JPS5838387A - フランシス形ポンプ水車 - Google Patents
フランシス形ポンプ水車Info
- Publication number
- JPS5838387A JPS5838387A JP56136585A JP13658581A JPS5838387A JP S5838387 A JPS5838387 A JP S5838387A JP 56136585 A JP56136585 A JP 56136585A JP 13658581 A JP13658581 A JP 13658581A JP S5838387 A JPS5838387 A JP S5838387A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- runner
- pressure chamber
- launch
- turbine
- side pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
- F03B11/06—Bearing arrangements
- F03B11/063—Arrangements for balancing axial thrust
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は７ランシス形Ｉンプ水車に係り、特にランチ流
路内の整形、点検および補修作業をきわめて容易に行な
うことができると共にランチ流路内の排水も確実に行え
、かつ負荷運転時にランチに作用する軸方向水圧推力を
制御可能な７ランシス形Ｉンゾ水単に関する。
路内の整形、点検および補修作業をきわめて容易に行な
うことができると共にランチ流路内の排水も確実に行え
、かつ負荷運転時にランチに作用する軸方向水圧推力を
制御可能な７ランシス形Ｉンゾ水単に関する。
近時、水資源の有効活用とい５見地から発電運転と揚水
運転を繰返す揚水発電所の建設が盛んになっており、し
かも揚水発電所は、経済性の向上と開発地点の拡大を図
るため高落差化の傾向にある。このように適用落差が高
くなると単位落差当りの単位流量が相対的に小さくなる
から、使用される？ンプ水車のランナはランナの半径方
向の寸法に対して軸方向の寸法が相対的に小さく全体と
して扁平な流路縦断面を備えたものが要求される。
運転を繰返す揚水発電所の建設が盛んになっており、し
かも揚水発電所は、経済性の向上と開発地点の拡大を図
るため高落差化の傾向にある。このように適用落差が高
くなると単位落差当りの単位流量が相対的に小さくなる
から、使用される？ンプ水車のランナはランナの半径方
向の寸法に対して軸方向の寸法が相対的に小さく全体と
して扁平な流路縦断面を備えたものが要求される。
特に従来の７ランシス形ポンプ水車においては、ランチ
羽根の全体がランナクラウンとランナノ々ンドとで挾持
された構造となっており、揚水運転時にランチ内で水流
に遠心力を効釆的に与える必要があることから、２ンナ
内の流路はランチ羽根が長く奥行きの深い狭小な形状の
ものになりがちである。このように流路の縦断面形状が
扁平で狭小なものにあってはランナ内の整形、検査、補
修などの作業を行な５ことがきわめて困難となり、たと
え製作できても品質を維持することが不可能となる。こ
のよ５な面から扁平で狭小な流路縦断面をもつ７ランシ
ス形ｌンプ水車の実用化は限界にきており、このため揚
水発電所の高落差化の動向に対して大きな障害となって
いるのが実情である。
羽根の全体がランナクラウンとランナノ々ンドとで挾持
された構造となっており、揚水運転時にランチ内で水流
に遠心力を効釆的に与える必要があることから、２ンナ
内の流路はランチ羽根が長く奥行きの深い狭小な形状の
ものになりがちである。このように流路の縦断面形状が
扁平で狭小なものにあってはランナ内の整形、検査、補
修などの作業を行な５ことがきわめて困難となり、たと
え製作できても品質を維持することが不可能となる。こ
のよ５な面から扁平で狭小な流路縦断面をもつ７ランシ
ス形ｌンプ水車の実用化は限界にきており、このため揚
水発電所の高落差化の動向に対して大きな障害となって
いるのが実情である。
他面、この種のＩンゾ水車を使って調相運転あるいはＩ
