WO1998011343A1

WO1998011343A1 - System von rohrturbinen

Info

Publication number: WO1998011343A1
Application number: PCT/AT1997/000193
Authority: WO
Inventors: Stefan Winkler
Original assignee: Voest-Alpine, Machinery Construction & Engineering Gmbh
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 1998-03-19
Also published as: DE19780950D2; US6146096A

Abstract

Bei einem System (1) von Rohrturbinen (2), wobei die Rohrturbinen (2) jeweils aus einem innerhalb eines im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Bereiches (4) eines Turbinengehäuses angeordneten Generator und einem mit dem Generator gekoppelten, drehbar gelagerten Turbinenläufer (7) bestehen, an welche jeweils ein Saugrohr (13) anschließt, wobei eine Mehrzahl von Rohrturbinen (2) in einer feld- oder matrixartigen Anordnung (1) sowohl in einer im wesentlichen horizontalen Anordnung nebeneinander als auch in einer vertikalen Anordnung übereinander miteinander gekoppelt bzw. in wenigstens einem gemeinsamen Support (8) gelagert sind, ist eine Mehrzahl von jeweils in einem gemeinsamen Support (8) gelagerten Rohrturbinen mit entsprechenden Saugrohren (13) lösbar gekoppelt.

Description

SYSTEM VON ROHRTURBINEN

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System von Rohrturbinen, wobei die Rohrturbinen jeweils aus einem in- nerhalb eines im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Bereiches eines Turbinengehäuses angeordneten Generator und einem mit dem Generator gekoppelten, drehbar gelagerten Turbinenläufer bestehen, an welche jeweils ein Saugrohr anschließt, wobei eine Mehrzahl von Rohrturbinen in einer feld- oder atrizartigen Anordnung sowohl in einer im wesentlichen horizontalen Anordnung nebeneinander als auch in einer vertikalen Anordnung übereinander miteinander gekoppelt bzw. in wenigstens einem gemeinsamen Support gelagert sind.

Rohrturbinen der eingangs genannten Art, welche jeweils im wesentlichen aus einem innerhalb eines im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Bereiches eines Turbinengehäuses angeordneten Generator und einem mit dem Generator gekoppel- ten, drehbar gelagerten Turbinenläufer bestehen, sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt, wobei in diesem Zusammenhang beispielsweise auf die DE-B 1 503 274, die AT-B 326 582, die AT-B 345 757 oder die CH-A 649 348 verwiesen werden kann. Bei diesen bekannten, stationären Ausbildungen von Rohrturbinen wird eine derartige Rohrturbine in einem speziell vorbereiteten Fundament bzw. einem das Turbinengehäuse umgebenden und entsprechend ausgerüsteten, zweiten Gehäuse über zumeist massive Verankerungen festgelegt, wobei neben entsprechend stabilen AbStützungen zusätzliche Stabi- lisatoren erforderlich sind, um die zumeist große Abmessungen aufweisende Rohrturbine entsprechend sicher lagern zu können. Es ist weiters davon auszugehen, daß bei derart ortsfest installierten Anlagen jeweils unmittelbar auf die Gegebenheiten abgestimmte, speziell ausgebildete Konstruk- tionen zum Einsatz kommen und daß ein Ersatz derartiger Anlagen bzw. ein Einsatz an einem anderen Ort zumeist nicht durchführbar ist. Weiters ist im Zusammenhang mit Rohrturbinen bekannt, kleinbauende Aggregate und gegebenenfalls transportable Einrichtungen zu schaffen, wie sie beispielsweise in Gezeitenkraftwerken eingesetzt werden können. In diesem Zusammenhang wird unter anderem auf die US-A 4 207 015 sowie die US-A 4 468 153 verwiesen, wobei derartige Anlagen Zusatzeinrichtungen, beispielsweise in Form von speziellen Ballastelementen aufweisen, um insbesondere bei Einsatz in Gezeitenkraftwerken eine Anpassung an die unterschiedlichen Strömungsverhält- nisse zu erzielen. Auch derartige Anlagen sind somit auf einen speziellen Einsatzzweck beschränkt und können nicht ohne weiteres in unterschiedlichen Bereichen und Anwendungen eingesetzt werden.

