PL7103B1 - Turbina wodna. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy turbiny, która nie posiada zwyklych komór pomie¬ dzy dwiema sasiedniemi lopatkami, to zna¬ czy, ze normalne trajektorje, które moga byc przeprowadzone od punktu koncowego przeciecia lopatek z plaszczyzna pradu, nie zetkna sie co najmniej wzdluz jednej czesci lopatki z podobnem przecieciem nastepnej lopatki i tej samej powierzchni pradu.Wynalazek polega na tern, ze ogólna powierzchnia lopatek roboczych turbiny, zwrócona w strone wchodzacej do kola wo¬ dy, znajduje sie w pewnym stosunku do po¬ wierzchni wyjsciowej przyrzadu prowadza¬ cego.Przy dotychczas budowanych turbinach, wielkosc powierzchni lopatek, pokrywana woda doplywowa, byla ustalana w niezalez¬ nosci od wielkosci powierzchni wyjsciowej z kola obiegowego. Tak naprzyktad w li¬ teraturze technicznej znajduje sie przepis, ze przy wzrastajacej srednicy kola obiego¬ wego, trzeba powiekszyc ilosc lopatek i tern samem powiekszyc powierzchnie lopatek obiegowych. Jednak praktyka wykazala, ze z powyzszym polaczony jest spadek sprawnosci turbiny, co nastepuje tern wie¬ cej u turbin wedlug systemu Kaplana, któ¬ re, wskutek specjalnego urzadzenia wpro¬ wadzajacego wode wywoluja jeszcze przed wejsciem wody do kola obiegowego odchy¬ lenie jej kierunku z promieniowego do osio¬ wego.Niniejszy wynalazek usuwa powyzi&ze wady w ten sposób, ze ogólna powierzchnia lopatek obiegowych, zwrócona w kierunku doplywu wody, znajduje sie w pewnym o- kreslonym stosunku do powierzchni cyliri-* drycznej, ograniczonej brzegami wyjscio- wemi lopatek prowadzacych, wzglednie J tym ich punktem, który lezy najblizej osi kola obiegowego, przyczem wysokosc po¬ wierzchni tej równa sie osiowej odleglosci scianek, ograniczajacych kolo prowadzace.O ile wspomniana powierzchnia cylindrycz¬ na jest mala, to i powierzchnia lopatek nie moze byc duza, gdyz w przeciwnym razie powstana znaczne straty oporowe. 0 ile powierzchnia ta jest duza, to i powierzch¬ nia lopatek nie moze byc zbyt mala, azeby nie nastapilo wydzielanie sie powietrza.Na zalaczonym rysunku pokazany jest przyklad wykonania wynalazku.Fig, 1 przedstawia przekrój turbiny we¬ dlug wynalazku niniejszego z widokiem kola roboczego o czterech lopatkach S, fig. 2 przedstawia widok zgóry kola ro¬ boczego.Stosownie do wynalazku suma po¬ wierzchni przedniej strony lopatek F2 = Su powinna sie znajdowac w pewnym okreslo¬ nym stosunku do powierzchni cylindrycz¬ nej, posiadajacej wspólna z turbina os i ograniczonej brzegami wyjsciowemi a lopa¬ tek prowadzacych Sx i posiadajacej wyso¬ kosc równa odstepowi h scianek ogranicza¬ jacych lopatki prowadzace Lx i L2. W na¬ rysowanym przykladzie wspomniana cy¬ lindryczna powierzchnia jest identyczna z plaszczyzna obrotowa, powstala przez ob¬ racanie slie brzegów wyjsciowych a lopatek prowadzacych okolo osi z z kola roboczego.Zawartosc powierzchni Ft=2^rh (Fla- cheninhalt). 