ンプ起動運転をするときは、ランチ室内の流路部へ高圧
空気を供給してランチ室内の水を排水してランナを空中
で運転しランチの駆動トルクを軽減している。ところが
、従来のようにランチ羽根の径方向の全域ｔランチクラ
ウンとランナＡンドとで囲まれたものではランチ羽根流
路内に水が残留する傾向にあり、ことに扁平な流路縦断
面をもつものにあっては一段と排水が困難なものとなる
。
ンプ起動運転をするときは、ランチ室内の流路部へ高圧
空気を供給してランチ室内の水を排水してランナを空中
で運転しランチの駆動トルクを軽減している。ところが
、従来のようにランチ羽根の径方向の全域ｔランチクラ
ウンとランナＡンドとで囲まれたものではランチ羽根流
路内に水が残留する傾向にあり、ことに扁平な流路縦断
面をもつものにあっては一段と排水が困難なものとなる
。
このような観点より本出願人は先にランナ・センドを全
部除去しランチ羽根の下端面と下カバーとの間にランチ
側圧室を形成した構造のランナを提供した（％願昭５５
−１５７１９号明細書参照）。この檀のランチにあって
は、発電運転、揚水運転あるいは緊急の停止操作時にお
いてランチクラウンと上刃Ａ−との間に形成されるう／
す背圧室に生ずる軸方向水圧推力によりランチの位置が
軸方向に変化し、このためランチ羽根下端面と下刃／々
−とが接触しないようにランチ羽根下端面と下刃／セー
との間隙を十分に大きくとる必要がある。したがって、
このような構造においては、２７ナノ々ンドによる流体
＃ｌ擦損失は低減するが、ランチ羽根間は２ンナ側圧室
を介して相互に連通しているため、ランチ羽根流路内で
はランナ側圧室における水流の乱れによる水力損失が増
加することになり水力機械として十分な水力性能を維持
することが困難となっている。
部除去しランチ羽根の下端面と下カバーとの間にランチ
側圧室を形成した構造のランナを提供した（％願昭５５
−１５７１９号明細書参照）。この檀のランチにあって
は、発電運転、揚水運転あるいは緊急の停止操作時にお
いてランチクラウンと上刃Ａ−との間に形成されるう／
す背圧室に生ずる軸方向水圧推力によりランチの位置が
軸方向に変化し、このためランチ羽根下端面と下刃／々
−とが接触しないようにランチ羽根下端面と下刃／セー
との間隙を十分に大きくとる必要がある。したがって、
このような構造においては、２７ナノ々ンドによる流体
＃ｌ擦損失は低減するが、ランチ羽根間は２ンナ側圧室
を介して相互に連通しているため、ランチ羽根流路内で
はランナ側圧室における水流の乱れによる水力損失が増
加することになり水力機械として十分な水力性能を維持
することが困難となっている。
そこで、本発明の目的は、ランチ流路内の整形、点検お
よび補修作業をきわめて容易かつ的確に行えると共に調
和運転あるいはＩンプ起動運転時におけるランチ流路内
の排水を確実に行えかつ負荷運転時にランチに作用する
軸方向水圧推力を制御することが可能な７ランシス形デ
ンプ水車を提供するととにある。
よび補修作業をきわめて容易かつ的確に行えると共に調
和運転あるいはＩンプ起動運転時におけるランチ流路内
の排水を確実に行えかつ負荷運転時にランチに作用する
軸方向水圧推力を制御することが可能な７ランシス形デ
ンプ水車を提供するととにある。
以下本発明による７ツンシス形ポンプ水車の実施例を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
第１図は本発明による７ランシス形４ンプ水車の構造の
一例を示しており、図中符号１は水車主軸を示し、この
水車主軸１の下端にはランチ２が固着されている。この
ランナ２は、２ンナクラウン３およびランナ／１ンＰ４
とこれらの間に挾持された複数枚のランナ羽根５，５．
・・・・・・、Ｉｓとから構Ｐ４の外径ＤＢはランチ羽
根５の外径へよりも小さく構成されており、この結果、
ランチ羽根５゜５、・・・・・・、５ の外周部の下端
面は部分的に下方に開放されている。また、上記ランナ
２はその上方を上刃Ｊ−６によって被われ、この上刃Ａ
−６とランナクラウン３との間にランナ背圧室７が形成
されている。一方、ランチ２の下方は下カバー８によっ
て被われ、下刃Ａ、−８とランナノセンド４との間にラ
ンナ側圧室９が形成されている。上記ランナ２の外周部
