DE1285960B - Zulaufeinrichtung fuer Kaplan- und Francisturbinen - Google Patents
Zulaufeinrichtung fuer Kaplan- und FrancisturbinenInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Zulaufeinrichtung für Kaplan- und Francisturbinen, bestehend aus einem Einlaufstutzen, einem anschließenden Spiralgehäuse mit über einen Umfangswinkel von etwa 360° sich erstreckendem spiralförmigem Wasserführungskanal, einem vom spiralseitigen Ende der zur Maschinenachse hin gelegenen Wand des Einlaufstutzens und vom Ende der Spiralgehäuseaußenwand gebildeten Sporn sowie einem Kranz von feststehenden Vorleitschaufeln.
- Mittels solcher Zulaufeinrichtungen wird die in den Druckrohrleitungen der 'Turbinenanlagen'vorhandene gleichförmige drallfreie Strömung in eine Drallströmung umgewandelt. Um dabei eine möglichst stationäre relative Umströmung der Laufradschaufeln zu erhalten, sollte diese Drällströmung vor dem Eintritt in das Laufrad eine weitgehend vollständige Rotationssymmetrie ihres Geschwindigkeits- bzw. Druckfeldes aufweisen. Je stationärer die relative Umströmung der Laufradschaufeln ist, um so gleichförmiger ist die Belastung bzw. Beaufschlagung aller Schaufeln, um so ruhiger ist der Gang der Turbine und um so besser ist deren Wirkungsgrad.
- Die Regulierbarkeit des Dralls in Abhängigkeit von der Leistung bzw. von der Durchflußmenge der Turbine wird in der Regel mittels verstellbarer Leitschaufeln, eines sogenannten Finkschen Leitapparates, erreicht. Zwecks Erzielung einer einfachen und billigen Konstruktion sollen alle diese Leitschaufeln die gleiche Form und jeweils auch die gleiche Stellung (den gleichen Anstellwinkel) aufweisen. Es ergibt sich daher von selbst, daß die obengenannte Forderung nach einer rotationssymmetrischen Ausbildung des Geschwindigkeits- bzw. Druckfeldes der Drällströmung schon am Eintritt in den Leitapparat erfüllt sein muß, denn nur dann kann eine gleiche Wirkung sämtlicher Leitschaufeln und folglich auch eine rotationssymmetrische Zuströmung zu den Laufradschaufeln erzielt werden.
- Hinsichtlich der Ausbildung des Sporns, des Flächenverlaufes und der Form der Meridianquerschnitte des Spiralgehäuses sowie der Form und der Anordnung der Vorleitschaufeln und auch des Einlaufstutzens erfüllen die bisher bekannten Zulaufeinrichtungen die obengenannte Forderung nach einer weitgehend vollständigen rotationssymmetrischen Zuströmung zum Leitapparat der Turbine nicht im erforderlichen Maße.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Zulaufeinrichtung für Kaplan- und Francisturbinen zu schaffen, bei welcher schon am Eintritt des Leitapparates eine möglichst rotationssymmetrische Ausbildung des Geschwindigkeits- bzw. Druckfeldes der Drallströmung vorliegen muß, damit eine gleiche Belastung sämtlicher Leitschaufeln und folglich auch eine rotationssymmetrische Zuströmung zu den Laufradschaufeln erzielt wird. Je vollständiger dies erreicht wird, um so ruhiger ist der Gang der Turbine und um so besser ist deren Wirkungsgrad.
