CS262616B1 - ) Radiálno axiálna dvojstupňové vodná turbina - Google Patents

Abstract

Radiálna axiálna dvojstupňová vodná turbína ako konStrukčne jeden pevne spojený oelok, je vytvořená z dvoch stupňov premeny energie, prvý je radiálny stupeň, z ktorého voda prúdi cez bezlopatkové prevádzacie koleso do axiálneho stupňa, oproti známým typom radiálnyoh alebo axiálnych turbin je výhodnéjšie preto, že premena hydraulickéj energie na mechanická prácu z jedného lopatkového priestoru sa rozloží do troch priestorov, do dvoch lopatkových a jedného bez lopatkového priestoru prevádzacej časti. Tým sa dosiahne, že v každom z týchto priestorov je možné uvažovat namiesto trojrozměrného prúdenia len s dvojrozměrným. Umožňuje to podstatné zjednodušit tvar lopatiek, nemusia sa použit zložité zbortěné lopatky, vystačia lopatky ohnuté z rovných plechov. Celková konštrukoia a technológia výroby sa zjednoduší natolko, že <výrobu je možné zabezpečit aj v menších na výrobu vodných turbín nešpecializovaných závodoch a dielňach. Radiálno axiálnu turbínu po náležitej úpravě parametrov lopatiek a kanálov je možné použit v kinematicky obrátenom převedení ako axiálno radiálnu turbínu, ktorá vykazuje iné hydraulické vlastnosti.

Description

262616 2

Vynález sa týká radiálno axiálnej dvojstupňovej vodnej turbíny a rieši problém zjednodu- .šenia konštrukcie a následné technologie výroby vysokotlakých vodných turbín vytvořením nové-ho typu vodnej turbíny na základe nového principu hydraulického rieženia oběžného kolesa. Vyná-lez zapadá do odboru energetického strojárstva a do odboru hydroenergetiky.

Je známe riešenie Prancisovej a Peltonovej turbíny vhodných pre vysokotlaké vodné diela.Tieto sú konštrukčne zložité, výrobně nákladné, preto pre mikro a malé vodné elektrárně nepři-jatelné drahé. Odstředivé čerpadlá v turbínovej prevádzke pri Q < 0,1 m^s-·*· a H 50 m súnevhodné pre nepřijatelné nízku celková účinnost.

Uvedené nevýhody sú odstránené radiálno axiálnou dvojstupňovou vodnou turbinou, ktorejpodstata spočívá v tom, že prvý radiálny stupeň je pevne spojený bezlopatkovou prevádzacoučastou s druhým axiálnym stupňom.

VySSí účinok z použitia tohto typu je vo zvýšeni intenzity využívania vysokotlakýchmalých a mikro zdrojov vodnej energie dosiahnutej tým, že sa umožní vybavit tieto diela novýmtypom lacnej turbíny vyhotovitelnej aj amatérsky. Jednoduchá a lačná technológia výroby,je ddsledok zjednodušenia procesu premeny energie vody na mechanickú prácu v priestorochoběžného kolesa tak, že sa táto premena rozloží z obvyklého jedného lopatkového priestoru dodvoch lopatkových priestorov a jedného medzi týmito sa nacházajúceho bezlopatkového priestoruprevádzacej časti, čím sa podstatné zjednoduší prúdenie v lopatkových priestoroch, čo umožnízjednodušit tvar kanálov a následné technolčgiu ich tvarovania, pripevňovania k véncu alebok nábojů a výroby celého oběžného kolesa.

Na priloženom výkrese je v řeze znázorněný tvar kanálu a lopatiek oběžného kolesa predmet-nej turbiny, kde obr. 1 je meridiálny rez oběžným kolom, obr. 2 je válcový rez lopatkamiprvého radiálneho stupňa, obr. 3 je rez lopatkami druhého axiálneho stupňa.

Hlavnými časťami oběžného kolesa v konkrétnom převedení zobrazeného na obr. 1 až 3 jeprvý radiálny stupeň 10 pevne spojený bezlopatkovou prevádzacou častou 20 s druhým axiálnymstupňom 30. Bezlopatková prevádzacia část 20 slúži na převod vody z prvého radiálneho stupňa10 do druhého axiálneho stupňa 30. Prvý radiálny stupeň 10 pozostáva z náboja 11, z lopatiek12 připojených nerozoberatelným spojom k nábojů 11 alebo k vencu 13. Bezlopatková prevádzaciačást 20 je vytvořená nábojom 21, ktorý může byt samostatnou konštrukčnou častou připojenouk nábojů 11 prvého radiálneho stupňa 10 rozoberatelným spojom alebo může byť vyhotovený,ako je to aj v tomto konkrétnom případe, ako jedna súvislá konštrukčná část, teda spoločnýnáboj prvého1radiálneho stupňa 20, bezlopatkovej prevádzacej časti 20 a druhého axiálnehostupňa 30. Obdobné je to s vencom 22 bezlopatkovej prevádzacej časti 20. Druhý axiálny stupeň30 je vytvořený vencom 31, lopatkami 32 a nábojom 33. Lopatky 32 druhého axiálneho stupňa30 sú obdobné ako lopatky 12 prvého radiálneho stupňa 10 připojené pevným spojom, napříkladprivarené k vencu 31 alebo k nábojů 33 alebo k obidvom, ako je to v popísanom konkrétnompřevedení. Ke3 lopatky 12> prvého radiálneho stupňa 10 sú privarené len k nábojů 11 alebolen k vencu 13 a obdobné lopatky 32 druhého axiálneho stupňa 30 len k nábojů 33 alebo lenk vencu 31, oběžné koleso ako celok je spojené rozoberatelne. Radiálno axiálna dvojstupňovávodná turbína po náležitej úpravě parametrov lopatiek a kanálov, může byť použitá v kinematic-ky obrátenom převedení ako axiálna radiálna turbína s odlišnými hydraulickými vlastnostami.

Pri radiálno axiálnom převedení voda vstupuje do oběžného kolesa na vonkajšej straně prvéhoradiálneho stupňa 10 a změnou velkosti a směru rýchlosti prúdenia vyvolává silový účinokna lopatky 12 prvého radiálneho stupňa 10. Potom vystupuje na vnútornej straně z prvého radiál-neho stupňa 10 a vstupuje do bezlopatkovej prevádzacej časti 20, z ktorej po zmene směruprúdenia z radiálneho na axiálny vstupuje do druhého axiálneho stupňa 30. V tomto taktiežzměnou směru a velkosti rýchlosti prúdenia vody tak ako v prvom radiálnom stupni 10 odovzdávasvoju energiu lopatkám 32 druhého axiálneho stupňa 30 a potom opustí oběžné koleso.

Radiálno axiálna dvojstupňová vodná turbína mdže byt pre svoju jednoduchá konštrukciu a technolčgiu výroby výhodné využitá pre malé a mikro vodné elektrárně. M6že byť vyhotovená

Claims (1)

1. 3 262616 v menších na výrobu vodných turbin nešpecializovaných strojírenských závodoch alebo dielňachsvojpomocne, preto móže značné prispieť k podstatnému urýchleniu využitia vysokotlakých mikrozdrojov vodnéj energie. PREDMET VYNÁLEZU Radiálno axiálna dvojstupňová vodná turbína opatřená prvým radiálnym stupňom a druhýmaxiálnym stupňom, ktoré pozostávajú z venca, náboja a lopatiek, vyznačujúci sa tým, že prvýradiálny stupeň (10) je pevne spojený bezlopatkovou prevádzacou častou (20) s druhým axiálnymstupňom (30). 1 výkres