JPS60206976A - ペルトン水車 - Google Patents
ペルトン水車Info
- Publication number
- JPS60206976A JPS60206976A JP59062789A JP6278984A JPS60206976A JP S60206976 A JPS60206976 A JP S60206976A JP 59062789 A JP59062789 A JP 59062789A JP 6278984 A JP6278984 A JP 6278984A JP S60206976 A JPS60206976 A JP S60206976A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- nozzles
- runner
- opening
- small
- 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
- F03B1/00—Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
- F03B1/04—Nozzles; Nozzle-carrying members
-
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、ペルトン水車に係り、特に補助用の小口径ノ
ズルを設けることによって水車の運転性能を向上しうる
ようにしたペルトン水車に関する。
ズルを設けることによって水車の運転性能を向上しうる
ようにしたペルトン水車に関する。
ｒ発明の技術的背景］
一般に、ペルトン水車は、第１図に示すように、ランナ
ｌの外周側にＬ個もしくは複数個（本図では４個）のノ
ズルコな備え、水圧鉄管３内の圧力水が大口弁弘を通し
てケーシングＳ内に導かれ、さらにこのケーシングＳ内
の圧力水は、各枝管乙。
ｌの外周側にＬ個もしくは複数個（本図では４個）のノ
ズルコな備え、水圧鉄管３内の圧力水が大口弁弘を通し
てケーシングＳ内に導かれ、さらにこのケーシングＳ内
の圧力水は、各枝管乙。
Ａ、Ａ、Ａを通って上記ノズル２． ２． ２． コに
至り、各ノズルコからランナ／の各ノくケソト／ａに向
ってジェット水流として噴出されるようになっている。
至り、各ノズルコからランナ／の各ノくケソト／ａに向
ってジェット水流として噴出されるようになっている。
第２図は、上記ノズ／ｌ／、２を拡大して表したもので
ある。ノズル内部にはニードル弁７が配置され、このニ
ードル弁７をサーボモータざ（第１図参照）により往復
移動させて訛量調整し、水車の出力を増減させる。また
、非常時にはデフレクタ９を閉じてジェット水流を遮断
しうるようになっている。
ある。ノズル内部にはニードル弁７が配置され、このニ
ードル弁７をサーボモータざ（第１図参照）により往復
移動させて訛量調整し、水車の出力を増減させる。また
、非常時にはデフレクタ９を閉じてジェット水流を遮断
しうるようになっている。
ところがベルト／水車は、他の型式の水車に比して回転
抵抗が小さく、発電機側の慣坪モーメントも小さくなり
ているため、回転数の微調整が困難であった。このため
特に、起動後、定格回転数まで回転上昇させて周波数と
同期させ、系統内に並入させる作業に非常に長時間を要
していた。
抵抗が小さく、発電機側の慣坪モーメントも小さくなり
ているため、回転数の微調整が困難であった。このため
特に、起動後、定格回転数まで回転上昇させて周波数と
同期させ、系統内に並入させる作業に非常に長時間を要
していた。
また、このような起動、並入時のジェット水流の流量制
御を早期に行うため、デフレクタを適宜開閉制御するよ
うにしたものもあったが、十分な効果が得られない上に
、制御機構が複雑化してしまうという欠点があった。
御を早期に行うため、デフレクタを適宜開閉制御するよ
うにしたものもあったが、十分な効果が得られない上に
、制御機構が複雑化してしまうという欠点があった。
そこで本発明は、このような従来のペルトン水車の欠点
を解消し、簡易な割裂機構で回転数を微調整することが
できるようにしたペルトン水車を提供することを目的と
する。
を解消し、簡易な割裂機構で回転数を微調整することが
できるようにしたペルトン水車を提供することを目的と
する。
上記目的を達成するため、本発明によるペルトン水車は
、通常口径のノズルの他に、補助用の小口径ノズルを設
けたことを特徴とし、起動並入時等の微調整必要時に小
口径ノズルを使用するようにしている。
、通常口径のノズルの他に、補助用の小口径ノズルを設
けたことを特徴とし、起動並入時等の微調整必要時に小
口径ノズルを使用するようにしている。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。
第１図と同一構成物を同一符号で表した第３図において
、通常口径のノズ／Ｌ／２の間に２つの補助用の小口径
ノズル／／が設けられている。この２つの小口径ノズ／
Ｉ／／／、 ／／は主軸に関して対称位置に配置され、
水流噴出容量は通常口径ノズルコの約Ｈに設定されてい
