CH342912A - Kaplanturbinenanlage mit Betonspiralgehäuse - Google Patents

Description

      Kaplanturbinenanlage    mit     Betonspiralgehäuse       Die Erfindung betrifft eine vertikalachsige Kaplan  turbinenanlage mit     Betonspiralgehäuse    und     Eintritts-          leitapparat.     



  Bei solchen Turbinen war es bisher üblich, einen  dem Leitapparat vorgelagerten     Stützschaufelring    im  Betongehäuse einzubetonieren und den Raum über  dem Leitapparat durch einen gegossenen oder ge  schweissten Turbinendeckel abzuschliessen.  



  Zweck der Erfindung ist, die Anlage gegenüber  diesen bekannten Bauarten zu verbilligen. Dieses Ziel  wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass bei einer  vertikalachsigen     Kaplanturbinenanlage    mit Beton  spiralgehäuse und     Eintrittsleitapparat    die zentrale  Öffnung der Betondecke der Spirale einen kleineren  Durchmesser als der     Leitschaufelkreis    aufweist.  



  In den     Fig.    1 bis 3 der Zeichnung sind drei ver  schiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen  standes dargestellt.  



       Fig.    4 zeigt ferner einen Schnitt nach der Linie       IV-IV    der     Fig.    3 und       Fig.    5 zeigt, wie bei der     Ausführungsform    nach       Fig.    3 das Laufrad zusammengebaut werden kann.  Die Anlage weist ein     Betonspiralgehäuse    1 und  einen     Eintrittsleitapparat    mit verstellbaren     Leit-          schaufeln    2 auf, durch welchen das aus dem Innen  raum des     Spiralgehäuses    zuströmende Betriebswasser  einem Turbinenlaufrad mit Nabe 3 und verstellbaren  Schaufeln 4 zugeleitet wird.

   Nach Durchströmen des  Laufrades fliesst das Wasser durch ein gekrümmtes  Saugrohr 5 ab. Das Turbinenlaufrad treibt über eine  vertikale Welle 6 einen Stromerzeuger 7 an.  



  Die Achsen der Leitschaufeln sind in einem  Kreise vom Durchmesser D angeordnet. Die Beton  decke der Spirale ist mit 8 bezeichnet. Sie hat eine  zentrale Öffnung, durch welche das Laufrad ganz  oder in einzelnen Teilen von oben eingeführt werden  kann. Bei allen gezeigten Ausführungen weist nun    diese zentrale Öffnung einen kleineren Durchmesser  als der     Leitschaufelkreis    D auf.  



  Gemäss     Fig.    1 weist die Betondecke 8 der Spirale  einen nach innen vorspringenden Kragen 81 auf, und  die von diesem begrenzte zentrale Öffnung hat einen  Durchmesser     dl,    welcher zwischen dem Aussendurch  messer des Laufrades und dem Durchmesser D des       Leitschaufelkreises    liegt. Diese Öffnung gestattet, das  Laufrad in zusammengebautem Zustande von oben  einzuführen. Sie ist im Betriebe durch einen geschweiss  ten Turbinendeckel 9 abgeschlossen. Dem Leitapparat  sind Stützschaufeln 10 vorgelagert, welche unten und  oben im     Betonspiralgehäuse    verankert sind.  



  Im Kragen 81 der     Spiraldecke    8 sind     Öffnungen     vorgesehen, durch welche Verlängerungen 11 der       Leitschaufelzapfen    durchgeführt sind. Auf der Unter  seite ist der Kragen 81 durch eine Schutzplatte 12  bewehrt, welche den Beton im Bereiche der     Leit-          schaufeln    gegen den Angriff des Wassers zu schützen  hat. Diese Schutzplatte besitzt entsprechende<B>Öff-</B>  nungen für die Durchführung der     Leitschaufelzapfen.     Auf den Zapfenverlängerungen 11 sind Hebel 13 auf  gesetzt, welche über Laschen 14 mit einem durch einen  Servomotor 15 betätigten Regulierring 16 verbunden  sind.

   Gemäss     Fig.    1 sind der Regulierring und der  Servomotor auf dem Turbinendeckel 9 aufgesetzt.  



  In der Ausführung nach     Fig.    2 hat die von einem  Kragen 82 begrenzte zentrale Öffnung der Betondecke  8 eine Öffnung vom Durchmesser d2, welcher kleiner  ist als der Aussendurchmesser des Laufrades, aber  grösser ist als der Durchmesser der Laufradnabe 3  und als die grösste Profillänge L     (Fig.    5) der Lauf  schaufeln 4. Bei dieser Bauweise kann das Laufrad  nicht mehr im zusammengebauten Zustande durch  die zentrale Öffnung der Betondecke durchgelassen  werden. Die Öffnung ist aber immer noch so gross,  dass die Laufradnabe und die einzelnen Schaufeln      durchtreten können. Das Laufrad muss dann unter  halb der     Spiraldecke    zusammengebaut werden.

   Der  nach innen vorspringende Kragen 82 der Betondecke  8 muss hierbei wegen seiner stärkeren Ausladung mit  etwas grösserer Höhe ausgeführt werden als bei der  Ausführung nach     Fig.    1. Der Regulierring 16 ist  hierbei auf dem Kragen 82 der     Betonspiraldecke    ab  gestützt. Im zusammengebauten Zustande der An  lage ist die zentrale Öffnung der Betondecke durch  einen rohrförmigen, bis zur Laufradnabe reichenden  Blechmantel 17 abgeschlossen.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    3 ist wieder  um der Durchmesser     d2    der zentralen Öffnung der  Betondecke kleiner als der Aussendurchmesser des       beschaufelten    Laufrades, aber doch so gross, dass die  Laufradnabe 3 und die Laufschaufeln 4 noch einzeln  durch die Öffnung durchgeführt werden können.  Der über den Leitschaufeln und teilweise innerhalb  des     Leitschaufelkreises    liegende Kragen 83 der Beton  decke weist einen ringförmigen Hohlraum 18 auf. In  diesem Hohlraum 18 ist die Regeleinrichtung für den       Eintrittsleitapparat,    nämlich der Regulierring 16 mit  Servomotor 15, untergebracht.