- Nach einem Vorschlag des Erfinders ist es für Zulaufeinrichtungen mit einer an eine Einlaufkammer anschließenden halben Spirale bereits bekannt, in welcher Weise der Verbesserung der Strömungsverhältnisse im Sinne einer möglichst vollständigen rotationssymmetrischen Zuströmung des Betriebswassers zum Laufrad weitgehend Rechnung getragen werden kann, nämlich insbesondere durch die Ausbildung des zwischen der Einlaufkammer und der Halbspirale liegenden Sporns mit einer über den größten Teil seiner Länge : sich erstreckenden angenähert l- konstanten Dicke und einer Länge von 10- bis 25-, vorzugsweise 20mal seiner mittleren Dicke. Bei Zulaufeinrichtungen, bei denen an einen Einlaufstutzen ein Spiralgehäuse anschließt, dessen spiralförmiger Wasserführungskanal sich über einen Umfangswinkel von etwa 360° erstreckt, bringt diese Maßnahme auf Grund der völlig anders gearteten Zulaufbedingungen am Eintritt jedoch nicht den gewünschten Effekt, so daß hierfür eine neue Lösung gesucht werden mußte. `' Für eine solche Zulaufeinrichtung mit an einen Einlaufstutzen anschließendem Spiralgehäuse, dessen spiralförmiger Wasserführungskanal sich über einen Umfangswinkel von etwa 360° erstreckt, schlägt nun die Erfindung vor, den Sporn als eine zur Turbinenachse hin konkav gekrümmte Wand mit vorzugsweise über ihre ganze Länge gleichbleibender Dicke, höchstens aber mit einer bis etwa zum Dreifachen der austrittsseitigen Dicke des Sporns zunehmenden Dicke und mit einer Länge von etwa 30- bis 80-, vorzugsweise 50mal seiner austrittsseitigen Dicke auszubilden, wobei für das -Maß der austrittsseitigen Dicke des Sporns eine eventuelle Zuschärfung seiner Austrittskante unberücksichtigt bleiben soll, und ferner die ersten in Strömungsrichtung auf den Sporn folgenden Vorleitschaufeln in an sich bekannter Weise so zu wölben, daß sie eine stärkere Änderung der Umfangskomponente der Strömungsgeschwindigkeit ergeben als die übrigen Vorleitschaufeln.
- Die Angabe, daß die-Länge des Sporns mindestens das 30fache seiner austrittsseitigen Dicke betragen soll, stellt die untere Grenze für die Schlankheit des 'Sporns dar, bei der -sich mit diesem bereits eine wesentliche Verbesserung der Strömungsverhältnisse erzielen läßt. Die Verhältnisse werden jedoch noch günstiger, wenn der Sporn noch wesentlich schlanker ausgebildet wird, beispielsweise wenn die Länge des Sporns das 50fache seiner austrittsseitigen Dicke beträgt.
- Zweckmäßigerweise wird die in Strömungsrichtung auf den Sporn folgende erste und zweite Vorleitschaufel, vorzugsweise aber auch noch die dritte Vorleitschaufel wesentlich stärker gekrümmt als die übrigen Vorleitschaufeln. Vorteilhaft ist es, in an sich bekannter Weise die Vorleitschaufeln vom Sporn an in Strömungsrichtung aufeinanderfolgend mit immer geringerer Krümmung auszuführen. Durch entsprechende Ausführung der Krümmung der Vorleitschaufeln läßt sich dabei sowohl erreichen, daß je nach Erfordernis sämtliche Vorleitschaufeln eine gleichsinnige Änderung, d. h. Vergrößerung oder Verkleinerung der Umfangsgeschwindigkeit der Strömung bewirken, als auch, daß nur ein Teil der Vorleitschaufeln eine Vergrößerung und ein anderer Teil eine Verkleinerung und gegebenenfalls ein weiterer Teil keinerlei Änderung der Umfangsgeschwindigkeit bewirkt.
- Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse besteht darin, daß in an sich bekannter Weise die in Strömungsrichtung auf den Sporn folgenden Vorleitschaufeln mit einer wesentlich größeren Länge als die übrigen Vorleitschaufeln, und zwar mit etwa der zwei- bis dreifachen Länge derselben ausgeführt werden. Dabei können die Vorleitschaufeln vom Sporn an in Strömungsrichtung aufeinanderfolgend mit immer geringerer Länge ausgebildet sein. Eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse läßt sich auch durch die insbesondere bei sehr großen Fallhöhen und bei großen Eintrittsgeschwindigkeiten in den Einlaufstutzen zweckmäßige Maßnahme erzielen, daß in an sich bekannter Weise der Abstand zwischen dem Sporn und der darauffolgenden ersten Vorleitschaufel und eventuell auch noch zwischen der ersten und der zweiten Vorleitschaufel wesentlich kleiner, vorzugsweise etwa halb so groß ausgeführt wird wie der Abstand zwischen je zwei einander benachbarten der übrigen Vorleitschaufeln. Besonders günstig ist es, wenn der Abstand zwischen je zwei einander benachbarten Vorleitschaufeln vom Sporn an in Strömungsrichtung fortlaufend zunimmt.