る。なお、各小口径ノズル／／。
、通常口径のノズ／Ｌ／２の間に２つの補助用の小口径
ノズル／／が設けられている。この２つの小口径ノズ／
Ｉ／／／、 ／／は主軸に関して対称位置に配置され、
水流噴出容量は通常口径ノズルコの約Ｈに設定されてい
る。なお、各小口径ノズル／／。
ｌ／は、通常口径ノズルコと同様にケーシングＳからの
分岐管７．２に取付けられるとともに、内部に設けられ
たニードル弁はサーボモータ／３により作動されるよう
になっている。
分岐管７．２に取付けられるとともに、内部に設けられ
たニードル弁はサーボモータ／３により作動されるよう
になっている。
このような構成からなるペルトン水車においては、起動
時に通常口径ノズルコを全閉しておき、小口径ノズルｌ
／を所定開度まで開いて、この小口径ノズルｌ／からの
ジェット水流によりランナｌを起動させる。そして、定
格回転数に近ずき、揃速操作が必要になったら、サーボ
モータ／３によってノズル／ｌの開度調整を行いながら
系統への並入を行う。この場合、ノズル／／の口径は小
さく形成されているため、ジェット水流の流量すなわち
回転数を小幅に調整することができる。
時に通常口径ノズルコを全閉しておき、小口径ノズルｌ
／を所定開度まで開いて、この小口径ノズルｌ／からの
ジェット水流によりランナｌを起動させる。そして、定
格回転数に近ずき、揃速操作が必要になったら、サーボ
モータ／３によってノズル／ｌの開度調整を行いながら
系統への並入を行う。この場合、ノズル／／の口径は小
さく形成されているため、ジェット水流の流量すなわち
回転数を小幅に調整することができる。
また、第７図に示すように、水車出力Ｐ（横軸）と水車
効率η（縦軸）とは、ノズルの作動数（線図Ｉは通常口
径ノズルコをダ個を用いた場合、線図■は通常口径ノズ
ルコを２個用いた場合、線図■は通常口径ノズルコな１
個用いた場合をそれぞれ表している。）によって変化す
る。このため、各線図の交差点すなわち出力Ｐ、 、
Ｐ、でノズル作動数を適宜切換えて水車効率が常に最良
になるようにしている。ところが線図■で表わすｌノズ
ル運転時には、ランナ／が大きな偏心荷重を受けること
となり、従来、このラジアル力を支持するために大型の
主軸受が必要とされ不経済であった。
効率η（縦軸）とは、ノズルの作動数（線図Ｉは通常口
径ノズルコをダ個を用いた場合、線図■は通常口径ノズ
ルコを２個用いた場合、線図■は通常口径ノズルコな１
個用いた場合をそれぞれ表している。）によって変化す
る。このため、各線図の交差点すなわち出力Ｐ、 、
Ｐ、でノズル作動数を適宜切換えて水車効率が常に最良
になるようにしている。ところが線図■で表わすｌノズ
ル運転時には、ランナ／が大きな偏心荷重を受けること
となり、従来、このラジアル力を支持するために大型の
主軸受が必要とされ不経済であった。
しかし、本実施例のように％容量の小口径ノズル／／を
２個対称的に配置しておけば、通常ロ径ノズルコ′Ａ／
ｌａ田℃１ナーｌノズル４電糾蒔σ）粋りｆ ｚｌｓロ
径ノズルｌ／を２つ用いて対称的に力を加えながら運転
させることができ、偏心荷重によるラジアル力をなくし
て経済的な小型の主軸受を採用することができる。
２個対称的に配置しておけば、通常ロ径ノズルコ′Ａ／
ｌａ田℃１ナーｌノズル４電糾蒔σ）粋りｆ ｚｌｓロ
径ノズルｌ／を２つ用いて対称的に力を加えながら運転
させることができ、偏心荷重によるラジアル力をなくし
て経済的な小型の主軸受を採用することができる。
なお、このような％容量の小口径ノズル／／を用いた場
合には、第を図の出力Ｐ２までは一つの小口径ノズル／
／を用いて出力増加させ、Ｐ２より太きい出力領域にお
いては小口径ノズル／／を閉鎖し、従来通り通常口径ノ
ズルコをａつあるいはグつ用いて運転する。
合には、第を図の出力Ｐ２までは一つの小口径ノズル／
／を用いて出力増加させ、Ｐ２より太きい出力領域にお
いては小口径ノズル／／を閉鎖し、従来通り通常口径ノ
ズルコをａつあるいはグつ用いて運転する。
また、局部的な効率低下を許すならば、Ｐ２出力点以上
の領域においても小口径ノズル／／を全開のままとし、
これに通常口径ノズルユを７個加えた３ノズル運転とし
てもよい。このようにすれば、ノズル制御系を簡素化で
きるという利点を得ることができる。
の領域においても小口径ノズル／／を全開のままとし、
これに通常口径ノズルユを７個加えた３ノズル運転とし
てもよい。このようにすれば、ノズル制御系を簡素化で
きるという利点を得ることができる。
さらに、第Ｓ図に示すように、Ｐ１出力点とＰ。
出力点との間の出力点Ｐ１□で２つの通常口径ノズルコ
の他に７つの小口径ノズル／／を開キ、ｐｓ出力点でさ
らに他の通常口径ノズルコを１つ開くようにすれば、非
常に効率の高い水車運転を行うことができる。
の他に７つの小口径ノズル／／を開キ、ｐｓ出力点でさ
らに他の通常口径ノズルコを１つ開くようにすれば、非
常に効率の高い水車運転を行うことができる。
さらにまた、本実施例では、小口径ノズルを２つ設ける
ようにしているが、もちろん３つあるいはそれ以上の小
口径ノズルを採用することもできる。
ようにしているが、もちろん３つあるいはそれ以上の小