には複数枚の可動ガイドベーン１０゜１０、・・・・・
・１０が配列され、さらＫその外側にはスビーｒリング
１１によって挾持されたステーベーン１２が配置され、
さらにその外＠にはうず巻ケーシング１３が配置されて
いる。
一例を示しており、図中符号１は水車主軸を示し、この
水車主軸１の下端にはランチ２が固着されている。この
ランナ２は、２ンナクラウン３およびランナ／１ンＰ４
とこれらの間に挾持された複数枚のランナ羽根５，５．
・・・・・・、Ｉｓとから構Ｐ４の外径ＤＢはランチ羽
根５の外径へよりも小さく構成されており、この結果、
ランチ羽根５゜５、・・・・・・、５ の外周部の下端
面は部分的に下方に開放されている。また、上記ランナ
２はその上方を上刃Ｊ−６によって被われ、この上刃Ａ
−６とランナクラウン３との間にランナ背圧室７が形成
されている。一方、ランチ２の下方は下カバー８によっ
て被われ、下刃Ａ、−８とランナノセンド４との間にラ
ンナ側圧室９が形成されている。上記ランナ２の外周部
には複数枚の可動ガイドベーン１０゜１０、・・・・・
・１０が配列され、さらＫその外側にはスビーｒリング
１１によって挾持されたステーベーン１２が配置され、
さらにその外＠にはうず巻ケーシング１３が配置されて
いる。
上記下カッ々−８の下方には吸出し管１４が連結されて
おり、この吸出し管１４は図示を省略した放水路に連通
している。
おり、この吸出し管１４は図示を省略した放水路に連通
している。
しかして、上記ランナノ９ンド４の外周端の外側の下カ
ッ−８と吸出し管１４とは排水管１５によって接続され
、この排水管１５の管路上には排水弁１６が組込まれて
いる。また、上記ランチクラウン３の背圧室７のランナ
ノンド４の外周より外側部分とう／す／センド４のラン
ナ側圧室９のランナノンド４の外局より内側部分とは圧
カッランス管１７によって連絡され、その管路上には圧
力バランス弁１８が組込まれている。
ッ−８と吸出し管１４とは排水管１５によって接続され
、この排水管１５の管路上には排水弁１６が組込まれて
いる。また、上記ランチクラウン３の背圧室７のランナ
ノンド４の外周より外側部分とう／す／センド４のラン
ナ側圧室９のランナノンド４の外局より内側部分とは圧
カッランス管１７によって連絡され、その管路上には圧
力バランス弁１８が組込まれている。
次に上述した構造を有する７ランシス形Ｉンプ水車の調
相運転あるいはポンプ起動運転方法を説明する。
相運転あるいはポンプ起動運転方法を説明する。
この場合には、先ず可動ガイドベーン１０を全閉したの
ち、ランナ室内の流路部へ高圧空気を給送し、水位を押
し下げる。この際に排水弁１６を全開し、ランチ室の外
周側に残留する水を排水管１５を通じて吸出し管１４内
へ排水する。そしてランナ室内の水の水位がランチ室の
下方の規定位置に達したところでランナ２を空転させ、
これにより起動トルクの低減を図ることができる。
ち、ランナ室内の流路部へ高圧空気を給送し、水位を押
し下げる。この際に排水弁１６を全開し、ランチ室の外
周側に残留する水を排水管１５を通じて吸出し管１４内
へ排水する。そしてランナ室内の水の水位がランチ室の
下方の規定位置に達したところでランナ２を空転させ、
これにより起動トルクの低減を図ることができる。
次に上述した構造の７ランシス形４ンプ水車による発電
運転あるいは揚水運転方法について述べる。この場合に
は、ランナ、１ンド４の外径よりも外＠に位置するラン
チ背圧室７とランナノ々ンド４の外径よりも内情に位置
するランチ側圧室９の水圧力の差異が極力小さくなるよ
うに圧力／々ランス管１７上の圧カノンツンス弁１８を
開閉制御しながら発電運転あるいは揚水運転を行なう。
運転あるいは揚水運転方法について述べる。この場合に
は、ランナ、１ンド４の外径よりも外＠に位置するラン
チ背圧室７とランナノ々ンド４の外径よりも内情に位置
するランチ側圧室９の水圧力の差異が極力小さくなるよ
うに圧力／々ランス管１７上の圧カノンツンス弁１８を
開閉制御しながら発電運転あるいは揚水運転を行なう。
以上述べたように、本発明によれば、ランチ羽外側の開
口部を利用してランナ内の整形、材質的欠かん部の補修
を容易かつ的確に行なうことができ、流路縦断面形状が
扁平で狭少なランチであっても品質の高いものを提供で
きる。