Aus der WO 89/00646 ist weiters ein System von Rohrturbinen der eingangs genannten Art bekanntgeworden, in welchem sich an einer Anordnung an einer Wasserfront eine regelmäßige Anordnung von miteinander verbundenen, parallel zueinander angeordneten Saugrohren befindet, in welchen eine Mehrzahl von tauchbaren Waserkraftmaschinenen, insbesondere Turbinengeneratoren, mit jeweils einem daran drehbar angeordneten Läufer vorgesehen sind. Ene ähnliche Ausbildung eines Systems von mehreren miteinander gekoppelten Rohrturbinen ist darüber- hinaus der oben bereits erwähnten US-A 4 468 153 zu ent- nehmen.

Weiters ist davon auszugehen, daß bei einer Anpassung der Leistung einer Rohrturbine an unterschiedliche Gegebenheiten, insbesondere einer Vergrößerung der Leistung, nicht nur eine beträchtliche Zunahme in der Höhe und der Breite, d.h. im wesentlichen eine beträchtliche Zunahme des Durchmessers der Rohrturbine erforderlich ist, sondern in gleichem Maße auch eine übermäßige Längenzunahme und eine Zunahme des Gewichts des Systems erfordert.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System von Rohrturbinen zu schaffen, mit welchem es gelingt, ohne Vergrößerung der Abmessungen einzelner Rohrturbinen und ins- besondere ohne Vergrößerung der Längenausdehnung eine entsprechende Anpassung an die gewünschte Leistung und der herrschenden Strömungsbedingungen unter möglichst vollständiger Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Strömungsguer- Schnittes zu erzielen. Weiters wird darauf abgezielt, ein System zu schaffen, welches ohne aufwendige Bau- und Fundamentarbeiten einsetzbar ist und gegebenenfalls bestehende Anlagen, in welchen eine Wasserströmung auftritt, zur Gewinnung von in derartigen, gegebenenfalls diskontinuierlichen Strömungen nutzbarer Energie nachzurüsten, wobei insbesondere auf verbesserte und vereinfachte Wartungsmöglichkeiten sowie eine universelle Einsetzbarkeit des Systems abgezielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgaben ist das erfindungsgemäße System von Rohrturbinen ausgehend von einem System der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von jeweils in einem gemeinsamen Support gelagerten Rohrturbinen mit entsprechenden Saugrohren lösbar gekoppelt sind. Dadurch, daß erfindungsgemäß eine Mehrzahl von jeweils in einem gemeinsamen Support gelagerten Rohrturbinen mit entsprechenden Saugrohren lösbar gekoppelt sind, läßt sich in einfacher Weise und unter Einsatz von kleinbauenden, d.h. insbesondere eine relativ geringe Länge und ein relativ ge- ringes Gewicht aufweisenden Rohrturbinen, eine exakte Anpassung an die zur Verfügung stehenden, räumlichen Bedingungen bzw. an die von Wasser durchströmten Querschnitte erzielen. Durch die lösbare Kopplung der Turbinen mit den jeweiligen Saugrohren gelingt sowohl in bezug auf den Platzbedarf als auch in bezug auf die zu bewegenden bzw. zu verlagernden Gewichte der Maschinenteile eine Opti ierung des Systems von Rohrturbinen in bezug auf die Wartungs- und Reparaturmaßnahmen. Dadurch, daß die Rohrturbinen von den jeweiligen Saugrohren trennbar ausgebildet sind, kann im Bedarfsfall je- weils nur der zu wartende Teil des Systems von Rohrturbinen, d.h. entweder die Saugrohre oder die Turbinen, für Wartungsund Reparaturmaßnahmen angehoben bzw. aus der Arbeitsposition entfernt werden. Durch diese Trennung der Turbinen von den Saugrohren gelingt es auch, den für derartige Reparatur- und Wartungsarbeiten erforderlichen Platzbedarf über einem derartigen System von Rohrturbinen auf ein Mini um zu verringern.

