ES2477229T3 - Conjunto de distribución de fluido para rueda de turbina Pelton - Google Patents

Conjunto de distribución de fluido para rueda de turbina Pelton Download PDF

Info

Publication number
ES2477229T3
ES2477229T3 ES10805468.5T ES10805468T ES2477229T3 ES 2477229 T3 ES2477229 T3 ES 2477229T3 ES 10805468 T ES10805468 T ES 10805468T ES 2477229 T3 ES2477229 T3 ES 2477229T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
distribution
duct
injection
auxiliary
wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES10805468.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Th�Ophane Foggia
Jean Bernard Houdeline
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Renewable Technologies Wind BV
Original Assignee
Alstom Renewable Technologies Wind BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Renewable Technologies Wind BV filed Critical Alstom Renewable Technologies Wind BV
Application granted granted Critical
Publication of ES2477229T3 publication Critical patent/ES2477229T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16Stators
    • F03B3/18Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F03B3/186Spiral or volute casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B1/00Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
    • F03B1/04Nozzles; Nozzle-carrying members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Conjunto de distribución (1), para alimentar con agua una rueda (R) de turbina Pelton, comprendiendo el conjunto de distribución (1): - un conducto de distribución (20) generalmente en forma de porción de toro cuyo eje de revolución es sustancialmente paralelo al eje de rotación (Y) de la rueda (R); - varios conductos de inyección (31-35) repartidos alrededor del emplazamiento de la rueda (R), estando los conductos de inyección (31-35) situados con el fin de inyectar agua en los cangilones de la rueda (R), estando cada conducto de inyección (31-35) conectado al conducto de distribución (20); - al menos una canalización auxiliar (310-340, 345, 350); caracterizándose el conjunto de distribución (1) en que la canalización auxiliar (310-340, 345, 350) comprende una salida (340.2, 345.2, 350.2) conectada con la parte interna de un conducto de inyección (31-35) y una entrada (340.1, 345.1, 350.1) conectada al conducto de distribución (20) directamente aguas arriba de dicho conducto de inyección (31-35) correspondiente, entre la entrada de este conducto de inyección (31-35) y la entrada (340.1, 345.1, 350.1) del conducto de inyección (31-35) precedente en el sentido de la circulación del agua.

Description

Conjunto de distribución de fluido para rueda de turbina Pelton.
La presente invención se refiere a un conjunto de distribución para alimentar con agua una rueda de turbina Pelton. Por otra parte, la invención se refiere a una turbina Pelton que comprende un conjunto de distribución de este tipo.
Para alimentar con agua una rueda de turbina Pelton, es conocido utilizar un distribuidor que comprende un conducto de distribución, sustancialmente en forma de porción de toro, y varios conductos de inyección repartidos alrededor de la rueda con el fin de inyectar chorros de agua en sus cangilones. El conducto de distribución canaliza el agua hacia cada conducto de inyección. Cada uno de los conductos de inyección est� conectado con el conducto de distribución, de tal modo que el caudal de agua est� localmente repartido entre el conducto de distribución, por una parte, y uno de los conductos de inyección, por otra parte.
En un conjunto de distribución de la técnica anterior, el conducto de distribución y cada conducto de inyección tienen formas tubulares con secciones cilíndricas. El agua que fluye por ellas sigue trayectorias curvas, a lo largo de las cuales es sometida a aceleraciones centrífugas. Estas aceleraciones centrífugas generan un gradiente de presión entre la pared interna y la pared externa en la curvatura de un conducto de inyección. El agua situada cerca de las paredes interna y externa no est� sometida o poco a la aceleración centrífuga, pues su velocidad de circulación cerca de estas paredes es baja o nula. Por consiguiente, el gradiente de presiones generado en la región del conducto de inyección induce una circulación del líquido a lo largo de las paredes entre el radio de curvatura externo y el radio de curvatura interno. El agua que fluye principalmente a lo largo del conducto de inyección presenta por consiguiente circulaciones secundarias transversalmente a la dirección longitudinal del conducto de inyección.
La figura 1 muestra un perfil de velocidades medidas aguas arriba de una intersección entre el conducto de distribución y un conducto de inyección. Este perfil de velocidad �amont� (aguas arriba) es generalmente uniforme. La figura 2 muestra un perfil de velocidades medidas en el conducto de inyección, según un plano transversal a la dirección principal del conducto de inyección y aguas abajo de la intersección con el conducto de distribución. Este perfil de velocidades �aval� (aguas abajo) presenta una disimetr�a acusada debido a las circulaciones secundarias anteriormente citadas. Más precisamente, esta disimetr�a o la diferencia entre la velocidad media Vm por una parte y la velocidad mínima Vinf o la velocidad máxima Vsup por otra parte es de aproximadamente un 50% del valor de la velocidad media Vm. Ahora bien, una disimetr�a del perfil de velocidades de este tipo provoca una deformación del chorro de agua procedente del conducto de inyección, lo cual reduce la energía cinética disponible para accionar la rueda de la turbina Pelton.
Los documentos FR-A-2.919.355 y FR-A-2.919.353 describen máquinas Pelton que comprenden cada una un conducto de distribución y varios conductos de inyección montados en derivación del conducto de distribución. Estas máquinas Pelton comprenden además canalizaciones auxiliares cuya entrada común est� conectada con un colector que forma la entrada del conducto de distribución. La salida de cada canalización auxiliar est� conectada con el conducto de distribución aguas arriba de un conducto de inyección asociado.
Sin embargo, las máquinas Pelton de FR-A-2.919.355 y FR-A-2.919.353 presentan inconvenientes de la misma naturaleza que los mencionados anteriormente. Además, la estructura de las canalizaciones auxiliares complica la construcción del conjunto de distribución.
La presente invención trata particularmente de remediar estos inconvenientes, proponiendo un conjunto de distribución que permite maximizar la conversión de la energía cinética del agua en energía mecánica de la rueda.
A este respecto, la invención tiene por objeto un conjunto de distribución tal como se ha descrito en la reivindicación
1.
El agua que fluye por la o las canalización(es) auxiliar(es) permite equilibrar el perfil de las velocidades de circulación en el conducto de distribución y en los conductos de inyección correspondientes. Gracias a la invención, un conducto de inyección proyecta un chorro de agua débilmente dispersado, con velocidades de circulación secundarias bajas y reducidas con relación a la técnica anterior.
Caracter�sticas ventajosas pero facultativas de la invención, se precisan en las reivindicaciones 2 a 9.
Por otro lado, la presente invención tiene por objeto una turbina Pelton tal como se ha descrito en la reivindicación
10.
La invención se comprender� mejor y sus ventajas se desprenderán también a la luz de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo no limitativo y realizada con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
-
la figura 1 es un diagrama de un perfil de velocidades medidas aguas arriba de una intersección entre un conducto de inyección y un conducto de distribución de un conjunto de distribución de la técnica anterior,
como se ha descrito más arriba;
-
la figura 2 es un diagrama análogo a la figura 1 de un perfil de velocidades medidas en un conducto de inyección de un conjunto de distribución de la técnica anterior, según un plano transversal a la dirección principal del conducto de inyección y aguas abajo de la intersección con el conducto de distribución, como se ha descrito más arriba;
-
la figura 3 es un diagrama análogo a la figura 2, de un perfil de velocidades medidas, según la línea radial III-III en la figura 4 o 5, en un conducto de inyección de un conjunto de distribución conforme a la invención, al mismo nivel que el perfil de velocidades ilustrado en la figura 2;
-
la figura 4 es una vista en alzado de un conjunto de distribución conforme a la invención;
-
la figura 5 es una vista a mayor escala del detalle V en la figura 4;
-
la figura 6 es una sección del plano VI en la figura 4;
-
la figura 7 es una sección de una parte del conjunto de distribución de la figura 4 según el plano VII en la figura 5; y
-
la figura 8 es una vista a mayor escala del detalle VIII en la figura 4.
La figura 4 ilustra un conjunto de distribución o distribuidor 1 destinado para alimentar con agua una rueda R de turbina Pelton conocida en s�. La rueda R presenta generalmente una simetría de revolución según un eje Y, el cual forma un eje de rotación alrededor del cual la rueda R est� destinada a girar. El eje Y es perpendicular al plano de la figura 4.
Un conducto de entrada E lleva al distribuidor 1 un flujo de agua que se simboliza por una flecha FE. El conducto de entrada E est� situado aguas arriba del distribuidor 1. En la presente solicitud, los términos �amont� (aguas arriba) y �aval� (aguas abajo) hacen referencia al sentido general de la circulación del agua, desde el conducto de entrada E hasta la rueda R.
El distribuidor 1 comprende un conducto de distribución 20 y varios conductos de inyección 31, 32, 33, 34 y 35 formados por conexionados dirigidos, a partir del conducto de distribución 20, hacia la rueda R. El flujo de agua FE que entra en el conducto de distribución 20 sale por los conductos de inyección 31 a 35. Cada conducto de inyección 31 a 35 eyecta seguidamente un chorro de agua, J34 y equivalente, hacia los cangilones de la rueda R. Luego el agua es recogida por un bastidor 5 antes de ser evacuada por al menos un conducto de salida no representado.
Como lo muestra la figura 4, el conducto de distribución 20 tiene generalmente una forma de porción de toro cuyo eje de revolución es sustancialmente paralelo al eje Y. El término �porci�n� indica que el toro se extiende �en redondo� en un ángulo entrante de toro A20 inferior a 350o. En este caso, el ángulo de toro A20 equivale aproximadamente a 280o. En otras palabras, el conducto de distribución 20 tiene forma de toro �abierto�.
El conducto de distribución 20 comprende varios tramos de distribución elementales. Los tramos de distribución elementales se yuxtaponen a lo largo de un arco de círculo definido por el ángulo de toro A20. Cada tramo de distribución elemental est� dispuesto entre dos conductos de inyección respectivos 31 a 35.
Cada conducto de inyección 31 a 35 est� conectado con el conducto de distribución 20. As�, una parte del caudal de agua procedente del conducto de entrada E se deriva hacia cada conducto de inyección 31 a 35 por el conducto de distribución 20. El agua fluye por consiguiente del conducto de distribución 20 hacia cada conducto de inyección 31 a 35.
Los conductos de inyección 31 a 35 se reparten alrededor del emplazamiento ocupado por la rueda R. Los conductos de inyección 31 a 35 est�n repartidos uniformemente alrededor del eje Y y por la periferia de la rueda R. Dos conductos de inyección sucesivos, por ejemplo los inyectores 34 y 35, est�n por consiguiente separados por un ángulo A3 de aproximadamente 72o, en el ejemplo de la figura 4. El ángulo que separa dos inyectores sucesivos va en función del número de inyectores y podría por consiguiente ser diferente de 72o.
Cada conducto de inyección 31 a 35 est� dispuesto de forma que inyecte el agua en los cangilones en la rueda R, lo cual permite accionar la rueda R en rotación alrededor de su eje Y. El distribuidor 1, la rueda R y el conducto de entrada E forman juntos una máquina hidráulica de tipo turbina Pelton.
La estructura del conducto de inyección 34 se describe a continuación de forma más detallada, en relación con la figura 5. Esta descripción puede ser trasladada directamente a los conductos de inyección 31, 32 y 33, pues son
similares al conducto de inyección 34.
El conducto de inyección 34 comprende una porción oblicua 341, un tramo rectil�neo 342 y una boquilla 343. El tramo rectil�neo 342 est� dispuesto aguas abajo de la porción oblicua 341 y aguas arriba de la boquilla 343.
La porción oblicua 341, cumple una función de derivación, pues la misma forma el conexionado del conducto de inyección 34 sobre el conducto de distribución 20. Cada porción oblicua 341 o equivalente constituye un tramo de derivación que conecta el conducto de distribución 31 a 34 respectivo sobre el conducto de distribución 20, con el fin de recoger una parte del caudal de agua que fluye por el conducto de distribución 20. Cada porción oblicua 341 o equivalente define una porción aguas arriba de forma convergente para el conducto de inyección 34 respectivo. Más precisamente, la porción oblicua tiene una forma troncoc�nica convergente.
El adjetivo �oblicua� indica que la dirección de la circulación en la porción oblicua 341, la cual se simboliza por una flecha F341 en la figura 5, est� inclinada con relación a la dirección local de la circulación en el conducto de distribución 20 a nivel del conducto de inyección 34, simboliz�ndose esta dirección local por una flecha F20 en la figura 5.
El tramo rectil�neo 342 cumple una función de canalización, pues canaliza el agua desde la porción oblicua 341 hasta la boquilla 343. La dirección longitudinal X342 del tramo rectil�neo 342 es tangente a una circunferencia de la rueda R tomada al centro de los cangilones, es decir cuyo diámetro forma el diámetro Pelton de la rueda R. Según una variante no representada, cada inyector est� desprovisto de porción oblicua y se compone de un tramo rectil�neo y de un tramo convergente directamente conectados entre s�.
La boquilla 343 cumple una función de eyección, pues la misma eyecta un chorro de agua J34 hacia los cangilones de la rueda R. Un mecanismo no representado va montado en el distribuidor 1 con el fin de accionar una aguja no representada de la boquilla 343 y de las boquillas equivalentes de los otros conductos de inyección 31, 32, 33 y 35. En el chorro de agua J34, las velocidades de circulación se extienden esencialmente según la dirección longitudinal X342, como se detalla en lo que sigue.