- Zur Erzielung einer starken Änderung der Umfangskomponente der Strömung durch die auf den Sporn folgenden ersten Vorleitschaufeln können diese in an sich bekannter Weise als Spaltflügel oder als gestaffelte Profile ausgebildet werden. Ebenso können weitere an sich bekannte Maßnahmen, wie etwa das Absaugen oder Wegspülen der Grenzschicht zur örtlichen Beeinflussung der Strömung an der Oberfläche der Vorleitschaufeln, angewendet werden. Diese Maßnahmen können selbstverständlich auch bei den übrigen Vorleitschaufeln Anwendung finden.
- Um eine möglichst frühzeitige Beeinflussung der Strömung im Sinne der Ausbildung einer vollständigen rotationssymmetrischen Drallströmung zu erreichen, schlägt die- Erfindung weiterhin vor, die zur Maschinenachse hin gelegene Wand des Einlaufstutzens so auszubilden, daß diese in an sich bekannter Weise mittels eines zur Maschinenachse hin konkav gekrümmten Teils in den Spornteil des Einlaufstutzens ohne Knick übergeht.
- Die Ausbildung einer weitgehend rotationssymmetrischen Drallströmung in der Zulaufeinrichtung wird auch wesentlich vom Flächenverlauf des spiralenförmigen Gehäuses beeinflußt. Hierzu schlägt die Erfindung in weiterer zweckmäßiger Ausbildung vor, daß die radialen Abmessungen des Spiralgehäuses sowie dessen Meridianschnitte so festgelegt werden, daß die mittlere Umfangskomponente der Strömung vom Eintrittsquerschnitt an bis zu einem etwa 90° Umfangswinkel weiter stromabwärts liegenden Querschnitt zunimmt, dann über einen Bereich von weiteren etwa 90° Umfangswinkel konstant bleibt oder allmählich um ein geringes abnimmt, und dann im restlichen Bereich des Spiralgehäuses, also über einen Bereich von weiteren etwa 180° Umfangswinkel, die Strömung nochmals eine zunächst schwache und dann starke Zunahme erfährt.
- Darüber hinaus wird der Einlaufstutzen zweckmäßig so ausgebildet, daß der geometrische Ort der Querschnittsmittelpunkte seines an das Spiralgehäuse anschließenden austrittsseitigen Teils eine zur Maschinenachse hin konkav gekrümmte stetige Kurve und der geometrische Ort der Querschnittsmittelpunkte seines eintrittsseitigen Teils eine zur Maschinenachse hin konvex gekrümmte stetige Kurve bilden, die ohne Knick ineinander übergehen. Eine besonders vorteilhafte Form des Einlaufstutzens ergibt sich dann, wenn diese so ausgebildet wird, daß der Mittelpunkt seiner austrittsseitigen Querschnittsebene von der zur Richtung der Strömung in der eintrittsseitigen Querschnittsebene parallelen Längsachse der Zulaufeinrichtung einen größeren senkrechten Abstand hat als der Mittelpunkt der eintrittsseitigen Querschnittsebene. Zur Vermeidung von die Ausbildung einer vollständigen Rotationssymmetrie der Strömung verhindernden Sekundärströmungen im Spiralgehäuse schlägt die Erfindung vor, das Spiralgehäuse mit einer zur Maschinenachse hin gelegenen rotationssymmetrischen inneren Begrenzungswand auszubilden, die aus zwei in Achsrichtung hintereinanderliegenden und sich in Achsrichtung erstreckenden Hälften besteht, von denen jede in die benachbarte der zur Maschinenachse vorzugsweise senkrechten, die Wasserzuführung zum Leitapparat in axialer Richtung begrenzenden Wände mittels einer Abrundung mit einem Radius von vorzugsweise 0,1- bis 0,15-, höchstens aber 0,25mal dem kleinsten Abstand zwischen diesen Wänden übergeht. Die beiden Hälften der rotationssymmetrischen inneren Begrenzungswand werden dabei zweckmäßig so angeordnet, daß ihre vorzugsweise geraden Erzeugenden mit der Maschinenachse einen Winkel von ±15°, vorzugsweise 0° einschließen, so daß die radialen Abmessungen der Begrenzungswand sich vom Wasserzuführungsspalt ausgehend in axialer Richtung fortschreitend in gewissem Maße vergrößern oder verkleinern oder aber konstant bleiben. Der an die Begrenzungswand anschließende vorzugsweise kreisförmig oder elliptisch ausgebildete Teil der die Meridianschnitte des Spiralgehäuses begrenzenden Wand bildet an den Übergangsstellen in die Begrenzungswand mit dieser scharfe Ecken, wodurch der Ausbildung unerwünschter örtlicher Sekundärströmungen ebenfalls entgegengewirkt wird.
- Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
- F i g. 1 zeigt die Zulaufeinrichtung in einem Längsschnitt senkrecht zur Turbinenachse, F i g. 2 Meridianschnitte durch das Spiralgehäuse der F i g. 1 und die F i g. 3 und 4 Beispiele einer zweckmäßigen anderen Ausbildung der Meridianquerschnitte des Spiralgehäuses.
- Nach F i g. 1 ist der Einlaufstutzen 1, an den sich in der mit a bezeichneten Meridianebene das Spiralgehäuse 2 anschließt und in den das Betriebswasser in der durch den Pfeil 4 angedeuteten Richtung gleichförmig und geradlinig einströmt, in seinem bis etwa zur gestrichelt gezeichneten Linie i reichenden eintrittsseitigen Teil 1 a in bezug auf die durch den Punkt 3 schematisch dargestellte Turbinenachse konvex und in seinem etwa von der gestrichelten Linie i bis zur Meridianebene a reichenden austrittsseitigen Teil 1 b in bezug auf die Turbinenachse konkav gekrümmt, wobei die Wände der beiden Teile stetig, d. h. ohne Knick ineinander übergehen. Der Anschluß des Einlaufstutzens 1 an das Spiralgehäuse 2 ist dabei so getroffen, daß der Querschnittsmittelpunkt 12 seiner in der Meridianebene a liegenden austrittsseitigen Querschnittsebene 13 zu der zur Strömungsrichtung 4 in seiner eintrittsseitigen Querschnittsebene 14 parallelen Längsachse 15 der Zulaufeinrichtung einen wesentlich größeren Abstand aufweist, als der Querschnittsmittelpunkt 16 der eintrittsseitigen Querschnittsebene 14, und daß sich der Abstand zwischen der Längsachse 15 und der den geometrischen Ort aller Querschnittsmittelpunkte des Einlaufstutzens 1 bildenden strichpunktiert gezeichneten Kurve 17 von der austrittsseitigen Querschnittsebene 13 zur eintrittsseitigen Querschnittsebene 14 hin stetig verringert. Der spiralseitige Bereich 7, 8 der zur Turbinenachse hin gelegenen Begrenzungswand 5 des Einlaufstutzens 1 bildet zusammen mit dem Bereich 8, 9 der Außenwand 6 des Spiralgehäuses 2 den in bezug auf die Turbinenachse 3 konkav gekrümmten sehr schlanken Sporn 10. Außerhalb der Zuschärfung 11 a seiner Austrittskante 11 weist der Sporn über seine ganze Länge eine Dicke auf, die im wesentlichen seiner austrittsseitigen Dicke s gleich ist, während seine Länge hier etwa dem 40fachen seiner austrittsseitigen Dicke s entspricht.
- Die Flächenabmessungen und die Meridianquerschnitte (F i g. 2) des Spiralgehäuses 2 sind so festgelegt, daß die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Strömung von der Meridianebene a bis etwa zur Meridianebene c zunimmt und von der Meridianebene c bis etwa zur Meridianebene e allmählich geringfügig abnimmt. Im weiteren Verlauf ist das Spiralgehäuse 2 etwa von der Meridianebene e bis zur Austrittskante 11 des Sporns 10 in der Meridianebene a so geformt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Strömung ständig zunimmt, und zwar so, daß von der Meridianebene h bis zur Meridianebene a, also im Bereich des Sporns 10, eine rasche wesentliche Beschleunigung der Strömung eintritt.
- Die Vorleitschaufeln, deren Austrittskanten zusammen mit der Austrittskante 11 des Sporns 10 hier in gleichmäßigen Abständen voneinander auf einem zur Turbinenachse 3 konzentrischen Kreis 29 liegen, sind von der ersten in Strömungsrichtung auf den Sporn 10 folgenden Vorleitschaufel an fortlaufend mit 18 bis 28 bezeichnet und mit immer schwächerer Krümmung und geringerer Länge ausgebildet, wobei die Vorleitschaufeln 18, 19 und 20 im Vergleich zu den Vorleitschaufeln 21 bis 28 jedoch eine wesentlich stärkere Krümmung und auch eine erheblich größere, nämlich die 2- bis 3fache Länge aufweisen.
