DE1043229B - Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern der Leistung von Pelton-Wasserturbinen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern der Leistung von Pelton-Wasserturbinen

  Die Erfindung betrifft Freistrahl-Wasserturbinen

  (Pel t,3nturbinen) .

  Bekanntlich wird beim Betrieb dieser Art von Tur-

  binen die Leistung durch Verluste beeinträchtigt, die

  davon herrühren, daß sich die Becher des Laufrades

  in einem heterogenen, aus Luft und Wasser bestehen-

  den Gemisch drehen und dieses dabei aufwühlen.

  Entsprechend dem von der Theorie als zulässig an-

  gesehenen Ausmaß sind die Verluste um so höher, je

  größer die Dichte des Luft-Wasser-Gemisches ist.

  Die Erfindung will diese Verluste vermindern, in-

  dem sie die Dichte des Gemisches verkleinert, in dem

  sich die Becher bewegen.

  Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, das Wasser-

  Luft-Gemisch an den Austrittskanten der Becher des

  Laufrades durch Druckluft oder durch irgendein an-

  deres Druckgas wegzublasen.

  Die Erfahrung zeigt, daß man dadurch das in dem

  Gemisch enthaltene Wasser vermindern oder sogar

  völlig entfernen kann.

  Nach einer Ausführungsmöglichkeitbringt man bei-

  derseits des Laufrades feststehende Luftleitwände so

  an, daß zwischen ihrer kreisrunden Umfangskante und

  dem Radkörper in Höhe der Fußansätze der Becher

  ein enger Luftspalt gebildet wird. Die beiden durch

  die Luftleitbleche begrenzten Ringräume verbindet

  man mit einem Verdichter, der Luft oder Gas von

  etwas höherem als Atmosphärendruck erzeugt.

  Das Druckgas strömt durch die beiden Ringräume

  und die beiden Luftspalte in den Bereich des Luft-

  Wasser-Gemisches an den Austrittskanten der Becher.

  Eine Ausführungsform ist in der Zeichnung in einem

  Axialschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgerüstete

  Peltonturbine dargestellt.

  Die Turbine trägt auf einer Welle 1, die sich in

  Lagern 2, 3 eines Gehäuses 4 dreht, ein Laufrad 5, auf

  dessen scheibenförmigem Randkörper 6 ein Kranz von

  Bechern 7 in bekannter Weise befestigt ist.

  An jeder Seitenwand des Gehäuses 4 sind, beispiels-

  weise mit Schrauben 8, zwei Luftleitwände 9 von etwa

  Kegelstumpf form befestigt. Am kleinen Grundkreis 10

  ist die kegelige Leitwand 9 an den Lagern 2, 3 be-

  festigt. Am großen Grundkreis ist ein ebener Leitring

  11 befestigt, der parallel zum Laufrad 5 verläuft und

  in einer kreisrunden Umfangskante 12 in geringem

  Abstand von dem Radkörper 6 in Höhe der Fuß-

  ansätze der Becher 7 endet. Die so gebildeten Leit-

  wände sind durch eine Anzahl von Rippen 13. 14 ver-

  stärkt. Zwei Luftzuführrohre 15 und 16 münden in die

  lcegeligeli Leitwände 9 ein. Sie sind mit einem nicht

  dargestellten Verdichter verbunden.

  Die in Richtung der ausgezogenen ?'feile in die

  durch die Lcitwällde gebildeten Ringräume eintre+ende

  Luft strömt at?s den beiden ringförmigen @u`@-,palten

  zwischen den Kanten 12 und den Becherfüßen aus (gestrichelte Pfeile) und verdrängt das Wasser-Luft-Gemisch, das sich in der Nähe des Radkörpers und der Becher befindet. Die Wirbelverluste vermindern sich dadurch im Verhältnis der spezifischen Gewichte einerseits der Luft unter wenig höherem als Atmosphärendruck und andererseits des Luft-Wasser--Gemisches; dieses Verhältnis ist wegen des heterogenen Charakters des Gemisches veränderlich. Ein Luftdruck nur wenig über Atmosphärendruck genügt schon, um praktisch eine sehr bedeutende Herabsetzung der Reibungsverluste zwischen Laufrad und Gemisch herbeizuführen.
• Den Überdruck braucht man nicht aus einer fremden Ouelle zu beziehen, wie es soeben beschrieben wurde; man kann ihn auch durch eine entsprechende Ausbildung des Laufrades als Lüfterrad gewinnen, indem durch die Leitungen 15, 16 die Umgebungsluft angesaugt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Verbessern der Leistung einer Freistrahl-Wasserturbine (Peltonturbine) durch Verbindung des Turbinengehäuses mit einer Druckgasquelle, dadurch gekennzeichnet, daß malt das Gas in beiderseits der Laufradscheibe vorgesehene Ringräume einführt und es aus Ringspalten in die Zone, in der sich die Turbinenbecher bewegen, radial ausströmen läßt, um das Gemisch aus Wasser und Luft aus dieser Zone zu verdrängen. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Ringräume beiderseits des Laufrads (5) der Turbine feststehende Lüftleitwände (9, 11) so angeordnet sind, daß zwischen ihren kreisrunden Umfangskanten (12) und dem Radkörper (6) in Höhe der Fußansätze der Becher (7) je ein enger Luftspalt gebildet wird, und daß die Ringräume mit einer Druckgasquelle von etwas höherem als Atmosphärendruck verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift \7r. 517728.