Da durch das Vorsehen einer entsprechenden Vielzahl von Rohrturbinen sowohl ein entsprechend großer Querschnitt überdeckt bzw. genutzt werden kann, ist es zur Verringerung des beim Transport oder Einbau zu bewegenden Gesamtgewichtes von entscheidender Bedeutung, daß die in einem gemeinsamen Support gelagerten Rohrturbinen von den entsprechenden Saug- rohren lösbar ausgebildet sind. Hiedurch können beispielsweise bei Einsatz einer derartigen Vielzahl von Rohrturbinen, welche in einem gemeinsamen Support gelagert sind und von den Saugrohren trennbar sind, in einfacher Weise entsprechende Wartungs- oder Ersatzarbeiten vorgenommen werden, indem lediglich bestimmte Saugrohre oder Turbinen, beispielsweise sämtliche in einer Reihe vertikal übereinander angeordnete, für den Tausch eines Einzelelementes aus dem System angehoben bzw. zu Wartungsarbeiten aus dem System entfernt werden.

Um eine besonders einfache Trennung der Turbinen von den zugehörigen Saugrohren zu ermöglichen, ist das erfindungsge- mäße System von Rohrturbinen dahingehend weitergebildet, daß die Kopplung eines Supports mit darin gelagerten Rohrturbinen mit gegebenenfalls in einer Halterung gemeinsam gelagerten Saugrohren über zueinander komplementäre, halbscha- lenförmige Anschlußstücke erfolgt. Durch die Kopplung eines Supports mit darin gelagerten Rohrturbinen mit in einer Halterung gemeinsam gelagerten Saugrohren über zueinander komplementäre, halbschalenför ige Anschlußstücke kann durch einfaches Aufeinanderliegen und gegebenenfalls Verrasten der zwei zueinander komplementären Halbschalen ein Verbund der Saugrohre mit den Turbinen erfolgen, wobei durch einfaches Abheben eines Elementes bzw. Supports eine Trennung in die Einzelelemente einfach und reproduzierbar möglich ist. In bevorzugter Weise ist das erfindungsgemäße System von Rohrturbinen dahingehend weitergebildet, daß ein Support mit einer Mehrzahl von Rohrturbinen an einer insbesondere abgestuften oder schräg verlaufenden Führungsbahn relativ zu den Saugrohren bewegbar ist. Indem erfindungsgemäß ein Support mit einer Mehrzahl von Rohrturbinen an einer insbesondere abgestuften oder schräg verlaufenden Führungsbahn relativ zu den Saugrohren bewegbar ist, kann eine Mehrzahl von Rohrturbinen zu Wartungs- oder Reparaturzwecken einfach von den je- weiligen Saugrohren abgehoben und über das Niveau der Wasserfläche entlang der Führungsbahn angehoben bzw. verschoben sowie nach Durchführung der Wartungs- und Reparaturarbeiten in die jeweilige Arbeitsposition ohne aufwendige Justier- und Verbindungsarbeiten der einzelnen Maschinenteile abge- senkt werden. Die Anordnung von abgestuften oder schräg verlaufenden Führungsbahnen zum Anheben eines Supports mit einer Mehrzahl von Rohrturbinen ermöglicht somit, daß eine Positionierung der Turbinen jederzeit ohne aufwendige Schweiß- bzw. Schneidarbeiten durchgeführt werden kann, in- dem die Turbinen lediglich aus der Arbeitsposition abgehoben bzw. in die Arbeitsposition abgesenkt und in dieser korrekt gelagert werden.

Für eine besonders einfache Kopplung und gegenseitige Ab- Stützung der einzelnen Rohrturbinen wird bevorzugt vorgeschlagen, daß jede Rohrturbine von Rahmeneleenten umgeben und mit diesen verbunden bzw. verbindbar ist, welche wenigstens in mit benachbarten Rohrturbinen gekoppeltem Zustand des Systems jeweils beispielsweise einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisenden Rahmen definieren, und daß die Rahmen bzw. Rahmenelemente benachbarter Rohrturbinen miteinander verbunden, insbesondere verschraubt sind. Derartige Rahmenelemente können in einfacher Weise auf die Abmessungen und Ausbildungen der eingesetzten Rohrturbinen abgestimmt werden, wobei bei entsprechender Kopplung benachbarter Turbinen nicht notwendigerweise jede Turbine von einem vollständigen Rahmen umgeben sein muß, sondern jeweils einzelne Rahmenelemente benachbarter Turbinen derart zusam- mengesetzt bzw. miteinander verbunden werden können, um in zusammengebautem Zustand des gesamten Systems von Rohrturbinen eine entsprechende Rahmenstruktur zu ergeben. Hiebei ist insbesondere bei Vorsehen eines im wesentlichen guadra- tischen Querschnittes für die Rahmen in zusammengebautem Zustand eine optimale Kombinationsmöglichkeit einer gewünschten Anzahl von Rohrturbinen gegeben und es kann weiters mit einer äußerst geringen Anzahl von unterschiedlichen und aufeinander abgestimmten Rahmenelementen das Auslangen gefunden werden.

