JPS6149511B2 - - Google Patents
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- JPS6149511B2 JPS6149511B2 JP53047895A JP4789578A JPS6149511B2 JP S6149511 B2 JPS6149511 B2 JP S6149511B2 JP 53047895 A JP53047895 A JP 53047895A JP 4789578 A JP4789578 A JP 4789578A JP S6149511 B2 JPS6149511 B2 JP S6149511B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- runner
- guide vane
- valve
- casing
- flow path
- Prior art date
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- Expired
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、回転電機に連結し入口弁とガイドベ
ーンとを備えた横軸水力機械において、ポンプ起
動時あるいは調相運転時などのランナ空中運転後
に流路部の残留空気を排出する横軸水力機械とそ
の運転方法に関する。
ーンとを備えた横軸水力機械において、ポンプ起
動時あるいは調相運転時などのランナ空中運転後
に流路部の残留空気を排出する横軸水力機械とそ
の運転方法に関する。
一般に回転電機に連結した水力機械は、ポンプ
起動時あるいは水車調相運転時の場合にランナ駆
動トルクの軽減をはかるため流路の水を高圧空気
の給気により押し下げてランナを空中で運転し、
しかる後流路の残留空気を排出して流路を充水せ
しめてから所要のポンプ揚水運転あるいは水車発
電運転などへ移行させている。この場合、回転軸
が水平方向にある横軸水力機械では水平面上窪み
の多いすなわち空気溜まり部が形成され易い流路
構成になるので残留空気の排出が困難である。
起動時あるいは水車調相運転時の場合にランナ駆
動トルクの軽減をはかるため流路の水を高圧空気
の給気により押し下げてランナを空中で運転し、
しかる後流路の残留空気を排出して流路を充水せ
しめてから所要のポンプ揚水運転あるいは水車発
電運転などへ移行させている。この場合、回転軸
が水平方向にある横軸水力機械では水平面上窪み
の多いすなわち空気溜まり部が形成され易い流路
構成になるので残留空気の排出が困難である。
第２図は従来の横軸水力機械であつて、１は横
軸のランナ、２はランナ１の入口側外周に円形翼
列状に配置した可動のガイドベーン、３はガイド
ベーン２の外側を囲むケーシング、４はランナ１
の出口側に接続する吸出し管、５はランナ１が直
結している回転軸、６はランナ背部室、７はラン
ナ側室、２ａはガイドベーン外側流路部、２ｂは
ガイドベーン内側流路部、１１は吸出し管４のエ
レベーシヨンの最も高い部位に設けた排気管、１
１ａは排気管１１に設けた弁である。このような
横軸水力機械において、残留空気の排出を行なう
場合は排気管１１から弁１１ａを開口して排出し
ている。
軸のランナ、２はランナ１の入口側外周に円形翼
列状に配置した可動のガイドベーン、３はガイド
ベーン２の外側を囲むケーシング、４はランナ１
の出口側に接続する吸出し管、５はランナ１が直
結している回転軸、６はランナ背部室、７はラン
ナ側室、２ａはガイドベーン外側流路部、２ｂは
ガイドベーン内側流路部、１１は吸出し管４のエ
レベーシヨンの最も高い部位に設けた排気管、１
１ａは排気管１１に設けた弁である。このような
横軸水力機械において、残留空気の排出を行なう
場合は排気管１１から弁１１ａを開口して排出し
ている。
しかしながら、かかる従来の方法では、吸出し
管４の最高部位より下方に位置する流路部の残留
空気は短時間内に排出できるが、吸出し管４の最
高部位より上方に位置する流路部の残留空気を直
接効果的に排出することが難かしい。ガイドベー
ン内側流路部２ｂの上方部あるいはケーシング３
の上方に未だ空気が残留していると、次のポンプ
揚水運転あるいは水車発電運転へ移行するために
必要な充水圧力の確立に達することができず、し
