Verfahren zum Entleeren von Wasserturbinen und Pumpen, deren Laufrad mindestens zum Teil in den Unterwasserspiegel eintaucht. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entleeren von Wasserturbinen und Pum pen, ,deren Laufrad mindestens zum Teil in den Unterwasserspiegel eintaucht und die auch bei abgesperrtem Wasserdurchfluss von einem treibenden Teil mitgenommen werden.
Derartige Verhältnisse treten beispielsweise bei. hydroelektrischen Kraftanlagen mit Spei cherpumpe und hochliegendem Unterwasser spiegel auf, wo ein einmal als Generator und ein andermal als Motor laufender elektrischer Teil bald mit einer Turbine und bald mit einer Pumpe zusammen zu arbeiten hat. Bei solchen Anlagen wird häufig mindestens die Turbine mit dem elektrischen Teil starr ge kuppelt, um einen möglichst gedrängten, ein fachen Aufbau zu erhalten, da es dann mö lieh ist, mit weniger Traglagern auszu kommen.
Solchen Anlagen haftet jedoch der Nachteil an, dass bei hochliegendem Unter wasserspiegel und abgesperrtem Wasser durchfluss durch die Turbine bezw. Pumpe im Falle, wo das Laufrad dieser Kreisel maschine von dem als Motor laufenden elek- trischen Teil noch mitgenommen wird, das Laufrad den ganz beträchtlichen Widerstand zu überwinden hat, den das im Gehäuse noch vorhandene Wasser der Drehung des Lauf rades entgegengesetzt. Die Erfindung be zweckt nun, ein Verfahren zu schaffen, das ein sehr rasches Entleeren des Gehäuses der jenigen Kxeiselniaschine (Wasserturbine be ziehungsweise Pumpe) ermöglicht, deren leer laufendes Laufrad mitgenommen wird.
Zu diesem Zwecke wird erfindungsgemäss nach erfolgter Trennung der leer mitlaufenden Turbine bezw. Pumpe vom Unterwasserkanal die pumpende Wirkung des Laufrades dieser Kreiselmaschine zum Entleeren ihres Ge häuses benutzt.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind ver schiedene Anlagen zum Ausführen des Ge genstandes der Erfindung bildenden Ver fahrens beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 eine hydroelektrische Anlage mit Turbine, Generatormotor und Speicherpumpe, bei der das Turbinensaugrohr in eine vom lrnterwasserkanal durch eine Schütze trenn bare Ausgusskammer ragt, Fig. 2 eine ähnliche Anlage, bei der je doch das Saugrohr unmittelbar bis in deii Unterwasserkanal reicht, wobei in dieser Figur die Speicherpumpe der Einfachheit halber weggelassen ist;
Fig.3 zeigt eine Abänderung einer Ein zelheit.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist 1 eine Wasserturbine, die über eine starre Kupp lung 8 mit einem elektrischen Teil 25 ver bunden ist. Letzterer arbeitet beim Tur binenbetrieb als Generator. Der Turbine 1 strömt das treibende Wasser durch eine Leitung 2 zu, während es durch ein Saug rohr 3 in eine Ausgusskammer 4 abströmt, die durch eine in senkrechter Richtung ver schiebbare Stütze 5 vom Unterwasserkanal 6 trennbar ist. Mit dem elektrischen Teil 25, der auch als Motor laufen kann, steht ferner über eine Kupplung -I0 eine Speicherpumpe i in Wirkungsverbindung.
Links von der starren Kupplung 8 ist ein einziges Trag lager 9 vorhanden, während die Welle des elektrischen Teils 25 zwischen den Kupp lungen 8, 10 von zwei Traglagern 11, 1? gestützt wird. An dem Gehäuse der Tur bine 1, die tiefer liegt als der Unterwasser spiegel, ist eine mit einem :@bsperrorgan 19 ausgestattete Leitung 13 angeschlossen, die in den Unterwasserkanal 6 ausgiesst. Eine Leitung 14 ermöglicht. unter Umgehung eines Ilauptschiebers 15, Kühlwasser aus der Speiseleitung 2 in das Turbinengehäuse 1 einzuführen. 16 ist eine Hilfspumpe, die in die Ausgusskammer 4 gelangendes Leck wasser, sowie durch die Leitung 14 der Tur bine 1 zuströmendes.
Kühlwasser durch Lei tungen 17, 18 hindurch in den Unterwasser kanal 6 fördert. 21 bezeichnet eine absperr bare Hilfsleitung, die den untersten Teil des Gehäuses unmittelbar mit dem Turbinen- saugrohr 3 zu verbinden gestattet, zum Zwecke, auch eine Entleerung des untersten Gehäuseteils der Turbine zu ermöglichen.