Für eine besonders einfache und zuverlässige Abstützung der einzelnen Rohrturbinen aneinander bzw. an einzelnen Rahmenelementen oder eines von den Rahmenelementen gebildeten Supports für das erfindungsgemäße System wird darüberhinaus bevorzugt vorgeschlagen, daß in an sich bekannter Weise die Rohrturbinen im Bereich des Turbinenläufers und/oder in ihrem im wesentlichen zylindrischen Bereich des Turbinengehäuses an den zugehörigen Rahmen oder Rahmenelementen bzw. unmittelbar aneinander abgestützt sind. Eine derartige Abstützung im Bereich des Turbinenläufers und/oder im im wesentlichen zylindrischen Teilbereich des Turbinengehäuses erlaubt eine entsprechend stabile Lagerung der einzelnen Turbinen, wobei darüberhinaus entsprechende freie Durchströ- mungsguerschnitte für das Wasser freigehalten werden. In diesem Zusammenhang wird für eine besonders stabile und gleichzeitig kostengünstige und einfache Lagerung der einzelnen Rohrturbinen besonders bevorzugt vorgeschlagen, daß die Abstützung der Turbinengehäuse an den jeweiligen Rahmen oder Rahmenelementen über Stützen oder Streben erfolgt, welche jeweils an den Eckpunkten der einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisenden Rahmen bzw. Rahmen- elemente angreifen.

Anstelle des Vorsehens einer Mehrzahl von Rahmenelementen, welche jeweils mit den einzelnen Rohrturbinen für deren Lagerung und Abstützung entsprechend gekoppelt sind, kann gemäß einer abgewandelten und weiters bevorzugten Ausfüh- rungsform des erfindungsgemäßen Systems von Rohrturbinen vorgesehen sein, daß ein gemeinsamer Support für die Mehrzahl von Rohrturbinen von einer gitter- oder gerüstartigen Struktur gebildet ist, welche jeweils einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisende Teilbereiche zur Festlegung jeweils einer Rohrturbine aufweist. Ein derartiger gemeinsamer Support kann somit in einfacher Weise durch Verwendung von entsprechenden Profil- oder Bauelementen hergestellt bzw. vorgefertigt werden, um in weiterer Folge die Aufnahme und Lagerung der einzelnen Rohrturbinen zu ermöglichen. Auch in diesem Fall läßt sich mit einfachen Konstruktionselementen eine entsprechend den Anforderungen gewünschte Vielzahl von Rohrturbinen in einem gemeinsamen System koppeln und am gewünschten Einsatzort leicht instal- lieren und lösbar mit entsprechenden Saugrohren koppeln.

Für eine besonders einfache und kostengünstige Verankerung des erfindungsgemäßen Systems ohne Erfordernis von aufwendigen Vorbereitungs- und insbesondere Fundamentierungsarbeiten vor der Installation des erfindungsgemäßen Systems wird darüberhinaus bevorzugt vorgeschlagen, daß der eine Mehrzahl von Rohrturbinen tragende Support über Befestigungseinrichtungen oder Verankerungen lösbar am Untergrund festlegbar bzw. verankerbar ist. Derartige Befestigungseinrichtungen oder Verankerungen können von einfach zu setzenden Ankerstäben oder dgl. gebildet sein, welche entsprechend leicht an die Umgebungsbedingungen adaptierbar sind.

