss around the rotor center seal device of the generator can be significantly reduced. As a result, the overall efficiency of straight flow water turbines and generators can be improved by 0.5 to 1.0% without significantly increasing equipment production costs.
第1図はこの発明の実施例によるストレートフロー水車
・発電機のロータセンタシール装置の部分詳細図、第2
図はストレートフロー水車・発電機の概念図、第3図は
第2図のA方向矢視図、第4図は従来例によるストレー
トフロー水車・発電機のロータセンタシール装置の部分
詳細図である。
2:発電機固定子、3:ランナ、4:ランナ羽根、5:
発電機ロータ、7:ロータセンタシール装置、8:ロー
センタ、9:主シール、11:バックアップシール。FIG. 1 is a partial detailed view of a rotor center sealing device for a straight flow water turbine/generator according to an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a conceptual diagram of a straight flow turbine/generator, Figure 3 is a view taken in the direction of arrow A in Figure 2, and Figure 4 is a partially detailed view of a conventional rotor center seal device for a straight flow turbine/generator. . 2: Generator stator, 3: Runner, 4: Runner blade, 5:
Generator rotor, 7: rotor center seal device, 8: low center, 9: main seal, 11: backup seal.
Claims (1)
ナ羽根と、前記ランナ羽根の外周に環状のロータセンタ
を備え、このロータセンタを介して取り付けた回転子と
、前記回転子に対向する固定子を備えたストレートフロ
ー型水車・発電機において、前記ロータセンタの水流に
直角な前後の側面を押圧するように前記ロータセンタの
半径方向内周に接近して配置された主シールと、この主
シールの外径側に隣接して配置されたバックアップシー
ルとからなり、主シール破損時に水車側から発電機側へ
水が漏れないように前記発電機のロータセンタをシール
することを特徴とすることを特徴とするストレートフロ
ー型水車・発電機のロータセンタシール装置。1) A plurality of runner blades whose blade shafts are movably supported by a runner boss, an annular rotor center on the outer periphery of the runner blade, a rotor attached via the rotor center, and a fixed blade opposite to the rotor. In a straight flow type water turbine/generator equipped with a rotor center, the main seal is arranged close to the inner periphery of the rotor center in the radial direction so as to press the front and rear sides of the rotor center perpendicular to the water flow; It is characterized by comprising a backup seal disposed adjacent to the outer diameter side of the seal, and sealing the rotor center of the generator to prevent water from leaking from the water turbine side to the generator side when the main seal is broken. A rotor center seal device for straight flow water turbines and generators featuring:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63145215A JPH0718401B2 (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Rotor center seal device for straight flow turbines and generators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63145215A JPH0718401B2 (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Rotor center seal device for straight flow turbines and generators |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01313677A true JPH01313677A (en) | 1989-12-19 |
JPH0718401B2 JPH0718401B2 (en) | 1995-03-06 |
Family
ID=15380033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63145215A Expired - Lifetime JPH0718401B2 (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Rotor center seal device for straight flow turbines and generators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0718401B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007216687A (en) * | 2007-04-20 | 2007-08-30 | Ube Ind Ltd | Manufacturing method of copper clad laminated sheet and manufacturing method of substrate for electronic part |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP63145215A patent/JPH0718401B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0718401B2 (en) | 1995-03-06 |
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