たがつて排気渋滞の現象を呈する。この状態か
ら、ガイドベーンを開けて強制的に次の運転へ移
行することもあるが、この場合には、極めて大き
な水圧変動とそれによる振動を伴う不安定な運転
状態を通過しなければならず、事故をまねくおそ
れがある欠点があつた。
管４の最高部位より下方に位置する流路部の残留
空気は短時間内に排出できるが、吸出し管４の最
高部位より上方に位置する流路部の残留空気を直
接効果的に排出することが難かしい。ガイドベー
ン内側流路部２ｂの上方部あるいはケーシング３
の上方に未だ空気が残留していると、次のポンプ
揚水運転あるいは水車発電運転へ移行するために
必要な充水圧力の確立に達することができず、し
たがつて排気渋滞の現象を呈する。この状態か
ら、ガイドベーンを開けて強制的に次の運転へ移
行することもあるが、この場合には、極めて大き
な水圧変動とそれによる振動を伴う不安定な運転
状態を通過しなければならず、事故をまねくおそ
れがある欠点があつた。
本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、横軸
水力機械の排気充水過程における水理現象が、回
転軸と対称なものである縦軸水力機械の場合と本
質的に異なり、回転軸と非対称であることを踏え
て、空転運転からポンプ揚水運転または水車発電
運転へ移行する際の排気を円滑に行なうことがで
きる横軸水力機械および運転方法を提供すること
を目的とする。
水力機械の排気充水過程における水理現象が、回
転軸と対称なものである縦軸水力機械の場合と本
質的に異なり、回転軸と非対称であることを踏え
て、空転運転からポンプ揚水運転または水車発電
運転へ移行する際の排気を円滑に行なうことがで
きる横軸水力機械および運転方法を提供すること
を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は吸出し管
に接続するランナ出口側の内経であるランナ出口
部径より中心側にかつ回転軸より上方に位置する
ランナ背部室に開口するガイドベーン内側流路部
の排気管と、回転軸と直交する方向にケーシング
流路最高位置近傍に開口するガイドベーン外側流
路部の排気管とを併設し、入口弁を全閉にしガイ
ドベーンを小開し排水してランナを空中運転し、
次いでガイドベーンを全閉しランナ背部室の排気
管およびケーシング流路最高位置近傍の排気管の
各弁を同時に開口するとともに入口弁を開口して
充水する、または入口弁を全閉にしガイドベーン
を小開し排水してランナを空中運転し、次いでガ
イドベーンを全閉しケーシング流路最高位置近傍
の排気管の弁を開口するとともに入口弁を開口し
てケーシング内を充水し、しかる後に前記排気弁
を閉止し、ランナ背部室の排気管の弁を開口する
とともにガイドベーンを小開して充水するように
した横軸水力機械とその運転方法を提供する。
に接続するランナ出口側の内経であるランナ出口
部径より中心側にかつ回転軸より上方に位置する
ランナ背部室に開口するガイドベーン内側流路部
の排気管と、回転軸と直交する方向にケーシング
流路最高位置近傍に開口するガイドベーン外側流
路部の排気管とを併設し、入口弁を全閉にしガイ
ドベーンを小開し排水してランナを空中運転し、
次いでガイドベーンを全閉しランナ背部室の排気
管およびケーシング流路最高位置近傍の排気管の
各弁を同時に開口するとともに入口弁を開口して
充水する、または入口弁を全閉にしガイドベーン
を小開し排水してランナを空中運転し、次いでガ
イドベーンを全閉しケーシング流路最高位置近傍
の排気管の弁を開口するとともに入口弁を開口し
てケーシング内を充水し、しかる後に前記排気弁
を閉止し、ランナ背部室の排気管の弁を開口する
とともにガイドベーンを小開して充水するように
した横軸水力機械とその運転方法を提供する。
以下本発明を第１図に示す一実施例について説
明する。１は横軸のランナ、２はランナ１の入口
側外周に円形翼列状に配置した可動のガイドベー
ン、３はガイドベーン２の外側を囲むケーシン
グ、４はランナ１の出口側に接続する吸出し管、
５はランナ１が直結している回転軸、６はランナ
背部室、７はランナ側室である。またケーシング
３の入口部には図示してない入口弁が付設されて
いる。８は吸出し管４に接続するランナ出口側の
内径であるランナ出口部径より中心側にかつ回転
軸５より上方に位置するランナ背部室６に弁８ａ