Wie bereits mehrfach erwähnt, läßt sich das erfindungsgemäße System durch entsprechende Kopplung einer gewünschten Anzahl von Turbinen an die jeweiligen Erfordernisse anpassen und es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das System von Rohrturbinen beispielsweise in einem Kanalsystem, Schleusensystem, einer Beregnungs- oder Bewässerungsanlage oder dgl. einzu- setzen. Derartige Kanalsysteme, Schleusensysteme oder auch Beregnungs- oder Bewässerungsanlagen weisen erfahrungsgemäß recht unterschiedliche Abmessungen und Ausbildungen auf, so- daß das erfindungsgemäße System, welches eine überaus leichte Adaptierbarkeit an die Umgebungsbedingungen ermöglicht, besonders vorteilhaft einsetzbar ist. Weiters ist durch die Kopplung von relativ kleinen Einheiten, welche insgesamt einen geringen konstruktiven Aufwand für die Ge- samtanlage erfordern, auch ein ökonomischer Einsatz in gegebenenfalls diskontinuierlichem Betrieb möglich, wie er bei Einsatz in einem der obengenannten Systeme oder Anlagen ohne weiteres auftreten kann.

Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Systems von Rohrturbinen, insbesondere in einem Schleusensystem, ist unmittelbar einsichtig, daß bei einem Betrieb des Schleusensystems mit einer Durchströmung desselben in entgegengesetzten Richtungen eine Ausnutzung der Strömung in beiden Strömungsrich- tungen zur Erzeugung von Energie mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems von Rohrturbinen äußerst wünschenswert ist. Es ist daher gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems von Rohrturbinen vorgeschlagen, daß die Rohrturbinen von Wasser sowohl in Richtung un- mittelbar auf den Turbinenläufer über das Saugrohr als auch in Richtung über das Turbinengehäuse und nachfolgend auf den Turbinenläufer anströmbar sind. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Möglichkeit, Rohrturbinen sowohl in Richtung unmittelbar auf den Turbinenläufer als auch in Richtung über das Turbinengehäuse und nachfolgend auf den Turbinenläufer anströmbar auszubilden, wird somit unabhängig von der Strömungsrichtung jeweils eine entsprechende Nutzung der Strömungsenergie und eine Umwandlung in elektrische Energie ermöglicht. Hiebei wird zusätzlich vorgeschlagen, insbesondere im Bereich des an das im wesentlichen zylindrische Turbinengehäuse anschließenden im wesentlichen konischen Teilbereiches der Rohrturbine, an dessen Ende der Turbinenläufer anschließt, keinen Leitapparat, insbesondere keine Leitschaufeln, vorzusehen, um ein Anströmen des Turbinenläufers sowohl unmittelbar als auch nachfolgend an das Turbinengehäuse zu ermöglichen. Es wird durch Weglassen von Leitschaufeln bzw. eines Leitapparates zwar unter Umständen der Wirkungsgrad der einzelnen Rohrturbinen bei einem Anströmen zuerst über das Turbinengehäuse und nachfolgend über den Turbinenläufer etwas verringert, wobei jedoch dieser gegebenenfalls verringerte Wirkungsgrad in jedem Fall durch die Möglichkeit eines Anströmens auch in entgegengesetzter Richtung bei weitem ausgeglichen wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung Schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Systems von Rohrturbinen näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Anordnung eines erfindungsgemäßen Systems von Rohrturbinen, beispielsweise im Bereich eines Schleusensystem; Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II auf die Aus- bildung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch eine Rohrturbine des erfindungsgemäßen Systems nach den Fig. 1 und 2; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3; Fig. 5 eine Teilansieht eines Rahmens bzw. Supports mit einer von diesem getragenen bzw. daran festgelegten Rohrturbine einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 6 einen Schnitt durch eine in einem Rahmen bzw. Support gemäß Fig. 5 gelagerte Rohrturbine mit schematisch darge- stelltem, daran anschießenden Saugrohr; und

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Anlage für ein Anheben einer Mehrzahl von erfindungsgemäßen Rohrturbinen, beispielsweise für Wartungszwecke.