口部を利用してランナ内の整形、材質的欠かん部の補修
を容易かつ的確に行なうことができ、流路縦断面形状が
扁平で狭少なランチであっても品質の高いものを提供で
きる。
また、フランシス形ポンプ水車を使って調相運転あるい
はＩンゾ起動運転時に高圧空気を給送する際、ランナノ
センｒの外径がランチ羽根の外径よりも小さくなってい
るので、ランチ羽根の間の水は、７ｙす羽根の外周部と
下カッ々−との間のランチ側圧室に流下し、排水弁を開
いた排水管を通じて吸出し管内へ直接排水することが可
能となり迅速かつ的確にランナ内部の排水を行なえラン
ナの駆動トルクを低減して安定した調相運転あるいはポ
ンプ起動運転ができる。
はＩンゾ起動運転時に高圧空気を給送する際、ランナノ
センｒの外径がランチ羽根の外径よりも小さくなってい
るので、ランチ羽根の間の水は、７ｙす羽根の外周部と
下カッ々−との間のランチ側圧室に流下し、排水弁を開
いた排水管を通じて吸出し管内へ直接排水することが可
能となり迅速かつ的確にランナ内部の排水を行なえラン
ナの駆動トルクを低減して安定した調相運転あるいはポ
ンプ起動運転ができる。
さらに、発電あるいは揚水運転中のランナに作用する軸
方向水圧推力はランチ背圧室に生ずる下向き軸方向の水
圧推力と、２ンナＡンドと下刃／９−との間に形成され
るランナ側圧室に生ずる上向き軸方向の水圧推力とを合
成したものとなる。本発明の２ンナにおいてはランチク
ツクンの外径よりもランナノンＰの外径の方が小さいた
め、ランチクツクンとランナノ々／ｒの外径が等しい構
造の従来のランチに較べ下向きの軸スラストが大きくな
る傾向にあるが、本発明によれば、発電運転あるいは揚
水運転時、フンナノンドの外径よりも外側に位置する相
対的に高圧部分であるランチ背圧室とランナノンｊの外
径よりも内側に位置する相対的に低圧部分であるランチ
側圧室とを接続する圧力Ａランス管上の圧力Ａランス弁
をａｍすることによりランチ側圧室に生ずる上向き軸方
向水圧推力を制御し、ランチ全体に作用する含酸軸方向
水圧推力を低減することができる。したがって、ランナ
羽根と下刃Ａ−および２／ナノンｔと下カッ々−との間
隙を極力小さくすることができ、ランナ羽根流路内での
ランナ側圧室における水流の乱れの影響による水力損失
を抑制し十分信頼性のある水力性能を有する運転が可能
となる。
方向水圧推力はランチ背圧室に生ずる下向き軸方向の水
圧推力と、２ンナＡンドと下刃／９−との間に形成され
るランナ側圧室に生ずる上向き軸方向の水圧推力とを合
成したものとなる。本発明の２ンナにおいてはランチク
ツクンの外径よりもランナノンＰの外径の方が小さいた
め、ランチクツクンとランナノ々／ｒの外径が等しい構
造の従来のランチに較べ下向きの軸スラストが大きくな
る傾向にあるが、本発明によれば、発電運転あるいは揚
水運転時、フンナノンドの外径よりも外側に位置する相
対的に高圧部分であるランチ背圧室とランナノンｊの外
径よりも内側に位置する相対的に低圧部分であるランチ
側圧室とを接続する圧力Ａランス管上の圧力Ａランス弁
をａｍすることによりランチ側圧室に生ずる上向き軸方
向水圧推力を制御し、ランチ全体に作用する含酸軸方向
水圧推力を低減することができる。したがって、ランナ
羽根と下刃Ａ−および２／ナノンｔと下カッ々−との間
隙を極力小さくすることができ、ランナ羽根流路内での
ランナ側圧室における水流の乱れの影響による水力損失
を抑制し十分信頼性のある水力性能を有する運転が可能
となる。
図は本発明の一実施例によるフランシス形ポンプ水車を
示した縦断面図である。 １・・・水車主軸、２・・・ランチ、３・・・ランナク
ラウン、４・・・ランナｌセンＰ１５・・・ランナ羽根
、６・・・上カッ−１７・・・背圧室、８・・・下カバ
ー、９・・・ランナ側圧室、１０・・・可動ガイドベー
ン、１４・・・吸出し管、１５・・・排水管、１６・・
・排水弁、１７・・・圧カッランス管、１８・・・圧カ
ッランス弁。 出願人代理人 猪 股 清
示した縦断面図である。 １・・・水車主軸、２・・・ランチ、３・・・ランナク
ラウン、４・・・ランナｌセンＰ１５・・・ランナ羽根
、６・・・上カッ−１７・・・背圧室、８・・・下カバ
ー、９・・・ランナ側圧室、１０・・・可動ガイドベー
ン、１４・・・吸出し管、１５・・・排水管、１６・・
