CS250480B1

CS250480B1 - Bánki turbine inlet gate

Info

Publication number: CS250480B1
Application number: CS859069A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Jirsak; Jan Zaruba; Miroslav Holata; Rudolf Kolar
Original assignee: Vaclav Jirsak; Jan Zaruba; Miroslav Holata; Rudolf Kolar
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Řešení se týlká uzávěru vtoku Bánkiho turbiny s automatickou regulací průtoku. Podstatou řešení uzávěru vtoku je to, že je tvořen deskou (23), upravenou pod koncem pevné stěny šachtového vtoku (6) a opatřenou na straně uzavíraného otvoru-vodicím členem uloženým kluzně v kruhových vodicích · drážkách (29) soustředně uspořádaných po obou stranách kola (1) turbiny; přičemž deska (23) je uložena na nosných kladkách (22) opatřených otáčecím mechanismem, tvořeným řetězovou kladkou (21) pevně uloženou na hřídeli nosných kladek (22) a spojenou řetězem (16) s plovákem (14), upraveným v plovákové komoře (13), umístěné pod přivaděčem vody do turbiny, přičemž plováková komora (13) je spojená s přelivem (12) šachtového vtoku (6) na úrovni regulované hladiny a opatřena odtokovým otvorem (15), jehož podélná osa je totožná s podélnou osou řetězového závěsu plováku (14). Uzávěr je použitelný jako zesilovač hladinového zdvihu k regulaci hydrotechnických zařízení.The solution is a Bánki turbine inlet closure with automatic flow control. The essence of the inlet closure solution is that it is formed by a plate (23), arranged under the end of the fixed wall of the shaft inlet (6) and provided on the side of the closed opening with a guide member slidably mounted in circular guide grooves (29) concentrically arranged on both sides of the turbine wheel (1); wherein the plate (23) is mounted on supporting rollers (22) provided with a rotating mechanism formed by a chain pulley (21) fixedly mounted on the shaft of the supporting rollers (22) and connected by a chain (16) to a float (14) arranged in a float chamber (13) located below the water inlet to the turbine, wherein the float chamber (13) is connected to the overflow (12) of the shaft inlet (6) at the level of the regulated level and provided with a drain opening (15), the longitudinal axis of which is identical with the longitudinal axis of the chain suspension of the float (14). The closure is usable as a level lift amplifier for regulating hydrotechnical devices.

Description

Vynález se týká uzávěru vtoku Bánkiho turbiny s automatickou regulací průtoku podle výšky hladiny.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a Banki turbine inlet shutter with automatic level control.

Dosud známá řešení Bánkiho turbiny s automatickou regulací hladiny na vtoku vyžadují snímač hladiny s převodem na elektrický signál a elektricky ovládaný regulační uzávěr turbiny. Jako hradící element je dosud nejěastěji používána obtékaná klapka nebo suvně uložené deskové stavidlo, případně segmentový uzávěr. Tato řešení nedovolují žádoucí mírně přetlakovou funkci turbiny, a proto Jsou příčinou nižší účinnosti. Vyvážené klapky uvnitř vodního paprsku do značné míry mění rychlost paprsku v místě ostřiku turbiny a tím zajišťují jen malý regulační rozsah. Dosud nejdokonalejší segmentové uzávěry omezují regulační rozsah turbiny tím, že zadní hrana segmentu při maximálním otevření brání odtoku vody z kola turbiny.The prior art Banki turbine solutions with automatic level control on the inlet require an electric signal level sensor and an electrically operated turbine control valve. The most frequently used damper element is the bypass flap or sliding plate sluice or segment lock. These solutions do not allow the desired slightly overpressure function of the turbine and therefore cause lower efficiency. Balanced flaps inside the water jet largely change the jet speed at the turbine spray area, thus providing only a small control range. The most advanced segment closures have limited the turbine control range by preventing the rear edge of the segment from flowing out of the turbine wheel at maximum opening.

Uvedené nedostatky odstraňuje uzávěr vtoku Bánkiho turbiny s automatickou regulací průtoku podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že je tvořen deskou upravenou pod koncem pevné usměrňovači stěny šachtového vtoku a opatřenou na straně uzavíraného otvoru vodicím členem uloženým kluzně v kruhových vodicích drážkách soustředně uspořádaných po obou stranách kola turbiny, přičemž deska je uložena na nosných kladkách opatřených otáčecím mechanismem, pro zajištění regulace průtoku vody. Dále je výhodné, když vodicím členem desky na straně uzavíraného otvoru je kyvně připojený segmentový nástavec. Nosné kladky mohou být po svém obvodě opatřeny výstupky, zasahujícími do odpovídajících otvorů upravených na nosné ploše desky. Otáčecí mechanismus nosných kladek může být tvořen řetězovou kladkou pevně uloženou na hřídeli nosných kladek a spojenou řetězem s plovákem, upraveným v plovákové komoře umístěné pod přivaděčem vody do turbiny. Konečně podle posledního význaku vynálezu je plováková komora spojená s přelivem šachtového vtoku na úrovni regulované hladiny a opatřena odtokovým otvorem, jehož podélná osa je totožná s podélnou osou řetězového závěsu plováku.These drawbacks are overcome by the inlet shutter of the Banki turbine with automatic flow control according to the invention. It consists of a plate provided under the end of the fixed baffle wall deflection wall and provided with a guide member slidably mounted on the side of the closing hole, sliding in circular guide grooves concentrically arranged on both sides of the turbine wheel, the plate being supported on support rollers provided with , to ensure regulation of water flow. Furthermore, it is advantageous if the segment guide piece is pivotably connected to the closing hole side of the plate. The support rollers may be provided on their circumference with projections extending into corresponding holes provided on the support surface of the plate. The rotation mechanism of the carrier pulleys may consist of a chain pulley mounted firmly on the carrier pulley shaft and connected by a chain to a float provided in a float chamber located below the water inlet to the turbine. Finally, according to a last feature of the invention, the float chamber is connected to the spillway overflow of the shaft inlet at the level of the controlled level and is provided with a drain hole whose longitudinal axis coincides with the longitudinal axis of the float chain suspension.

Hlavní výhoda řešení uzávěru podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje mechanickou automatickou regulaci hladiny na vtoku turbiny, která vytváří předpoklady pro dosažení špičkové účinnosti v širokém regulačním rozsahu. Řešení dovoluje aplikaci všech dosud známých způsobů regulací turbiny a je způsobilé pro funkci i v zimních podmínkách bez přídavného vyhřívání.The main advantage of the closure solution according to the invention is that it enables mechanical automatic level control at the turbine inlet, which creates the prerequisites for achieving peak efficiency over a wide control range. The solution allows the application of all known methods of turbine control and is capable of functioning even in winter conditions without additional heating.

Příklad provedení uzávěru vtoku Bánkiho turbiny s regulačním uzávěrem podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn nárysný řez Bánkiho turbinou, na obr. 2 boční pohled na provedení hradícího elementu uzávěru a na obr. 3 řez rovinou A—A z obr. 2.An exemplary embodiment of a Bánki turbine inlet with a regulating closure according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a front sectional view of a Bánki turbine, Fig. 2 shows a side view of an embodiment of a shutter closing element; of FIG.

Voda přitékající náhonem 7 protéká mezi stropem 8, práhem 9 přes česle 10 do šachtového vtoku 6 turbiny. Otvorem mezi návodní stěnou šachtového vtoku 6 a segmentovým nástavcem 24 hradícího zařízení vstupuje do kola 1 turbiny, uložené na hřídeli 2 a odtéká kolenem savky vytvořeným stěnou 4 do odtokového kanálu 5. Práh šachtového vtoku 6 je opatřen zavzdušňovacím kanálem 3. Volný konec česlí 10, upevněných v prahu 9, je podepřen pryžovou vložkou 11. Přibližně na stejné výškové úrovni je přeliv 12, přes který, po dosažení žádané hladiny vody v šachtovém vtoku 6, přepadá voda do plovákové komory 13, opatřené odtokovým otvorem 15, a tak zajišťuje funkci zesilovače hladinového zdvihu. Plovák 14, umístěný v plovákové komoře 13, je způsobilý vyvodit sílu pro přestavení hradícího elementu uzávěru turbiny. Přenos vztlakové síly plováku 14, respektive váhy plováku 14, zajišťuje smyčka z řetězu 16, s trubkovými průchodkami 20, podepřeného obyčejnými kladkami 17 a řetězovou kladkouThe water flowing through the drive 7 flows between the ceiling 8 and the threshold 9 through the screen 10 into the shaft inlet 6 of the turbine. Through the opening between the inlet wall of the shaft inlet 6 and the segmental extension 24 of the damper, it enters the turbine wheel 1 mounted on the shaft 2 and flows through the suction elbow formed by the wall 4 into the outlet channel 5. The shaft inlet 6 is provided with an air channel. At approximately the same height level, the spillway 12 is over which, upon reaching the desired water level in the shaft inlet 6, the water falls into the float chamber 13, provided with a drainage opening 15, thus ensuring the function of the amplifier. level stroke. The float 14, located in the float chamber 13, is capable of exerting force to adjust the damper element of the turbine closure. The buoyancy of the float 14 or the weight of the float 14 is transmitted by a loop of chain 16, with tube bushings 20 supported by ordinary pulleys 17 and a chain pulley

21. Nosné kladky 22 jsou na svém obvodě opatřeny výstupky 33, zasahujícími do odpovídajících otvorů 27, upravených na nosné ploše desky 23. Vzájemné spojení desky 23 a segmentového nástavce 24 hradícího elementu zajišťuje čep 25. Vodotěsnost tohoto spoje a těsnění styku mezí hradícím elementem a bočními stěnami šachtového vtoku 6 zajišťuje pryžový povlak 32, upevněný na návodní straně hradícího elementu. Spára mezi povodní stěnou šachtového vtoku 6 a deskou 23 hradícího elementu je utěsněna obvyklou pryžovou stěrkou 19, která může být s výhodou doplněna planžetovým tvarovačem krajní proudnice. Segmentový nástavec 24 je opatřen konsolemi, které jsou suvně vedeny v kruhových drážkách 29 na bočních stěnách šachtového vtoku 6, přičemž opěrnou plochu tvoří zabetonovaná trubková výseč 21 souosá s kolem 1 turbiny opatřená povlakem 31 z nerezové oceli. Konsoly jsou na kluzné ploše opatřeny přitmelenými pásky pro výstelku kluzných ložisek.21. The support rollers 22 are provided on their periphery with protrusions 33 extending into corresponding holes 27 provided on the support surface of the plate 23. The pin 25 interconnects the plate 23 and the segmental extension 24 of the damper element. the side walls of the shaft inlet 6 are provided with a rubber coating 32 mounted on the upstream side of the barrier element. The joint between the flood wall of the shaft inlet 6 and the dam element plate 23 is sealed with a conventional rubber scraper 19, which can advantageously be supplemented with a bladder-shaped edge guide. The segmental extension 24 is provided with consoles which are slidably guided in annular grooves 29 on the side walls of the shaft inlet 6, the support surface being formed by a concreted tubular sector 21 coaxial with the wheel 1 of the stainless steel. On the sliding surface, the consoles are provided with cemented strips for the lining of the plain bearings.

Funkce automatické regulace průtoku je následující. Jestliže je průtok turbinou menší než přítok náhonem 7, stoupá hladina v šachtovém vtoku 6 a začne přetékat přes přeliv 12 do plovákové komory 13, ve které začne rovněž stoupat hladina. Tím se zvětší vztlaková síla na plovák 14, který se začne zvedat a přes řetěz 16 otáčí řetězovou kladkou 21 a tím 1 nosnou kladkouThe automatic flow control function is as follows. If the flow through the turbine is less than the inlet through the drive 7, the level in the shaft inlet 6 rises and begins to overflow through the overflow 12 into the float chamber 13, where the level also begins to rise. This increases the buoyancy force on the float 14, which starts to lift and rotates the chain pulley 21 and thus the carrier pulley through the chain 16.

22, která otevírá hradící element tak dlouho, dokud se průtok přes přeliv 12 neshoduje s odtokem vody z plovákové komory 13 odtokovým otvorem 15. V případě, že přítok náhonem 7 je menší, než odpovídá otevření hradícího elementu uzávěru turbiny, voda z plovákové komory 13 pouze odtéká. Tím se zmenšuje vztlaková síla působící na plovák 14 a plovák 14 klesá, re250480 spektive hradící element se uzavírá úpět až do okamžiku shody přítoku a odtoku plovákové komory 13. Kolem 18 lze průtok turbinou ručně uzavřít, takže voda přitékající náhonem 7 přepadá přes přepad s podpěrou 11 a není třeba další obtokový kanál. Tím, že proud vody zakrývá plovákovou komoru 13, chrání plovákovou komoru 13 před zamrznutím a automaticky regulovaný uzávěr je schopen funkce i v zimních podmínkách.22, which opens the damper element until the flow through the spillway 12 coincides with the outflow of water from the float chamber 13 through the drainage hole 15. In case the inflow of the drive 7 is less than the opening of the damper element of the turbine, it just flows. This reduces the buoyancy applied to the float 14 and the float 14 decreases, the re250480 spective damper closes the stem until the inlet and outlet of the float chamber 13 coincide. Around 18 the turbine flow can be manually shut off so that 11 and no additional bypass channel is required. By covering the float chamber 13, the water jet protects the float chamber 13 from freezing and the automatically controlled shutter is able to function even in winter conditions.

Použitý princip zesilovače hladinového zdvihu je obecně použitelný k regulaci hydrotechnických zařízení.The applied principle of the level stroke amplifier is generally applicable to the regulation of hydrotechnical devices.

Claims

Bankki turbine inlet gate with automatic level-dependent flow control, characterized in that it comprises a plate (23) provided below the end of the fixed wall of the shaft inlet (6) and provided with a guide member slidably mounted in the circular guide grooves (29) concentrically arranged on both sides of the turbine wheel (1), the plate (23) being supported on the support rollers (22) provided with a rotation mechanism consisting of a chain roller (21) fixedly mounted on the shaft of the support rollers (22) and connected by a chain (16) with a float (14) provided in the float chamber (13), located below the water inlet to the turbine, the float chamber (13) being connected to the overflow (12) of the shaft inlet (6) at the level of the regulated level and provided with an outlet (15) ), whose longitudinal axis coincides with the longitudinal axis of the float chain suspension (14).

The gate closure according to claim 1, characterized in that the guide member of the plate (23) on the side of the opening to be closed is a pivotally connected segment extension (24).

Inlet gate according to claim 1, characterized in that the support rollers (22) are provided on their periphery with protrusions (33) extending into the corresponding holes (27) provided on the support surface of the plate (23).