を介して開口するガイドベーン内側流路部２ｂの
排気管、９は回転軸と直交する方向にケーシング
流路最高位置近傍に弁９ａを介して開口するガイ
ドベーン外側流路部２ａの排気管９である。
明する。１は横軸のランナ、２はランナ１の入口
側外周に円形翼列状に配置した可動のガイドベー
ン、３はガイドベーン２の外側を囲むケーシン
グ、４はランナ１の出口側に接続する吸出し管、
５はランナ１が直結している回転軸、６はランナ
背部室、７はランナ側室である。またケーシング
３の入口部には図示してない入口弁が付設されて
いる。８は吸出し管４に接続するランナ出口側の
内径であるランナ出口部径より中心側にかつ回転
軸５より上方に位置するランナ背部室６に弁８ａ
を介して開口するガイドベーン内側流路部２ｂの
排気管、９は回転軸と直交する方向にケーシング
流路最高位置近傍に弁９ａを介して開口するガイ
ドベーン外側流路部２ａの排気管９である。
次に運転方法を説明する。ポンプ起動時あるい
は調相運転時には、まず図示してない入口弁を全
閉にするとともにガイドベーン２を小開にし、ラ
ンナ室内に供給する高圧空気によりケーシング３
内の水を小開したガイドベーン２を介して吸出し
管４側へ排出してランナ１を空中運転する。しか
る後にガイドベーン２を全閉にした状態で前記の
各排気管８，９を一斉に開口するとともに図示し
てない入口弁を開口することにより、残留空気は
ガイドベーン外側流路部２ａとガイドベーン内側
流路部２ｂとで同時に排出され充水して運転に入
る。
は調相運転時には、まず図示してない入口弁を全
閉にするとともにガイドベーン２を小開にし、ラ
ンナ室内に供給する高圧空気によりケーシング３
内の水を小開したガイドベーン２を介して吸出し
管４側へ排出してランナ１を空中運転する。しか
る後にガイドベーン２を全閉にした状態で前記の
各排気管８，９を一斉に開口するとともに図示し
てない入口弁を開口することにより、残留空気は
ガイドベーン外側流路部２ａとガイドベーン内側
流路部２ｂとで同時に排出され充水して運転に入
る。
すなわち、ガイドベーン２を全閉にした状態
で、水理現象の回転軸に対する非対称形に加えて
特にランナ１の回転により遠心作用を受けるガイ
ドベーン内側流路部２ｂにおいては、遠心作用を
受けた水がランナ外周側へ移動して残留空気が中
央部に集まる。このため、これを排出し易いよう
にランナ背部室６の中央部側にかつ回転軸５より
上方に設けた排気管８から排出するとともに、ラ
ンナ１と連絡する吸出し管４からランナ１へ水を
送入せしめて充水の促進をはかり、また一方ラン
ナ１の遠心作用を受けないガイドベーン外側流路
部２ａにおいては空気溜まり部となり易い回転軸
５と直交する方向に流路最高部位すなわちケーシ
ング流路上方部の最高位置近傍に設けた排気管９
から残留空気を排出するとともに入口弁を開口し
て水力機械が連絡されている水圧管路部の高圧水
をガイドベーン外側流路部２ａへ送入せしめて充
水の促進をはかるという合理的な方法で、ガイド
ベーン外側流路部２ａおよびガイドベーン内側流
路部２ｂの排気充水を一斉に行なえるので、速や
かにまた円滑に排気充水を完了させ、所要のポン
プ揚水運転または水車発電運転へ移行する。
で、水理現象の回転軸に対する非対称形に加えて
特にランナ１の回転により遠心作用を受けるガイ
ドベーン内側流路部２ｂにおいては、遠心作用を
受けた水がランナ外周側へ移動して残留空気が中
央部に集まる。このため、これを排出し易いよう
にランナ背部室６の中央部側にかつ回転軸５より
上方に設けた排気管８から排出するとともに、ラ
ンナ１と連絡する吸出し管４からランナ１へ水を
送入せしめて充水の促進をはかり、また一方ラン
ナ１の遠心作用を受けないガイドベーン外側流路
部２ａにおいては空気溜まり部となり易い回転軸
５と直交する方向に流路最高部位すなわちケーシ
ング流路上方部の最高位置近傍に設けた排気管９
から残留空気を排出するとともに入口弁を開口し
て水力機械が連絡されている水圧管路部の高圧水
をガイドベーン外側流路部２ａへ送入せしめて充
水の促進をはかるという合理的な方法で、ガイド
ベーン外側流路部２ａおよびガイドベーン内側流
路部２ｂの排気充水を一斉に行なえるので、速や
かにまた円滑に排気充水を完了させ、所要のポン
プ揚水運転または水車発電運転へ移行する。
他の運転方法としては、前記のように空中運転
し、次いでガイドベーン２を全閉しケーシング流