・排水弁、１７・・・圧カッランス管、１８・・・圧カ
ッランス弁。 出願人代理人 猪 股 清
Claims (1)
- ランチクツクンとランナ背圧室との間に複数枚のランチ
羽根を挾持してなるランチをツｙす室内に組み込み、ラ
ンチクツクンと上カッ−との間にランチ背圧室を形成し
、さらにランナノンｒと下刃／々−との間にう／す側圧
室を形成した７ランシス形Ｉンゾ水車において、上記ラ
ンチ流路内の外径をランチ羽根の外径よりも小さく構成
してランチ羽根の外周領域の下端を開放し、ランナ背圧
室Ｐの外径よりも外側に位置するランチ側圧室と吸出し
管とを管路上に排水弁を備えた排水管で連絡し、さらに
ランナ背圧室と２ンナ／々ンドの外径よりも内側に位置
するランチ側圧室部を管路上に圧力／９ランス弁を備え
た圧力Ａランス管で連絡したことを特徴とする７ツンシ
ス形ポンプ水車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136585A JPS5838387A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | フランシス形ポンプ水車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136585A JPS5838387A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | フランシス形ポンプ水車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5838387A true JPS5838387A (ja) | 1983-03-05 |
Family
ID=15178716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56136585A Pending JPS5838387A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | フランシス形ポンプ水車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838387A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7335019B2 (en) | 2003-08-01 | 2008-02-26 | Asahi Glass Company, Limited | Firing container for silicon nitride ceramics |
| US20180023534A1 (en) * | 2016-07-25 | 2018-01-25 | Ge Renewable Technologies | Hydraulic turbine |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP56136585A patent/JPS5838387A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7335019B2 (en) | 2003-08-01 | 2008-02-26 | Asahi Glass Company, Limited | Firing container for silicon nitride ceramics |
| US20180023534A1 (en) * | 2016-07-25 | 2018-01-25 | Ge Renewable Technologies | Hydraulic turbine |
| US10480480B2 (en) * | 2016-07-25 | 2019-11-19 | Ge Renewable Technologies | Hydraulic turbine |
| US11073124B2 (en) | 2016-07-25 | 2021-07-27 | Ge Renewable Technologies | Hydraulic turbine |
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