- Bei den in den F i g. 3 und 4 dargestellten Beispielen einer zweckmäßigen Formgebung der Meridianschnitte des Spiralgehäuses 2 schließt die im einen Fall elliptisch und im anderen Fall kreisförmig gestaltete Außenwand 30 des Spiralgehäuses 2 an die aus zwei in axialer Richtung hintereinanderliegenden und sich vom Wasserzuführungsspalt 33 aus in axialer Richtung erstreckenden Hälften 31a und 31b der inneren Begrenzungswand so an, daß die übergangssteilen scharfe Ecken 32 bilden. Dagegen sind die Übergangsstellen von den Hälften 31 a und 31 b zu den hier in zueinander parallelen achssenkrechten Ebenen liegenden, den Wasserzuführungsspalt 33 in axialer Richtung begrenzenden Wänden 33 a und 33 b, zwischen denen die Vorieitschaufeln 18 bis 28 angeordnet sind, abgerundet, und zwar mit einem Radius R von 0,25mal dem senkrechten Abstand Bo zwischen den Wänden 33 a und 33 b.
- Wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, können die beiden Hälften 31 a und 31 b der inneren Begrenzungswand in bezug auf den Verlauf der nicht dargestellten Turbinenachse in der einen oder anderen Richtung bis zu einem Winkel von 15° geneigt angeordnet werden. Beide Hälften 31 a und 31 b werden dabei selbstverständlich um den gleichen Winkel geneigt angeordnet und selbstverständlich auch so, daß sich vom Wasserführungsspalt 33 ausgehend in axialer Richtung fortschreitend die radiale Erstreckung beider Hälften 31 a und 31 b in der gleichen Weise ändert.
Claims (6)
- Patentansprüche: 1. Zulaufeinrichtung für Kaplan- und Francisturbinen, bestehend aus einem Einlaufstutzen, einem anschließenden Spiralgehäuse mit über einen Umfangswinkel von etwa 360° sich erstreckendem spiralförmigem Wasserführungskanal, einem vom spiralseitigen Ende der zur Maschinenachse hin gelegenen Wand des Einlaufstutzens und vom Ende der Spiralgehäuseaußenwand gebildeten Sporn und einem Kranz von feststehenden Vorleitschaufeln, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß der Sporn (10) als eine zur Turbinenachse (3) hin konkav gekrümmte Wand mit vorzugsweise über ihre ganze Länge gleichbleibender Dicke, höchstens aber mit bis etwa zum Dreifachen der austrittsseitigen Dicke (s) zunehmender Dicke und einer Länge von etwa 30- bis 80-, vorzugsweise 50mal seiner austrittsseitigen Dicke (s) ausgebildet ist, wobei für das Maß der austrittsseitigen Dicke (s) des Sporns eine eventuelle Zuschärfung (11 a) seiner Austrittskante (11) unberücksichtigt bleibt, und daß die ersten in Strömungsrichtung auf den Sporn folgenden Vorleitschaufeln (18, 19, 20) in an sich bekannter Weise so gewölbt sind, daß sie eine stärkere Änderung der Umfangskomponente der Strömungsgeschwindigkeit ergeben als die übrigen Vorleitschaufeln (21 bis 28).
- 2. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die in Strömungsrichtung auf den Sporn folgende erste und zweite Vorleitschaufel (18, 19), vorzugsweise aber auch noch die dritte Vorleitschaufel (20) wesentlich stärker gekrümmt ist als die übrigen Vorleitschaufeln (21 bis 28).
- 3. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Vorleitschaufeln (18 bis 28) mit einer Krümmung ausgebildet sind, die vom Sporn (10) an in Strömungsrichtung von Vorleitsehaufel zu Vorleitschaufel abnimmt.
- 4. Zulaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die ersten in Strömungsrichtung auf den Sporn folgenden Vorleitschaufeln (18, 19, 20) mit bis zum zweifachen größerer Länge ausgebildet sind als die übrigen Vorleitschaufeln (21 bis 28).
- 5. Zulaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Länge der Vorleitschaufeln (18 bis 28) vom Sporn (10) an in Strömungsrichtung aufeinanderfolgend allmählich abnimmt. 6. Zulaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Abstand zwischen dem Sporn (10) und der in Strömungsrichtung darauffolgenden Vorleitschaufel (18) wesentlich kleiner, vorzugsweise etwa halb so groß ist wie der Abstand zwischen je zwei einander benachbarten der übrigen Vorleitschaufeln (19 bis 28). 7. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise auch noch der Abstand zwischen der ersten und der zweiten in Strömungsrichtung auf den Spornt folgenden Vorleitschaufel (18 und 19) wesentlich kleiner, vorzugsweise etwa halb so groß ist wie der Abstand zwischen je zwei einander benachbarten der übrigen Vorleitschaufeln (20 bis 28). B. Zulaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen je zwei einander benachbarten Vorleitschaufeln (10 bis 28) vom Sporn an in Strömungsrichtung zunimmt. 9. Zulaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 1. bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise wenigstens die in Strömungsrichtung auf den Sporn (10) folgende erste Vorleitschaufel (18) als Spaltflügel oder als gestaffeltes Profil ausgebildet ist. 10. Zulaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die zur Turbinenachse (3) hin gelegene Wand (5) des Einlaufstutzens (1) mittels eines zur Turbinenachse (3) hin konkav gekrümmten Teils in den Spornteil (7, 8) des Einlaufstutzens (1) übergeht. 11. Zulaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Abmessungen des Spiralgehäuses (2) und seine Meridianschnitte so festgelegt sind, daß die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Strömung vom Eintrittsquerschnitt an bis zu einem etwa 90° Umfangswinkel weiter stromabwärts liegenden Querschnitt zunimmt, dann über einem Bereich von weiteren etwa 90° Umfangswinkel konstant bleibt oder allmählich um ein geringes abnimmt, und dann im restlichen Bereich des Spiralgehäuses (2), also über einen Bereich von weiteren etwa 180° Umfangswinkel, nochmals eine zunächst schwache und dann starke Zunahme erfährt. 12. Zulaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der an das Spiralgehäuse (2) anschließende austrittsseitige Teil (1 b) des Einlaufstutzens (1) so ausgebildet ist, daß der geometrische Ort seiner Querschnittsmittelpunkte eine vom Mittelpunkt (12) der austrittsseitigen Querschnittsebene (13) ausgehende stetige Kurve mit zur Turbinenachse (3) konkaver Krümmung darstellt. 13. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der eintrittsseitige Teil (1 a) des Einlaufstutzens (1) so ausgebildet ist, daß der geometrische Ort seiner Querschnittsmittelpunkte eine vom Mittelpunkt (16) der eintrittsseitigen Querschnittsebene (14) ausgehende stetige Kurve mit zur Turbinenachse konvexer Krümmung darstellt. 14. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (12) der austrittsseitigen Querschnittsebene (13) des Einlaufstutzens (1) von der zur Richtung der Strömung (4) in der eintrittsseitigen Querschnittsebene (14) des Einlaufstutzens (1) parallelen Längsachse (15) der Zulaufeinrichtung einen größeren senkrechten Abstand hat, als der Mittelpunkt (16) der eintrittsseitigen Ouerschnittsebene (14) des Einlaufstutzens (1). 15. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der den geometrischen Ort aller Querschnittsmittelpunkte des Einlaufstutzens (1) bildenden Kurve (17) von der zur Strömungsrichtung (4) in der eintrittsseitigen Querschnittsebene (14) des Einlaufstutzens (1) parallelen Längsachse (15) der Zulaufeinrichtung von der austrittsseitigen Querschnittsebene (13) zur eintrittsseitigen Querschnittsebene (14) des Einlaufstutzens (1) hin stetig abnimmt. 1.