路最高位置近傍の排気管９の弁９ａを開口すると
ともに入口弁を開口してケーシング内を充水し、
しかる後に前記弁９ａを閉止し、ランナ背部室６
の排気弁８の弁８ａを開口するとともにガイドベ
ーン２を小開する。これにより吸出し管４からの
充水とともに残留空気の混在しないガイドベーン
外側流路部２ａの高圧水をガイドベーン内側流路
部２ｂに送入して、残留空気の排気を的確にかつ
速やかに行ない、ガイドベーン内側流路部２ｂの
排気充水が終了したらただちに所要のポンプ揚水
運転または水車発電運転へ移行する。
し、次いでガイドベーン２を全閉しケーシング流
路最高位置近傍の排気管９の弁９ａを開口すると
ともに入口弁を開口してケーシング内を充水し、
しかる後に前記弁９ａを閉止し、ランナ背部室６
の排気弁８の弁８ａを開口するとともにガイドベ
ーン２を小開する。これにより吸出し管４からの
充水とともに残留空気の混在しないガイドベーン
外側流路部２ａの高圧水をガイドベーン内側流路
部２ｂに送入して、残留空気の排気を的確にかつ
速やかに行ない、ガイドベーン内側流路部２ｂの
排気充水が終了したらただちに所要のポンプ揚水
運転または水車発電運転へ移行する。
これにより、ガイドベーン外側流路部２ａおよ
びガイドベーン内側流路部２ｂの排気充水におい
て、ガイドベーン内側流路部２ｂの方が早く排気
充水を終了して、ランナ水中締切の苛酷な運転を
ガイドベーン外側流路部２ａの排気充水終了まで
続ける不具合がなくなり、次の揚水運転または発
電運転に移行する時間を短かくすることができ
る。
びガイドベーン内側流路部２ｂの排気充水におい
て、ガイドベーン内側流路部２ｂの方が早く排気
充水を終了して、ランナ水中締切の苛酷な運転を
ガイドベーン外側流路部２ａの排気充水終了まで
続ける不具合がなくなり、次の揚水運転または発
電運転に移行する時間を短かくすることができ
る。
以上の様に本発明によれば、流路構成上流路部
の残留空気の排出が困難な横軸水力機械におい
て、ランナ空中運転時に流路部の残留空気を迅速
にして的確に排気せしめ所要ポンプ揚水運転ある
いは水車発電運転へ円滑に移行できるすぐれた効
果がある。
の残留空気の排出が困難な横軸水力機械におい
て、ランナ空中運転時に流路部の残留空気を迅速
にして的確に排気せしめ所要ポンプ揚水運転ある
いは水車発電運転へ円滑に移行できるすぐれた効
果がある。
第１図は本発明の横軸水力機械の一実施例を示
す縦断面図、第２図は従来の横軸水力機械を示す
縦断面図である。 １……ランナ、２……ガイドベーン、２ａ……
ガイドベーン外側流路部、２ｂ……ガイドベーン
内側流路部、３……ケーシング、４……吸出し
管、５……回転軸、６……ランナ背部室、７……
ランナ側室、８，９……排気管、８ａ，９ａ……
弁。
す縦断面図、第２図は従来の横軸水力機械を示す
縦断面図である。 １……ランナ、２……ガイドベーン、２ａ……
ガイドベーン外側流路部、２ｂ……ガイドベーン
内側流路部、３……ケーシング、４……吸出し
管、５……回転軸、６……ランナ背部室、７……
ランナ側室、８，９……排気管、８ａ，９ａ……
弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 横軸のランナと、このランナの出口側に接続
する吸出し管と、ランナの入口側外周に円形翼列
状に配置した可動のガイドベーンと、このガイド
ベーンの外側を囲むケーシングと、このケーシン
グの入口部に接続する入口弁と、ランナの吸出し
管と対向する側に形成されるランナ背部室で回転
軸より上方にかつ吸出し管に接続するランナ出口
側の内径であるランナ出口部径より中心側に開口
し弁を介して連通するガイドベーン内側流路部の
排気管と、回転軸と直交する方向にケーシング流
路最高位置近傍に開口し弁を介して連通するガイ
ドベーン外側流路部の排気管とを備えたことを特
徴とする横軸水力機械。 ２ 横軸のランナと、このランナの出口側に接続
する吸出し管と、ランナの入口側外周に円形翼列
状に配置した可動のガイドベーンと、このガイド
ベーンの外側を囲むケーシングと、このケーシン
グの入口部に接続する入口弁と、ランナの吸出し
管と対向する側に形成されるランナ背部室で回転
軸より上方にかつ吸出し管に接続するランナ出口
側の内径であるランナ出口部径より中心側に開口
し弁を介して連通するガイドベーン内側流路部の
排気管と、回転軸と直交する方向にケーシング流
路最高位置近傍に開口し弁を介して連通するガイ
ドベーン外側流路部の排気管とを備えたことを特
徴とする横軸水力機械の運転方法であつて、横軸
水力機械本体の入口弁を全閉にしガイドベーンを
小開し排水してランナを空中運転し、次いでガイ
ドベーンを全閉しランナ背部室の排気管およびケ
ーシング流路最高位置近傍の排気管の各弁を同時
に開口するとともに前記入口弁を開口して充水す
る横軸水力機械の運転方法。 ３ 横軸のランナと、このランナの出口側に接続
する吸出し管と、ランナの入口側外周に円形翼列
状に配置した可動のガイドベーンと、このガイド
ベーンの外側を囲むケーシングと、このケーシン
グの入口部に接続する入口弁と、ランナの吸出し
管と対向する側に形成されるランナ背部室で回転
軸より上方にかつ吸出し管に接続するランナ出口
側の内径であるランナ出口部径より中心側に関口
し弁を介して連通するガイドベーン内側流路部の
排気管と、回転軸と直交する方向にケーシング流
路最高位置近傍に開口し弁を介して連通するガイ
ドベーン外側流路部の排気管とを備えたことを特
徴とする横軸水力機械の運転方法であつて、横軸
水力機械本体の入口弁を全閉にしガイドベーンを
小開し排水してランナを空中運転し、次いでガイ
ドベーンを全閉しケーシング流路最高位置近傍の
排気管の弁を開口するとともに前記入口弁を開口
してケーシング内を充水し、しかる後に前記排気
弁を閉止し、ランナ背部室の排気管の弁を開口す
るとともにガイドベーンを小開して充水する横軸
水力機械の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4789578A JPS54140039A (en) | 1978-04-24 | 1978-04-24 | Horizontal shaft hydraulic machine and method of operating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4789578A JPS54140039A (en) | 1978-04-24 | 1978-04-24 | Horizontal shaft hydraulic machine and method of operating the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54140039A JPS54140039A (en) | 1979-10-30 |
| JPS6149511B2 true JPS6149511B2 (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=12788131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4789578A Granted JPS54140039A (en) | 1978-04-24 | 1978-04-24 | Horizontal shaft hydraulic machine and method of operating the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54140039A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5372942A (en) * | 1976-12-10 | 1978-06-28 | Hitachi Ltd | Hydraulic machine operation |
-
1978
- 1978-04-24 JP JP4789578A patent/JPS54140039A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5372942A (en) * | 1976-12-10 | 1978-06-28 | Hitachi Ltd | Hydraulic machine operation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54140039A (en) | 1979-10-30 |
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