0 ile brzegi a nie sa ustawione równo¬ legle do osi z z, to dla wymiaru powierzch¬ ni cylindrycznej miarodajny jest ten punkt brzegu lopatki prowadzacej, który lezy naj¬ blizej osi z z.Wielkosc powierzchni cylindrycznej bedzie tern wieksza, im wiekszy bedzie od¬ step promieniowy r, najidalej do srodka wy¬ sunietego punktu brzegu lopatki prowadza¬ cej od osi kola biegowego. Duze wyj¬ sciowe powierzchnie cylindryczne wytwa¬ rzaja silne wiry, które powoduja zmiane cisnienia na powierzchnie lopatek, W tym wypadku taki silny wir przedo¬ staje sie przez kolo robocze i z powodu wydzielania powietrza znacznie zmniejsiza stopien sprawnosci turbiny. Powyzsza wa¬ de wuwa wynalazek w ten sposób, ze przednia powierzchnia lopatek roboczych zostaje zwiekszona, W tym wypadku wir nie moze sie przedostac przez kolo robocze, lecz oddaje swoja energje lopatkom. Do¬ swiadczenia wykazaly, ze do osiagniecia powyzszego, przednia powierzchnia lopa¬ tek F2 kola roboczego mioze byc równa naj¬ wyzej polowie wyzej wspomnianej po¬ wierzchni cylindrycznej Flt Wobec tego, ze lopatki prowadzace sa osadzone prze¬ waznie obrotowo, to dla okreslenia wiel¬ kosci powierzchni cylindrycznej trzeba wziac pod uwage to polozenie brzegu wyj¬ sciowego lopatek prowadzacych, które od¬ powiada normalnej pracy turbiny, Kifedy brzeg wyjsciowy lopatek prowadzacych zbliza sie do osi obrotowej, wtedy zmniej¬ sza sie promien r, zas z drugiej strony du¬ za powierzchnia zwilzonych lopatek robo¬ czych F2 wywoluje duzy opór, nie pozwa¬ lajac na tworzenie sie wiru. Dlatego tez w celu osiagniecia nalezytej sprawnosci nalezy zmniejszyc odpowiednio powierzch¬ nie lopatek roboczych dzieki czemu zmniej¬ szy sie opór i wtedy sprawne dzi&lante tur¬ biny wodnej bedzie zapewnione. 0 ile przytem przednia powierzchnie lopatek ro¬ boczych oznaczy sie F21 to dla kola robo¬ czego stosownie do wynalazku, musi byc p spelniony warunek, ze F2 ^ -y wo¬ bec czego wyjsciowy brzeg lopatek prowa¬ dzacych zostanie zblizony do osi obrotowej, niedopuszczajac powstania wolnego wiru.Wielkosc ogólnej zwilzonej powierzchni lo¬ patek roboczych zalezy od gotowego kola roboczego, a takze i od zarysu lopatek, przy¬ czem trzeba zwracac uwage tylko na przed-nie strony v lopatek a nie zas na tylne strony u. 0 ile wszystkie lopatki kola ro¬ boczego sa jednakowej wielkosci, to ogól¬ na powierzchnie lopatek F2 otrzyma sie przez pomnozenie powierzchni jednej lo¬ patki v, przez ilosc lopatek n, czyli otrzy- p ma sie, zelF2=nV < --A PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patent ow e. Turbina wodna, znamienna tern, ze ogól¬ na powierzchnia F2 przedniej stromy lopa¬ tek kola roboczego równa jest lub mniej- # sza, anizeli polowa powierzchni cylindrycz¬ nej Flf posiadajacej wspólna os z kolem ro- boczem, przyczem promien jej przy nor- malnem obciazeniu turbiny równa sie naj¬ mniejszej odleglosci brzegu wyjsciowego (a) kola prowadzacego od osi obrotowej kola roboczego, zas wysokosc jej równa sie odleglosci (h) w kierunku osi obrotowej o- bydwóch scian (Lt { L2) ograniczajacych kolo prowadzace, V i c t o r Kaplan. Zastepca: L Myszczynski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 7103. ^ Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL