CS262615B1 - Dvojkotúčová dvojstupňová vodná turbína s vonkajáím prevádzacím kolesom - Google Patents

Abstract

Dvojkotúčová dvojstupňová vodná turbína s vonkajším prevádzacím kolesom je vytvořená z dvoch kotúčov oběžných koles z odstředivého a dostředivého radiálneho stupfta spojených s bezlopatkovým prevádzacím kolesom, ktoré vodu prevádza z prvého odstredivo radiálneho do druhého dostredivo radiálneho stupňa. Oproti známým typom radiálnych turbín je výhodnejšia preto, že premenu hydraulickej energie na mechanickú prácu z jedného lopatkového priestoru rozloží do troch priestorov, a to do dvoch lopatkových a jedného bez lopatkového priestoru prevádzacej časti. Tým sa dosiahne, že je možné uvažovat v každom z týchto priestorov namiesto trojrozměrného prúdenia len s dvojrozměrným prúdením. V důsledku toho sa podstatné zjednoduší tvar lopatiek, nemusia sa použit zložité zbortěné lopatky, vystačia lopatky ohnuté z rovných plechov. Celkove konštrukcia a technologie výroby sa zjednoduší natolko, že výrobu je možné zabezpečit aj v menších na výrobu vodných turbín nešpecializovaných závodoch a dielňach.

Description

262615 2

Vynález sa týká dvojkotúčovej dvojstupňové] vodnej turbíny s vonkajším predvádzacím kolesom.

Rieši problém zjednodušenia konštrukcie a následné technologie výroby vysokotlakých vodných turbín vytvořením nového typu vodnej turbíny na základe nového principu hydraulického rieše- nia oběžného kolesa. Vynález zapadá do odboru energetického strojárstva a do odboru hydroenerge- tiky.

Je známe riešenie Francisovej a Peltonovej turbíny vhodných pre vysokotlaké vodné diela,Tieto sú konštrukčne zložité, výrobně nákladné, preto pre mikro a malé vodné elektrárně ne-přijatelné drahé. Odstředivé čerpadlá v turbínové j prevádzke pre Q <ζ 0,1 m . s a H >50 msú nevhodné pre nepřijatelné nízku celkové účinnost.

Uvedené nevýhody sú odstránené dvojkotúčovou dvojstupňovou vodnou turbínou s vonkajšímprevádzacím kolesom, ktorej podstata spočívá v tom, že prvý odstředivý radiálny stupeň je pevnespojený vonkajšou bezlopatkovou prevádzacou častou s druhým dostředivým radiálnym stupňom.

Vyšší účinok z použitia tohto typu je vo zvýšení intenzity využívania vysokotlakýchmalých a mikro zdrojov vodnej energie dosiahnutej tým, že sa umožní vybavit tieto diela novýmtypom lacnej turbiny vyhotovitelnej aj amatérsky. Jednoduchá a lačná technológia výroby jeddsledok zjednodušenia procesu premeny energie vody na mechanickú prácu v priestoroch oběžné-ho kolesa tým, že sa táto premena rozloží z obvyklého jedného lopatkového priestoru do dvochlopatkových priestorov a jedného medzi týmito sa nachádzajúceho bezlopatkového priestoruprevádzacej časti, čím sa podstatné zjednoduší prúdenie v lopatkových priestoroch, čo umožnizjednodušit tvar kanálov a následné technológiu ich tvarovania, pripevnenia k vencu alebok nábojů a výroby celého oběžného kolesa.

Na priloženom výkrese je v řeze znázorněný tvar kanálu a lopatiek oběžného kolesa predmet-nej turbíny, kde obr. 1 je meridiálny rez oběžným kolesom, obr. 2 je rez kolmý na os otáčanialopatkami prvého odstředivého radiálneho stupňa a obr. 3 rez kolmý na os otáčania lopatkamidruhého dostředivého stupňa.

Hlavnými častami oběžného kolesa v konkrétnom převedení zobrazeného na obr. 1, až 3 jeprvý odstředivý radiálny stupeň 10 pevne spojený bezlopatkovou prevádzacou častou 20 s druhýmdostředivým radiálnym stupňom 30. Prvý odstředivý radiálny stupeň 10 je vytvořený nábojom11, vencom 12 a lopatkami 13 nachádzajúcimi sa medzi nábojom 11 a vencom 12, připojenýmipevne, například privarením k jednému z nich alebo k obidvom. Bezlopatková prevádzacia část20 je vytvořená vencom 21 rozobratelne připojeným k vencu 12 prvého odstředivého radiálnehostupňa 10 a nábojom 22, ktorý móže byť totožný s nábojom 11 prvého odstředivého radiálnehostupňa 10 ako je to riešené v predmetnom konkrétnom převedení alebo sa může vyhotovit akosamostatný kus. Druhý dostředivý radiálny stupeň 30 je vytvořený nábojom 31 vencom 32 a lopat-kami 33. Veniec 32 druhého dostředivého radiálneho stupňa 30 je rozobratelným spojom připo-jený k vencu 21 bezlopatkovej prevádzacej časti 20. Lopatky 33 druhého dostředivého radiálne-ho stupňa 30 sú pevne připojené, například privarením k nábojů 31 alebo k vencu 32 druhéhodostředivého radiálneho stupňa 30. Ke3 lopatky 13 prvého odstredivo radiálneho stupňa 10sú připravené len k nábojů 11 alebo len k vencu 12 a lopatky 33 druhého dostředivého radiál-neho stupňa 30 len k vencu 32 alebo len k nábojů 31, potom oběžné koleso ako celok je rozobra-telné. Voda do oběžného kolesa vstupuje na vnútornej straně prvého odstředivého riadálnehostupňa 10, v ktorom změnou směru a velkosti rýchlosti prúdenia vyvolává silový účinok nalopatky 13 prvého odstředivého radiálneho stupňa 10. Po výstupe z prvého odstředivého radiál-neho stupňa 10 na jej vonkajšej straně, prúdi voda do dolnej bezlopatkovej prevádzacej časti 20,v ktorej sa změní směr prúdenia vody z odstředivého radiálneho na dostredivo radiálny. Potom vstupu-je na vonkajšej straně do druhého dostředivého radiálneho stupňa 30. V tomto taktiež změnousměru a velkosti rýchlosti prúdenia vody tak ako v prvom odstredivom radiálnom stupni 10 odovzdáva svoju energiu lopatkám 33 druhého odstředivého radiálneho stupňa 30 a potom opustí oběžné koleso.

Dvojkotúčová dvojstupňová vodná turbina s vonkajším prevádzacím kolom móže byt pre svoju jednoduché konštrukciu a technológiu výroby výhodné využitá pre malé a mikro vodné elektrárně.

Claims (1)

1. 3 262615 MĎžu byť vyhotovené v menších na výrobu vodných turbín nešpecializovaných strojárenských závodoch alebo dielňach, svojpomocne preto mĎžu značné prispieť k podstatnému urýchleniu využitia vysokotlakých mikro zdrojov vodnéj energie. PREDMET VYNÁLEZU Dvojkotúčová dvojstupňová vodná turbína s vonkajším prevádzacím kolesom opatřená prvýmodstředivým radiálnym stupňom a druhým dostředivým radiálnym stupňom, ktoré pozostávajú z venca, z náboja a lopatiek vyznačujúci sa tým, že prvý odstředivý radiálny stupeň (10) je pevnespojený bezlopatkovou prevádzacou častou (20) s druhým dostředivým radiálnym stupňom (30). 1 výkres