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Die Erfindung betrifft ein Innengehäuse von Rohrturbinen mit radial zur Turbinenachse angeordneten Stützarmen, die die Verbindung zwischen Stollenwandung und Gehäuse bilden, wobei einerseits die Abstützung in der Stollenwand als feste Einspannstelle ausgebildet ist, oder durch bewegliche Glieder erfolgt und anderseits die Stützarme sowohl mit dem generatorseitigen als auch mit dem turbinenseitigen Spantring in Verbindung stehen.
Diese Ausbildung des Innengehäuses hat den Zweck, die Rohrturbine in ihrer Lage festzuhalten und die auftretenden Kräfte aufzunehmen.
Es ist bekannt, wenigstens zwei Arme am Innengehäuse einer Rohrturbine zu befestigen, wobei besonders die im Strömungsfeld liegenden Arme möglichst schmal oder zumindest strömungsgünstig ausgebildet sind, um Verluste zu vermeiden. Hiebei sei erwähnt, dass die Rohrturbine eine Ver-
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stehenden Axialschub aufnehmen muss. So ist eine Lösung nach der AT-PS Nr. 326582 bekanntgeworden, die im besonderen eine elastische Lagerung vorsieht, um die vorhin genannten Krafteinwirkungen auf einfache Weise aufnehmen zu können.
Die für die Turbinenlagerung genannten Stützarme werden meist als Hohlkörper ausgebildet, wobei zur Erzielung eines günstigen hydrodynamischen Wertes auf einen exakten Übergang am Beginn und am Ende der Stützarme Wert gelegt wird. Dies bedeutet, dass z. B. an der Generatorseite der Querschnitt der Stützarme breiter ausgebildet ist als auf der Turbinenseite, da der Schacht für das Strömungsmedium ähnlich einem Hohlkegel ausgebildet ist. Durch diese konstruktive Gegebenheit ist praktisch die trapezartige Querschnittsform des Stützarmes festgelegt. Es treten an der Generatorseite Druckkräfte auf, während auf der Turbinenseite starke Zugkräfte in die Verankerung abgeleitet werden müssen.
Da aber an der Turbinenseite die Querschnittsbreite des Stützarmes wesentlich kleiner ist, gegenüber seiner generatorseitigen Ausbildung, verbleibt wenig Material, um die enormen Zugkräfte aufzunehmen und in die Verankerung ableiten zu können.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Stützarme mit Hilfe zusätzlicher Holme an der Übergangsstelle zu den Spantringen zu unterstützen. Der Nachteil dieser Ausbildung besteht darin, dass die Stützarme, obwohl ein guter Kraftverlauf von den Spantringen zu diesen erfolgt, nicht stark genug dimensioniert werden können, um mit genügender Sicherheit die Kraftübertragung zu gewährleisten. Es wäre denkbar, die Stützarme in Turbinenlängsachse zu vergrössern, dagegen spricht aber, dass die turbinenseitige Stirnseite zu sehr abnehmen würde.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Innengehäuse von Rohrturbinen zu schaffen, das sehr wohl kräftige Stützarme enthält, ohne dass zusätzliche Einrichtungen, wie Holme u. dgl. Verstärkungselemente zwischen den Spantringen nötig sind und trotzdem der Querschnitt der Arme möglichst schmal gehalten werden kann. Zusätzlich auftretende Kräfte - und das gilt als weitere Forderung - sollen von der Zugseite der Stützarme aufgenommen werden können. Erfindungsgemäss wird das Ziel dadurch erreicht, dass die Stirnwände der Stützarme und der Spantringe je in einer Ebene liegen und Versteifungselemente wenigstens im Bereich der turbinenseitigen Stirnwände der Stützarme angeordnet sind, die zum Teil um die Stützarmseitenwände geführt sind.
Um die Art der Dimensionierung aufzuzeigen, werden nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Versteifungselemente, die an der Stützarmseitenwand angeordnet sind, der Breite der Stirnwände entsprechend dimensioniert. Dadurch wird erreicht, dass die Stützarme die geforderte Festigkeit erhalten.
An Hand eines Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine Rohrturbinenanlage, Fig. 2 Innengehäuse mit Stützarmen, Fig. 3 Querschnitt der Stützarme und Versteifung.