In den Fig. 1 und 2 ist schematisch die Anordnung eines allgemein mit 1 bezeichneten Systems von Rohrturbinen 2 dargestellt, wobei eine Variante einer einzelnen Rohrturbine noch genauer in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Wie aus Fig. 1 und 2 unmittelbar ersichtlich, ist eine Mehrzahl von einzel- nen Rohrturbinen 2 sowohl in horizontaler Richtung nebeneinander als auch in vertikaler Richtung übereinander angepaßt an die örtlichen Gegebenheiten miteinander gekoppelt bzw. in einer gitter- oder rahmenartigen Struktur 3 angeord- net, wobei durch entsprechende Wahl der Anzahl der sowohl nebeneinander als auch übereinander angeordneten Rohrturbinen 2 eine einfache Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten vorgenommen werden kann. Weiters kann das aus kleinen Einzeleinheiten 2 ausgebildete, zusammengesetzte System auch entsprechend einfach transportiert werden und leicht gegebenenfalls nachträglich in bereits bestehende Anlagen integriert werden, ohne daß aufwendige Vorbereitungs- und Funda- mentierungsarbeiten erforderlich wären, wobei in Fig. 1 und 2 nicht näher dargestellte Saugrohre mit den einzelnen Rohrturbinen 2 koppelbar sind.

Bei der Darstellung gemäß den Fig. 3 und 4 ist eine einzelne Rohrturbine 2 detaillierter dargestellt, wobei ersichtlich ist, daß in einem im wesentlichen zylindrischen Teilabschnitt 4 der Turbinengehäuses ein schematisch mit 5 angedeuteter Generator drehbar gelagert ist, wobei am Ende eines an den zylindrischen Teilbereich 4 anschließenden, konischen Abschnittes 6 ein schematisch mit 7 bezeichneter Turbinen- laufer gelagert ist. Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist das Turbinengehäuse wenigstens in seinem zylindrischen Bereich von Rahmenelementen 8 umgeben, welche einen im wesentlichen einen quadratischen Querschnitt aufweisenden Rahmen definieren. Für eine Abstützung und Lage- rung der Rohrturbine 2 an den Rahmenelementen 8 sind insbesondere im vorderen und hinteren Abschnitt des zylindrischen Teilbereiches 4 des Turbinengehäuses entsprechende Stützen bzw. Streben 9 vorgesehen, welche, wie dies insbesondere aus Fig. 4 deutlich ersichtlich ist, im wesentlichen an den Eck- punkten des von den Rahmenelementen 8 aufgespannten Rahmens angreifen.

In Fig. 5 ist eine Teilansieht einer abgewandelten Ausfüh- rungsform eines Rahmens bzw. eines Supports 8, in welchem eine Rohrturbine 2 eingesetzt ist, dargestellt. Bei der Variante des Rahmens 8 gemäß Fig. 5 handelt es sich um ein Rahmenelement, welches sich lediglich im Bereich des Turbinenläufers bzw. im konischen Abschnitt 6 der Turbine 2 ange- ordnet ist. Der im wesentlichen zylindrische Teilabschnitt 4 der Turbine 2 ragt ohne weitere Unterstützung aus dem Rahmen 8 vor. Für eine Abstützung und Lagerung der Rohrturbine 2 in dem Rahmen bzw. Support 8 sind im vorderen Abschnitt und insbesondere im Bereich des Turbinenläufers 7 bzw. des konischen Teilbereiches 6 der Turbine Stützen bzw. Streben 9 vorgesehen, an welchen die Turbine an dem Rahmenelement 8 abgestützt ist. Das Rahmenelement weist an seiner dem Turbinenläufer bzw. dem nicht dargestellten Saugrohr zugewandten Seite eine kreisförmige Öffnung 10 auf, in welche die Rohrturbine 2 eingesetzt ist. Das in dem Rahmen 8 eingesetzte, die Rohrturbine 2 bzw. Einsatzteile tragende Abstützelement 11, welcher insbesondere in Fig. 6 näher dargestellt ist, weist an einem Teilbereich seines Umfanges ein vorspringen- des, halbschalenförmiges Anschlußstück 12 zur Kopplung mit einem schematisch in Fig. 6 dargestellten Saugrohr 13 auf.