   Ferner ist das Spur  lager 19 des Laufrades über einen Tragring 20 auf dem  Teil 83 der Betondecke 8 abgestützt.  



  Die     Fig.    4 zeigt in grösserem     Massstabe    einen  Schnitt durch die Betondecke an der Stelle des Durch  trittes der     Leitschaufelzapfen.    Die entsprechende     Öff-          nung    der Betondecke ist innen durch ein Rohr 21 aus  gekleidet. Der obere Schaufelzapfen ist mit 22 be  zeichnet. Er ist in einer im untern Ende des Rohres 21  angeordneten Büchse 23 gelagert. Der Verlängerungs  teil 11 des Schaufelzapfens ist rohrförmig gestaltet  und an seinem untern Ende mit dem Schaufelzapfen  22 über einen Mutnehmer, z. B. ein Sechskant, ge  kuppelt und zugleich durch eine Schraube 24 axial  mit dem Schaufelzapfen 22 verbunden.

   Am obern  Ende des Rohres 21 ist ferner ein Wälzlager 25 für die  Führung der Zapfenverlängerung vorgesehen.  



  Wie in     Fig.    3 dargestellt, wird bei der Montage  die Schaufel 2 in einer Lage 21 mit dem obern Schaufel  zapfen 22 in das Lager 23 eingeführt. Damit der mit  26 bezeichnete untere Schaufelzapfen in seine Lage  gebracht werden kann, ist in der Blechverkleidung  des untern Teils der Betonspirale ein     wegnehmbares     Stück 27 eingelegt, welches beim Zusammenbau des  Leitapparates mit dem Schaufelzapfen 26 in seine  endgültige Lage gebracht wird.  



  Die Ausführungsformen nach     Fig.    2 und 3 können  natürlich nur dann benützt werden, wenn zwischen  Unter- und Oberkante der Leitschaufeln genügend  Platz zum Zusammenbau des Laufrades vorhanden  ist. Gemäss     Fig.    5 wird auf der Höhe der untern       Leitradkante    ein Podest 28 eingebaut, auf welchem  die Laufradnabe 3 abgestellt wird und von welchem  aus die einzelnen     Laufradschaufeln    4 in die Nabe ein-    gesetzt werden können. In dieser Lage kann auch die  Welle 6 auf die Laufradnabe abgesetzt und mit ihr  gekuppelt werden. Auch der Lagerhals kann einge  baut werden, so dass nachher die ganze Einrichtung  nach Wegnahme des Montagepodestes 28 in seine  richtige Lage hinuntergelassen werden kann.  



  Ein unterer Rost 29 dient ebenfalls für die Montage  der kleineren     Laufradteile,    indem sie dort vor dem  Hinunterlassen der Laufradnabe deponiert werden  können. Dieser Rost 29 dient im übrigen für die  periodischen     Laufradkontrollen.     



  Während die Schaufel 4 mit einer besonderen  provisorischen Aufhängevorrichtung 30 montiert wird,  können die kleineren     Laufradteile    mit Hilfe des Ma  schinenhauskrans an ihren Platz gebracht werden.  Zu diesem Behufe ist die Durchführung eines Seils 31  mit einem Haken 32 durch die hohle Turbinenwelle 6  vorgesehen, Falls für die Montage     ip    der Höhe mehr  Platz gebraucht     würde,    wäre es auch möglich, das  Montagepodest 28 in der Bohrung des     Laufradmantels     in etwas tieferer Lage anzuordnen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vertikalachsige Kaplanturbinenanlage mit Beton spiralgehäuse und Eintrittsleitapparat, dadurch ge kennzeichnet, dass die zentrale Öffnung der Beton decke (8, 81; 8, 82; 8, 83) der Spirale einen kleineren Durchmesser (dl bzw. d2) als der Leitschaufelkreis (D) aufweist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Kaplanturbinenanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Öffnung der Betondecke (8, 81) einen Durchmesser (dl) aufweist, welcher zwischen dem Aussendurchmesser des Lauf rades (3, 4) und dem Durchmesser (D) des Leit- schaufelkreises liegt. 2. Kaplanturbinenanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der zentralen Öffnung der Betondecke (8, 82 bzw. 8, 83) kleiner als der Aussendurchmesser des ganzen Lauf rades (3, 4), aber grösser ist als der Durchmesser der Laufradnabe (3) und als die grösste Profillänge (I_) einer Laufschaufel (4).

   3. Kaplanturbinenanlage nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der über den Leit- schaufeln und mindestens teilweise innerhalb des Leitschaufelkreises liegende Teil (83) der Betondecke einen ringförmigen Hohlraum (18) aufweist, und dass in diesem Hohlraum die Regeleinrichtung (13, 14, 15, 16) für den Eintrittsleitapparat (2) untergebracht ist. 4. Kaplanturbinenanlage nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spurlager (19) des Läufers auf dem den ringförmigen Hohlraum (18) aufweisenden Teil (83) der Betondecke abgestützt ist.