- 6. Zulaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannten rotationssymmetrischen Hälften (31 a, 31 b) der inneren Begrenzungswand des Spiralgehäuses wenigstens angenähert parallel mit einem Abweichungswinkel von je maximal ± 15° zur Turbinenachse (3) angeordnet sind und in die zur Turbinenachse vorzugsweise im wesentlichen senkrechten, die Wasserführung zum Leitapparat in axialer Richtung begrenzenden Wände (33 a, 33 b) mittels einer Abrundung mit einem Radius R von vorzugsweise 0,1- bis 0,15-, höchstens aber 0,25mal dem kleinsten Abstand (B.) zwischen diesen Wänden (33 a, 33 b) übergeht. 17. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften (31 a und 31 b) der rotationssymmetrischen inneren Begrenzungswand mit dem in an sich bekannter Weise kreisringförmigen oder elliptisch ausgebildeten Teil (30) der Begrenzung der Meridianquerschnitte des Spiralgehäuses (2) an den Übergangsstellen scharfe Ecken (32) bilden.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006050203A1 (de) * | 2006-10-25 | 2008-04-30 | Voith Siemens Hydro Power Generation Gmbh & Co. Kg | Hydraulische Maschine |
| DE102011112521A1 (de) * | 2011-09-07 | 2013-03-07 | Voith Patent Gmbh | Francis-Turbine oder Francis-Pumpe oder Francis-Pumpturbine |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015031987A1 (en) * | 2013-09-05 | 2015-03-12 | Andritz Hydro Ltd. | Spiral casing for a hydraulic turbine and method for arranging a spiral casing |
| CN119021910B (zh) * | 2024-08-23 | 2025-10-03 | 江苏大学 | 一种提升驼峰区水力稳定性的立式离心泵 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH78984A (de) * | 1917-12-05 | 1918-09-16 | Mirrlees Watson Company Limite | Neuerung an Kreiselpumpen |
| FR727357A (fr) * | 1931-02-06 | 1932-06-17 | Sulzer Ag | Machine rotative fonctionnant alternativement comme pompe ou comme turbine |
| CH174756A (de) * | 1934-05-29 | 1935-01-31 | Aebi & Co Ag | Jauchepumpe. |
| GB648899A (en) * | 1947-10-06 | 1951-01-17 | Harland Engineering Co Ltd | Improvements in and relating to water turbines |
| DE1070560B (de) * | 1959-12-03 |
-
1962
- 1962-05-22 DE DEV22533A patent/DE1285960B/de not_active Withdrawn
-
1963
- 1963-04-22 AT AT322763A patent/AT240809B/de active
- 1963-05-02 CH CH550363A patent/CH412748A/de unknown
- 1963-05-16 SE SE5428/63A patent/SE308491B/xx unknown
- 1963-05-21 GB GB20128/63A patent/GB995178A/en not_active Expired
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1070560B (de) * | 1959-12-03 | |||
| CH78984A (de) * | 1917-12-05 | 1918-09-16 | Mirrlees Watson Company Limite | Neuerung an Kreiselpumpen |
| FR727357A (fr) * | 1931-02-06 | 1932-06-17 | Sulzer Ag | Machine rotative fonctionnant alternativement comme pompe ou comme turbine |
| CH174756A (de) * | 1934-05-29 | 1935-01-31 | Aebi & Co Ag | Jauchepumpe. |
| GB648899A (en) * | 1947-10-06 | 1951-01-17 | Harland Engineering Co Ltd | Improvements in and relating to water turbines |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006050203A1 (de) * | 2006-10-25 | 2008-04-30 | Voith Siemens Hydro Power Generation Gmbh & Co. Kg | Hydraulische Maschine |
| WO2008049479A1 (de) * | 2006-10-25 | 2008-05-02 | Voith Hydro Holding Gmbh & Co. Kg | Hydraulische maschine mit einem speziell geformten spiralgehäuse |
| RU2450157C2 (ru) * | 2006-10-25 | 2012-05-10 | Фойт Хайдро Холдинг Гмбх Унд Ко. Кг | Гидравлическая машина |
| CN101548095B (zh) * | 2006-10-25 | 2013-07-17 | 沃易斯水电控股两合公司 | 带有特殊形状螺旋壳体的液压机 |
| DE102011112521A1 (de) * | 2011-09-07 | 2013-03-07 | Voith Patent Gmbh | Francis-Turbine oder Francis-Pumpe oder Francis-Pumpturbine |
| WO2013034224A3 (de) * | 2011-09-07 | 2013-10-03 | Voith Patent Gmbh | Francis-turbine oder francis-pumpe oder francis-pumpturbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH412748A (de) | 1966-04-30 |
| SE308491B (de) | 1969-02-10 |
| GB995178A (en) | 1965-06-16 |
| AT240809B (de) | 1965-06-25 |
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