Im zusammengebauten Zustand gelingt über das halbschalenför- ige Anschlußstück 12 des Abstützelements 11 eine Kopplung mit einem komplementären Anschlußstück, welches an den Saugrohren vorgesehen ist, auf und es gelingt auf diese Weise eine Kopplung der Turbine 2 mit dem Saugrohr 13, ohne daß aufwendige Schweiß- bzw. Verschraubungsarbeiten vor Ort erforderlich wären. Zur Trennung der Turbine 2 von dem Saug- röhr 13 genügt es, die Turbine 2 gemeinsam mit dem Abstütz- element 11 bzw. dem gesamten Rahmen 8 um den Weg des halb- schalenförmigen Ansatzstückes 12 in Richtung des Pfeiles 14 der Fig. 6 zu verschieben und anschließend die Gesamtheit der Turbine 2 samt dem Support 11 bzw. den Rahmen 8 aus der Betriebsposition in Richtung zur Wasseroberfläche anzuheben, um auf diese weise die erforderlichen Reparaturarbeiten vor Ort vornehmen zu können, wie dies in Fig. 7 schematisch angedeutet ist. Aufgrund der Möglichkeit einer matrixartigen Anordnung des Systems von Rohrturbinen ist es mit dieser Ausbildung möglich, entweder in horizontaler oder vertikaler Richtung jeweils eine Reihe von Rohrturbinen aus der Betriebsposition für Wartungs- oder Reparaturzwecke zu entfer- nen, ohne daß die verbleibenden Turbinen bzw. sämtliche Saugrohre aus ihrer Betriebsposition entfernt werden müssen.

In Fig. 7 ist schematisch eine allgemein mit 15 bezeichnete Anlage dargestellt, mit welcher es gelingt, eine Mehrzahl von wiederum schematisch mit 2 angedeuteten Rohrturbinen, welche in einem wiederum schematisch mit 8 angedeuteten Support gelagert sind, zu heben, um derart eine Wartung oder Reparatur oberhalb der Wasseroberfläche durchzuführen. Hie- bei wird der Rahmen bzw. Support 8 gemeinsam mit den Rohrturbinen 2 längs einer Führungsbahn 16 angehoben bzw. bewegt, wobei diese Führungsbahn im Bereich unmittelbar oberhalb der oberen Kante des Supports abgeschrägt bzw. abgewinkelt ausgebildet ist, wie dies mit 17 angedeutet ist. Durch die spezielle Ausführung des Führungsbahn 16 gelingt es, bei einer Konstruktion, beispielsweise gemäß den Fig. 5 und 6, jeweils eine Mehrzahl von Rohrturbinen 2 relativ zu den stationär verbleibenden und wiederum schematisch mit 13 .angedeuteten Saugrohren zu bewegen und in weiterer Folge an die Oberfläche anzuheben, wofür entsprechende, an sich bekannte Hubeinrichtungen verwendet werden. Derartige Hubeinrichtungen können beispielsweise von einem schematisch mit 18 angedeuteten Kran oder dgl. ausgebildet werden. Hiebei können, wie dies oben bereits angedeutet wurde, beispielsweise in einer Reihe übereinander liegende Rohrturbinen 2 gemeinsam zu Wartungszwecken oder dgl. angehoben werden, während die Saugrohre 13 mit einer üblicherweise größeren Länge in ihrer Betriebsposition verbleiben, sodaß insgesamt lediglich ein Teil des Gesamtsystems mit geringeren Abmessungen und somit unter beträchtlicher Gewichtseinsparung angehoben werden muß, sodaß darüberhinaus mit entsprechend einfacheren, kleiner dimensionierten Hebeeinrichtungen 18 das Auslangen gefunden werden.

Anstelle eines jeweils ein Turbinengehäuse umgebenden, von Rahmenelementen 8 vollständig ausgebildeten Rahmens können naturgemäß die einzelnen Turbinengehäuse jeweils nur von Teilelementen eines Rahmens bzw. von einzelnen Rahmenele- menten 8 umgeben sein, wobei sich durch Zusammenfügen einer Mehrzahl von Turbineneinheiten 2 eine entsprechend vollständige Rahmenstruktur 3 mit vergleichsweise geringem Gewicht und ausreichender Stabilität erzielen läßt.

Weiters kann vorgesehen sein, daß anstelle einer jeder Tur- bineneinheit 2 zugeordneten Rahmenstruktur ein gemeinsamer Support 3 für die Mehrzahl der feld- oder matrixartig angeordneten Rohrturbinen 2 in Form einer gitter- oder gerüst- artigen Supportstruktur 3 gebildet wird, welche entsprechende Teilbereiche zur Festlegung jeweils einer Rohrturbine 2 aufweist.