口径ノズルを採用することもできる。
以上述べたように、本発明によるペルトン水車は、通常
口径のノズルの他に、ジェット水流を細かく調節するた
めの補助用小口径ノズルを設けるようにしたから、回転
速度を微調整することができ、起動時の並入動作を極め
て短時間のうちに正確に行うことができ、デフレクタを
開閉動作させる場合に比して制御装置を簡素化すること
ができる。さらに、通常運転時においても適宜小口径ノ
ズルを使用することによって非常に良好な水車運転を実
現することができる。
口径のノズルの他に、ジェット水流を細かく調節するた
めの補助用小口径ノズルを設けるようにしたから、回転
速度を微調整することができ、起動時の並入動作を極め
て短時間のうちに正確に行うことができ、デフレクタを
開閉動作させる場合に比して制御装置を簡素化すること
ができる。さらに、通常運転時においても適宜小口径ノ
ズルを使用することによって非常に良好な水車運転を実
現することができる。
第１図は一般のペルトン水車の一例を示す平面図、第２
図はノズルの拡大縦断面図、第３図は本発明の一実施例
におけるペルトン水車の平面図、第グ図および第５図は
水車出力と水車効率との関係を表した線図である。 ／・・・ランナ、コ・・・通常口径ノズル、／／・・・
小口径ノズル。 出願人代理人 猪 股 清 第１図 第２図
図はノズルの拡大縦断面図、第３図は本発明の一実施例
におけるペルトン水車の平面図、第グ図および第５図は
水車出力と水車効率との関係を表した線図である。 ／・・・ランナ、コ・・・通常口径ノズル、／／・・・
小口径ノズル。 出願人代理人 猪 股 清 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ／）ランナにジェット水流を噴出する複数個のノズルを
備えたペルトン水車において；通常口径のノズルの他に
補助用の小口径ノズルを設けたことを特徴とするペルト
ン水車。 、２）小口径ノズルは、主軸について対称位置に配置さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ペルトン水車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062789A JPS60206976A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | ペルトン水車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062789A JPS60206976A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | ペルトン水車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60206976A true JPS60206976A (ja) | 1985-10-18 |
Family
ID=13210462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59062789A Pending JPS60206976A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | ペルトン水車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60206976A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015148853A3 (en) * | 2014-03-26 | 2015-11-19 | Energy Recovery, Inc. | Hydraulic turbine system with auxiliary nozzles |
| DE102022102237B3 (de) | 2022-02-01 | 2023-02-09 | Voith Patent Gmbh | Pelton Turbine und Betriebsverfahren |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP59062789A patent/JPS60206976A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015148853A3 (en) * | 2014-03-26 | 2015-11-19 | Energy Recovery, Inc. | Hydraulic turbine system with auxiliary nozzles |
| DE102022102237B3 (de) | 2022-02-01 | 2023-02-09 | Voith Patent Gmbh | Pelton Turbine und Betriebsverfahren |
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