In der Fig. 1 ist schematisch eine Rohrturbinenanlage dargestellt. Der Generator --9- ist in dem birnenförmigen Gehäuse untergebracht, woran das Innengehäuse --8-- anschliesst. In Weiterführung der Rohrturbine ist der Leitapparat --12-- angedeutet. Als Abschluss ist die Turbine --10-aufgeführt, die mit ihren Laufschaufeln --11-- gekennzeichnet ist. Das Innengehäuse --8-- wird
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dass Strömungswirbel möglichst unterbunden werden. Der Erfindungsgedanke ist in der besonderen Ausbildung der Stützarme --5-- festgehalten, der in den nächsten Figuren genauer erläutert wird.
Die Fig. 2 zeigt nun herausgestellt das Innengehäuse --8--, an dem die Stützarme --5-- oben und unten befestigt sind und in der Stollenwandung --14-- fest verankert sind. Das Innengehäuse - besteht im wesentlichen aus einem kegelförmigen Hohlkörper, wobei an seiner Vorderseite der Spantring --1-- und an seiner Rückseite der Spantring --2-- als Abschluss dient. Der Spant- ring-l-hat die Aufgabe, ein Lager der Turbinenwelle aufzunehmen. Dies ist jedoch in der Figur nicht angegeben, da die Lagerung nicht zum Erfindungsgegenstand gehört.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Stützarme --5-- nicht nur fest in der Stollenwandung einzufügen, sondern mit Hilfe von elastischen Elementen eine geeignete Aufhängung zu bewirken. Bekanntlich weist an der Stelle der Rohrturbine, an der die Stützarme angeordnet sind, zwar der Durchflussquerschnitt ein etwa konstantes Mass auf, jedoch wird sowohl der Durchmesser der Stollenwandung, als auch das Innengehäuse allmählich verringert, die Gründe sind dem Fachmann bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung. Die Tatsache, dass an der turbinenseitigen Stelle die Stützarme --5-- schmäler ausgebildet werden müssen, als an der Generatorseite, bringt bei der Dimensionierung Probleme mit sich, da die Querschnittsform der Stützarme bereits gegeben ist.
Durch eine Versteifung --4-- kann die Forderung der starken Ausbildung der Stützarme erfüllt werden.
Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Stützarm-5-, wobei darunter das Innengehäuse
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ab, wobei als Verbindung die beiden Seitenwände --3-- den Stützarm --5-- als geschlossenen Formkörper bilden. Um nun dem Stützarm --5--, der im Querschnitt eine trapezartige Form aufweist,
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die Versteifung --4-- hinzugefügt. Diese erstreckt sich in ihrer horizontalen Ausdehnung über die gesamte Breite der Stirnwände --7-- und setzt sich in gleichem Mass auch über die Stirnwände - hin fort.
Wesentlich ist jedoch, dass die Stützarme --5-- das gleiche Mass aufweisen wie das Innengehäuse --8-- sich in seiner Längsrichtung erstreckt, wobei besonders die Stirnwände --6 und 7-- mit den Spantringen --1 und 2-- etwa in einer Ebene zu liegen kommen und mit diesen fest verbunden sind. Dadurch wird erreicht, dass zusätzliche Einrichtungen, die eine Wirkverbindung zwischen den Spantringen und den Stützarmen darstellen, nicht mehr benötigt werden.
Da naturgemäss die turbinenseitige Stirnwand --7-- sehr schmal ist, kann mit Hilfe der Versteifung - die nötige Festigkeit der Turbinenverankerung gewährleistet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Innengehäuse von Rohrturbinen, insbesondere Kaplan-Rohrturbinen, mit radial zur Turbinenachse angeordneten Stützarmen, die die Verbindung zwischen Stollenwandung und Gehäuse bilden, wobei einerseits die Abstützung in der Stollenwand als feste Einspannstelle ausgebildet ist, oder durch bewegliche Glieder erfolgt und anderseits die Stützarme sowohl mit dem generator- seitigen, als auch mit dem turbinenseitigen Spantring in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwände (6,7) der Stützarme (5) und der Spantringe (1, 2) je in einer Ebene liegen und Versteifungselemente (4) wenigstens im Bereich der turbinenseitigen Stirnwände (7) der Stützarme (5) angeordnet sind, die zum Teil um die Stützarmseitenwand (3) geführt sind.