Bei arbeitender Turbine 1 ist deren Ge häuse ganz mit Wasser gefüllt und die Schütze 5 aufgezogen, so da.ss auch die Aus gusskammer 4 ganz mit Wasser gefüllt ist. Wird nun durch Schliessen des Hauptschie bers 15 der Wasserzufluss zur Turbine 1 ab gesperrt, deren Laufrad aber durch den nun mehr als Motor laufenden elektrischen Teil 25 weiter in Umdrehung gehalten, also von diesem Teil 25 mitgenommen, so ist die Schütze 5 in die in Fig. 1 gezeigte Lage herunterzulassen. Das mitgenommene Tur binenrad übt jetzt, trotzdem es mit dem Dreh sinn der Turbine weiterläuft, eine pumpende Wirkung aus und fördert das in der Saug kammer 4 enthaltene Wasser durch die Lei tung 13 in den Unterwasserkanal 6, wobei eine Belüftung durch das Standrohr 22 statt findet.
Ist die Ausgusskammer 4 um einen bestimmten Betrag entleert worden,, was sehr rasch erfolgen kann, das heisst wenn der Wasserspiegel in derselben beispielsweise die in Fig.l. dargestellte Höhe einnimmt, so wird ein Organ 20, das ein Einströmen von Luft in das Saugrohr 3 gestattet, geöffnet, worauf die Wassersäule im Saugrohr 3 ab gerissen wird. Dabei tritt, soviel Wasser aus dem Saugrohr 3 in die Kammer 4 über, als deren. luftgefüllter Raum fassen kann; es ist darauf zu achten, dass die Kammer 4 vor dem Öffnen des Organs 20 um soviel entleert worden ist, dass der Spiegel der abgerissenen Wassersäule im Saugrohr 3 unterhalb der Leitung 21 liegt.
Nach dem Abreissen der Wassersäule und nach erfolgter gänzlicher Entleerung des Turbinengehäuses mit Hilfe der Leitung 21 läuft dann das Turbinenrad in einem luftgefüllten, und nicht mehr in einem wassergefüllten Raum. Als Folge davon werden die Widerstände, die das Tur binenlaufrad bei seiner Drehung zu über winden hat, um ein ganz Bedeutendes ver mindert. Um zu verhindern, dass sich das in der Luft drehende Turbinenlaufrad mit der Zeit zu stark erhitzt, wird durch die Lei tung 14 Kühlwasser zugeführt, das nach Ausübung seiner Kühlwirkung in die Aus gusskammer 4 abfliesst.
Dieses Wasser wird zusammen mit Leckwassei,, das an der Schütze 5 in die Kammer 4 eindringt, durch die Hilfspumpe 16 in den Unterwasserkanal 6 gefördert, derart, dass der Wasserspiegel im Saugrohr 3 dauernd auf einer solchen Höhe gehalten wird, dass ein Rückströmen von Wasser in die Turbine 1 ausgeschlossen ist.
Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung unter scheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten einmal dadurch, da.ss das Saugrohr 0' der Turbine 1 nicht in eine besondere Aus gusskammer 4 ragt, sondern bis an den Unterwasserkanal 6 heranreicht, von dem es mittelst einer Schützes getrennt werden kann. Sodann wird hier die Entlüftungsleitung 22 durch einen in einer Mauer angeordneten Kanal gebildet.
Bei dieser Anordnung kann der Wasserspiegel im Turbinengehäuse, wenn das leer mitlaufende Turbinenrad als Pum penrad arbeitet, nicht soweit abgesenkt wer den, wie bei der Anordnung naeh Fig. 1, da keine beim Absenken sieh finit Luft füllende Ausgleichkammer vorhanden ist, so dass die Wassersäule im Saugrohr ä bereits vor einer genügenden Entleerung des Turbinenge häuses abreisst. Die weitere Entleerung des Gehäuses hat dann über die Leitung ?1 zu erfolgen.
Eine weitergehende Entleerung ist auch in dem Falle, wo das Saugrohr 3 bis an den I;nter Tacserka.nal 6 lleranreieht, mög- lieh,, wenn in der in Fig. 3 gezeigten Weise in Verbindung mit einem solchen Saug rohr 3 noch eine Hilfskammer 23 vorgesehen wird, die in ähnlicher Weise wirkt, wie die Kammer 4 nach der Anordnung nach Fig. 1. Diese Hilfskammer 23 kann zweckmässig über ein Beruhigungsgitter 24 mit dem Saug rohr 3 in Verbindung stehen.
Die Erfindung lässt sich sinngemäss auch in Verbindung mit Pumpen anwenden, wenn diese mit dem elektrischen Teil 25 starr ge kuppelt sind und daher bei abgesperrtem Wasserdurchfluss durch die Pumpe vom ge nannten Teil leer mitgenommen wercleti.