Zur Ausbildung des Systems 1 unter Kopplung jeweils einer Mehrzahl von Rohrturbinen 2 können einfache und kleinbauende Einzelaggregate verwendet werden, welche beispielsweise eine Gesamtlänge von etwa 2 m bei einer Rahmenstruktur von jeweils quadratischen Rahmen mit 1 m breiten Kanten aufweisen. Es ist unmittelbar einsichtig, daß sich derart eine kompakte und leicht an die äußeren Bedingungen anpaßbare Gesamteinheit 1 erzielen läßt. Weiters lassen sich derartige kleine Turbineneinheiten 2 sowohl bei vergleichsweise geringen Strömungen bzw. Strömungsgeschwindigkeiten als auch geringen Niveauunterschieden einfach und ökonomisch effizient betrei- ben und gegebenenfalls von zwei Richtungen anströmen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. System von Rohrturbinen, wobei die Rohrturbinen (2) jeweils aus einem innerhalb eines im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Bereiches (4) eines Turbinengehäuses angeordneten Generator und einem mit dem Generator gekoppelten, drehbar gelagerten Turbinenläufer (7) bestehen, a welche jeweils ein Saugrohr (13) anschließt, wobei eine Mehrzaihl von Rohrturbinen (2) in einer feld- oder matrixartigen An- Ordnung (1) sowohl in einer im wesentlichen horizontalen Anordnung nebeneinander als auch in einer vertikalen Anordnung übereinander miteinander gekoppelt bzw. in wenigstens einem gemeinsamen Support (3, 8, 11) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von jeweils in einem gemein- samen Support (3, 8, 11) gelagerten Rohrturbinen mit entsprechenden Saugrohren (13) lösbar gekoppelt sind.

2. System von Rohrturbinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung eines Supports (8, 11) mit darin gelagerten Rohrturbinen (2) mit gegebenenfalls in einer Hal- terung gemeinsam gelagerten Saugrohren (13) über zueinamder komplementäre, halbschalenförmige Anschlußstücke (12) erfolgt.

3. System von Rohrturbinen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Support (8) mit einer Mehrzahl von Rohrturbinen (2) an einer insbesondere abgestuften oder schräg verlaufenden Führungsbahn (16) relativ zu den Saugrohren (13) bewegbar ist.

4. System von Rohrturbinen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rohrturbine (2) von Rahmenelementen (8) umgeben und mit diesen verbunden bzw. verbindbar ist, welche wenigstens in mit benachbarten Rohrturbinen (2) gekoppeltem Zusta d des Systems jeweils beispielsweise einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisenden Rahmen definieren, und daß die Rahmen bzw. Rahmenelemente (8) benachbarter Rohrturbinen (2) miteinemder verbunden, insbesondere verschraubt sind.

5. System von Rohrturbinen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in am sich bekannter Weise die Rohrturbinen (2) im Bereich des Turbinenläufers und/oder in ihrem im wesentlichen zylindrischen Bereich (4) des Turbinengehäuses an den zugehörigen Rahmen oder Rahmenelementen bzw. unmittelbar aneinander abgestützt sind.

6. System von Rohrturbinen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung der Turbinengehäuse (2) an den jeweiligen Rahmen oder Rahmenelementen (8) über Stützen oder Streben (9) erfolgt, welche jeweils an den Eckpunkten der einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisenden Rahmen bzw. Rahmenelemente (8) angreifen.

7. System von Rohrturbinen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Support (3) für die Mehrzahl von Rohrturbinen (2) von einer gitter- oder gerüstartigen Struktur gebildet ist, welche jeweils einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisende Teilbereiche zur Festlegung jeweils einer Rohrturbine (2) aufweist.

8. System von Rohrturbinen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Mehrzahl von Rohrturbinen (2) tragende Support (3, 8) über Befestigungseinrich- tungen oder Verankerungen lösbar am Untergrund festlegbar bzw. verankerbar ist.

9. System von Rohrturbinen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrturbinen (2) von Wasser sowohl in Richtung unmittelbar auf den Turbinenläufer (7) über das Saugrohr (13) als auch in Richtung über das Turbinengehäuse (4) und nachfolgend auf den Turbinenläufer (7) anströmbar sind.

10. Verwendung eines Systems von Rohrturbinen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einem Kanalsystem, Schleusensystem, einer Beregnungs- oder Bewässerungsanlage oder dgl.