JPH05256244A - Irregular pelton turbine - Google Patents
Irregular pelton turbineInfo
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- JPH05256244A JPH05256244A JP4088186A JP8818692A JPH05256244A JP H05256244 A JPH05256244 A JP H05256244A JP 4088186 A JP4088186 A JP 4088186A JP 8818692 A JP8818692 A JP 8818692A JP H05256244 A JPH05256244 A JP H05256244A
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- runner
- jet
- pelton turbine
- buckets
- bucket
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、6ノズルペルトン水
車のランナバケットの配列を変えた変則形ペルトン水車
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anomalous type Pelton turbine in which the arrangement of runner buckets of a six-nozzle Pelton turbine is changed.
【0002】[0002]
【従来の技術】ペルトン水車は、約200〜1800m
の高落差に適用される衝動水車で、以前は横軸であった
が、近年は立軸機が採用されるようになった。1個のラ
ンナに取り付けられるノズル数が、横軸では2個が限度
であるが、立軸には6個まで可能であり、大容量化、高
速化が計られれるようになり、また、使用ノズる数の制
御によって、きわめて広い出力範囲にわたって効率低下
の少ない運転ができるようになった。図2は従来の6ノ
ズルペルトン水車の平面図である。ペルトン水車の流量
調整は、ノズル部に設けたニードル弁の出し入れにより
行う。ペルトン水車では、入口弁3を経てさらに分岐管
2によって分岐された圧力水は、ノズル4で加速され、
ジェットとなってランナ1の図示しないランナバケット
に当たり、ランナ1に回転力を与えた後、放水路に自然
落下する。ノズル4から噴射されるジェットは、ランナ
1のピッチ円とジェット中心との接点で図示しないラン
ナバケットに当たるように設定されている。2. Description of the Related Art The Pelton turbine is about 200 to 1800 m long.
Impulse water turbines applied to high heads, which used to be on the horizontal axis, but in recent years vertical axis machines have been adopted. The number of nozzles that can be attached to one runner is limited to two on the horizontal axis, but up to six on the vertical axis, making it possible to increase the capacity and speed. By controlling the number of units, it has become possible to operate with a small decrease in efficiency over an extremely wide output range. FIG. 2 is a plan view of a conventional 6-nozzle Pelton turbine. The flow rate of the Pelton turbine is adjusted by inserting and removing the needle valve provided in the nozzle. In the Pelton turbine, the pressure water branched through the branch pipe 2 through the inlet valve 3 is accelerated by the nozzle 4,
It becomes a jet, hits a runner bucket (not shown) of the runner 1, applies rotational force to the runner 1, and then falls naturally into the discharge channel. The jet ejected from the nozzle 4 is set so as to hit a runner bucket (not shown) at the contact point between the pitch circle of the runner 1 and the center of the jet.
【0003】図3は図2のペルトン水車の等効率特性曲
線を示す図である。図において、横軸は単位回転速度、
縦軸は単位流量を示す。単位回転速度が速くなると、6
ノズル運転では隣のジェットと干渉し合って効率低下を
起こす。図において、単位回転速度が速くなり、かつ単
位流量が増加すると等効率曲線が接近しているのは、ジ
ェット干渉が開始して効率低下が激しくなることを示し
ている。ここで、単位回転速度n11=n・D/√H、
単位流量Q11=Q/D2 ・√Hであり、nは水車の回転
速度、Dはランナのピッチ円の直径、Hは落差、Qはノ
ズル1個当たりの流量である。FIG. 3 is a diagram showing an equal efficiency characteristic curve of the Pelton turbine of FIG. In the figure, the horizontal axis is the unit speed,
The vertical axis represents the unit flow rate. When the unit speed increases, 6
In nozzle operation, it interferes with the adjacent jets and causes a drop in efficiency. In the figure, the fact that the isoefficiency curves approach each other as the unit rotational speed increases and the unit flow rate increases indicates that the jet interference starts and the efficiency decreases drastically. Here, the unit rotational speed n 11 = nD / √H,
The unit flow rate is Q 11 = Q / D 2 · √H, n is the rotational speed of the water turbine, D is the diameter of the pitch circle of the runner, H is the head, and Q is the flow rate per nozzle.
【0004】図4は1個のランナバケットについて、1
個のノズルから噴射されるジェットの方向の変化を示す
図で、(A)はジェットの受け始めを示す図、(B)は
ジェットの直角流入の状態を示す図、(C)はジェット
受け終わりを示す図である。ジェットは6はランナバケ
ット5の切欠き部8から衝突し、ランナバケット5の内
径側に向かって進む。ランナバケット5が回転すると、
ランナバケット5の中央部から尖縁7に直角に、即ちピ
ッチ円の接線の方向に進む。さらにランナバケト5が回
転すると、ランナバケット5の内径側から衝突し、外径
側へ向かって進み、一部の水は切欠き部8から抜ける。
次のランナバケット5も同様の経過を繰り返す。従来の
6ノズルペルトン水車では、口径が等しい6個のノズル
と、ランナバケット5の形状が等しい16乃至22個程
度のランナバケット5を備えていた。従って、各ノズル
及びバケットに発生する現象はどのランナバケット5に
も発生していた。FIG. 4 shows one runner bucket with one
It is a figure which shows the change of the direction of the jet injected from each nozzle, (A) is a figure which shows the receiving start of the jet, (B) is a figure which shows the state of right angle inflow of the jet, (C) is the end of the jet receiving FIG. The jet 6 collides with the notch portion 8 of the runner bucket 5 and advances toward the inner diameter side of the runner bucket 5. When the runner bucket 5 rotates,
From the central part of the runner bucket 5, it advances at right angles to the pointed edge 7, that is, in the direction of the tangent to the pitch circle. When the runner bucket 5 further rotates, it collides from the inner diameter side of the runner bucket 5, advances toward the outer diameter side, and part of the water escapes from the cutout portion 8.
The same process is repeated for the next runner bucket 5. A conventional 6-nozzle Pelton turbine has six nozzles having the same diameter and about 16 to 22 runner buckets 5 having the same shape. Therefore, the phenomenon that occurs in each nozzle and bucket has occurred in any runner bucket 5.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく6ノズル
ペルトン水車において、ランナが高速で回転すると、1
個のランナバケットがジェットを受けているとき、次の
ジェットを受けるタイミングが早まるため、ジェッの干
渉が発生していた。干渉の現象は、図4において、ラン
ナバケット上面でジェットの受け終わり時期の水と、次
のジェットの受け始めの水とが衝突し合って発生し、干
渉が発生すると水車の効率低下を来していた。ジェット
の干渉を避けるためには、ジェットの受け終わりの水が
バケットの外に出てから、次のジェットを受け始めるよ
にする必要がある。In the 6-nozzle Pelton turbine as described above, when the runner rotates at high speed, 1
When one runner bucket is receiving a jet, the timing of receiving the next jet is advanced, which causes jetting interference. In FIG. 4, the phenomenon of interference occurs when the water at the end of jet reception and the water at the beginning of the next jet collide with each other on the upper surface of the runner bucket, and when interference occurs, the efficiency of the turbine decreases. Was there. In order to avoid jet interference, it is necessary to ensure that the water at the end of one jet comes out of the bucket before it begins to receive the next jet.
【0006】この発明は、6ノズルペルトン水車におい
て、ランナバケットの上面でジェットの干渉が発生しな
いようにした変則形ペルトン水車を提供することを目的
とする。It is an object of the present invention to provide a six-nozzle Pelton turbine, which is an irregular type Pelton turbine in which jet interference does not occur on the upper surface of the runner bucket.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】6ノズルペルトン水車に
おいて、ランナバケットの相互間隔が大小交互に繰り返
されるように、前記ランナバケットの相互間隔を1つお
きに変えて、前記ランナバケットをランナのピッチ円に
沿って配列したことによって、上記目的を達成する。SUMMARY OF THE INVENTION In a six-nozzle Pelton turbine, the runner buckets are spaced apart from each other so that the runner buckets alternate in size with each other. By arranging along a circle, the above object is achieved.
【0008】また、ランナバケットの相互間隔は、小間
隔側を水車の出力に対応する標準の間隔とすれば、ジェ
ットが干渉しないようにする上に好適である。Further, if the mutual intervals of the runner buckets are set to the standard interval corresponding to the output of the water turbine on the small interval side, it is suitable for preventing the jets from interfering with each other.
【0009】さらに、ランナバケットの相互間隔は、大
間隔側は小間隔側の約1.2 倍とすれば、ジェットが干渉
しないようにする上に好適である。Further, the mutual spacing of the runner buckets is preferably 1.2 times as large on the large spacing side as on the small spacing side in order to prevent jets from interfering with each other.
【0010】[0010]
【作用】この発明においては、ランナバケットの相互間
隔が大小交互に繰り返されるように、ランナバケットを
配列したため、1つのランナバケットにおいて、ジェッ
トの受け終わりの水がバケットの外に出てから、次のジ
ェットを受け始めるようになるので、ランナバケットの
上面でジェットが干渉することはない。According to the present invention, the runner buckets are arranged so that the mutual intervals of the runner buckets are alternately repeated in magnitude. The jets do not interfere with each other on the upper surface of the runner bucket because they start receiving the jets.
【0011】[0011]
【実施例】図1はこの発明の実施例による変則形ペルト
ン水車のランナの構成図である。図において、ランナバ
ケット5の相互間隔を、大間隔aと小間隔bと2種類と
し、大間隔aと小間隔bとが交互に繰り返されるよう
に、ランナバケット相互間隔を1つおきに変えて、ラン
ナバケット5をランナ1のピッチ円1aに沿って周方向
に配列した。小間隔bは、ペルトン水車の出力に対応す
るランナバケットの標準の間隔とするとき、ランナバケ
ットの高さを標準より低くして、大間隔aを確保でき
る。また、大間隔aは小間隔bの約1.2 倍とすれば、小
間隔bの手前のランナバケット5がジェットを受け、そ
の水がランナバケット5の切欠き部8から外へ出てか
ら、次のジェットが入って来るので、ジェットの干渉は
避けられる。1 is a block diagram of a runner of an irregular type Pelton turbine according to an embodiment of the present invention. In the figure, there are two types of mutual intervals between the runner buckets, a large interval a and a small interval b, and the runner bucket mutual intervals are changed every other so that the large interval a and the small interval b are alternately repeated. The runner buckets 5 are arranged in the circumferential direction along the pitch circle 1a of the runner 1. When the small interval b is the standard interval of the runner bucket corresponding to the output of the Pelton turbine, the height of the runner bucket can be made lower than the standard to ensure the large interval a. If the large interval a is set to about 1.2 times the small interval b, the runner bucket 5 in front of the small interval b receives the jet, and the water flows out from the cutout portion 8 of the runner bucket 5 and then Jets come in, so jet interference can be avoided.
【0012】[0012]
【発明の効果】この発明によれば、ランナバケットの相
互間隔が、大小交互に繰り返されるようにしたので、1
つのランナバケットについて、ジェットの受け終わり
と、次のジェットの受け始めとが同時に起こるとがな
く、ジェットの干渉を避けることができる。このように
して6ノズルペルトン水車の効率を高めることができ
る。As described above, according to the present invention, the mutual intervals of the runner buckets are repeated alternately in magnitude and small.
For one runner bucket, the end of receiving the jet and the start of receiving the next jet do not occur at the same time, and the jet interference can be avoided. In this way the efficiency of the 6 nozzle Pelton turbine can be increased.
【図1】この発明の実施例による変則形ペルトン水車の
ランナの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a runner of an anomalous type Pelton turbine according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来の6ノズルペルトン水車の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a conventional 6-nozzle Pelton turbine.
【図3】図2のペルトン水車の等効率特性曲線を示す図
である。3 is a diagram showing an equal efficiency characteristic curve of the Pelton turbine shown in FIG. 2;
【図4】ペルトン水車のジェットのバケット内面の流れ
を示す図で、(A)はジェットの受け始めを示す図、
(B)はジェットの直角流入状態を示す図、(C)はジ
ェットの受け終わりを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a flow on the inner surface of a bucket of a jet of a Pelton turbine, FIG.
(B) is a diagram showing a right-angled flow state of the jet, and (C) is a diagram showing the end of receiving the jet.
1 ランナ 4 ノズル 5 ランナバケット 6 ジェット 7 尖縁 8 切欠き部 1 runner 4 nozzle 5 runner bucket 6 jet 7 sharp edge 8 notch
Claims (3)
ケットの相互間隔が大小交互に繰り返されるように、前
記ランナバケットの相互間隔を1つおきに変えて、前記
ランナバケットをランナのピッチ円に沿って配列したこ
とを特徴とする変則形ペルトン水車。1. In a 6-nozzle Pelton turbine, the runner buckets are alternated one by one such that the runner buckets are alternately spaced so that the runner buckets alternate with each other. An irregular type Pelton turbine characterized by being arranged.
て、ランナバケットの相互間隔は、小間隔側を水車の出
力に対応する標準の間隔とすることを特徴とする変則形
ペルトン水車。2. The irregular type Pelton turbine according to claim 1, wherein the mutual intervals of the runner buckets are standard intervals corresponding to the output of the hydraulic turbine on the small interval side.
て、ランナバケットの相互間隔は、大間隔側は小間隔側
の約1.2 倍としたことを特徴とする変則形ペルトン水
車。3. The irregular-type Pelton turbine according to claim 1, wherein the runner buckets have a mutual interval of about 1.2 times on the large interval side and on the small interval side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4088186A JPH05256244A (en) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | Irregular pelton turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4088186A JPH05256244A (en) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | Irregular pelton turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05256244A true JPH05256244A (en) | 1993-10-05 |
Family
ID=13935873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4088186A Pending JPH05256244A (en) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | Irregular pelton turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05256244A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996012888A1 (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-02 | Sulzer Hydro Ag | Nozzle arrangement for an open-jet water turbine |
CN104847567A (en) * | 2015-04-10 | 2015-08-19 | 钟同伟 | Volute-spraying type water turbine |
-
1992
- 1992-03-12 JP JP4088186A patent/JPH05256244A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996012888A1 (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-02 | Sulzer Hydro Ag | Nozzle arrangement for an open-jet water turbine |
CN104847567A (en) * | 2015-04-10 | 2015-08-19 | 钟同伟 | Volute-spraying type water turbine |
CN104847567B (en) * | 2015-04-10 | 2017-05-31 | 钟同伟 | Snail sprays the formula hydraulic turbine |
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