Por otro lado, el conjunto de distribución 1 comprende canalizaciones auxiliares de las cuales cinco son visibles en la figura 4 con las referencias 310, 320, 330, 340 y 350. La estructura y el funcionamiento de la canalización 340 se describen a continuación de forma más detallada, en relación con las figuras 5 a 7. Esta descripción detallada puede ser trasladada directamente a las canalizaciones auxiliares 310, 320 y 330, pues estas últimas son similares a la canalización auxiliar 340. La estructura y el funcionamiento de la canalización auxiliar 350 se describen igualmente a continuación de forma más detallada, en relación con la figura 6.
La canalización auxiliar 340 comprende una salida 340.2 que est� conectada con la parte interna del conducto de inyección 34, como lo muestra la figura 4 � 5. La canalización auxiliar 340 comprende una entrada 340.1 que est� conectada al conducto de distribución aguas arriba del conducto de inyección 34. En el ejemplo de las figuras, la entrada 340.1 de la canalización auxiliar 340 est� conectada directamente aguas arriba del conducto de inyección
34.
Los términos �entrada� y �salida� hacen referencia al sentido de circulación del agua en una canalización auxiliar, tal como la canalización auxiliar 340 para la cual la circulación del agua se simboliza por una flecha F340 en la figura
5. En el ejemplo de las figuras 4 a 8, los términos �entrada� y �salida� designan respectivamente un orificio de entrada única y un orificio de salida única.
El adverbio �directamente� significa que la entrada de una canalización auxiliar se encuentra entre la entrada del conducto de inyección al cual est� conectada la salida de esta canalización auxiliar y la entrada del conducto de inyección precedente en el sentido de la circulación del agua. En otras palabras, la entrada de una canalización auxiliar est� conectada a la porción del conducto de distribución situada entre los dos conductos de inyección cuyas entradas son las más próximas aguas arriba de la salida de esta canalización auxiliar.
La canalización auxiliar 340 se extiende de forma rectil�nea entre la entrada 340.1 y la salida 340.2. La canalización auxiliar 340.2 tiene una forma de cilindro con base circular. La base circular del conducto auxiliar 340 tiene un diámetro D340. El diámetro D340 depende de la geometría del conducto de distribución 20.
La circulación de un caudal F340 relativamente importante permite compensar eficazmente el gradiente de presión generado en el conducto de inyección 34 por la aceleración centrífuga.
La entrada 340.1 se encuentra aquí posicionada a la derecha de la intersección I34. Más precisamente, la entrada
340.1 est� conectada con el conducto de distribución 20 en la proximidad de la intersección I34. Esta posición de la entrada 340.1 permite utilizar la presión elevada disponible a nivel de la parte divergente del conducto de distribución 20 divergente.
En la presente solicitud, los adjetivos �interna� y �externa� hacen referencia a la curvatura de la pieza a la cual se
refieren. En otras palabras, los adjetivos �interna� y �externa� designan respectivamente la región convexa y la región cóncava que bordean esta pieza, tal como el conducto de distribución o un conducto de inyección. As�, para el conducto de inyección 34, el borde interno est� situado a la derecha de la figura 4 y el borde externo est� situado a la izquierda de la figura 4.
Por �transversal� se designa una sección o un plano transversal(e) a la dirección principal de la circulación del agua a nivel de esta sección o de este plano. La sección transversal de una pieza curva, tal como el conducto de distribución 20, es por consiguiente perpendicular a una dirección localmente tangente a la curvatura de esta pieza.
Adem�s, la salida 340.2 est� conectada a la parte interna del conducto de inyección 34 aguas abajo de la porción oblicua 341 que forma una porción aguas arriba de forma convergente para el conducto de inyección 34. Como la porción oblicua 341 es convergente, la presión disminuye, pues el fluido se acelera.
En el ejemplo de las figuras 4 a 6, la salida 340.2 est� posicionada en el exterior del bastidor 5, lo cual facilita el montaje de la canalización auxiliar 340, pues no es necesario perforar el bastidor 5. Según una variante no representada, una o varias canalización(es) auxiliar(es) atraviesa(n) el bastidor.
En el plano meridiano P340.1 que pasa por la entrada 340.1, es decir en el plano de la figura 7, la posición de la entrada 340.1 sobre la circunferencia del conducto de distribución 20 est� determinada por un ángulo denominado de entrada A340.1, que es un ángulo geométrico pero no un ángulo orientado. El plano meridiano P340.1 es calificado de �meridiano� ya que comprende el eje Y.
Como lo muestra la figura 7, en el plano meridiano P340.1, el ángulo de entrada A340.1 est� formado entre la dirección radial R340.1 que es perpendicular al eje Y y el segmento que conecta la entrada 340.1 con el eje central C20 del conducto de distribución 20 que se puede apreciar en la figura 4 y que corta el plano P340.1 de la figura 7 en el centro O20 del conducto de distribución 20. En otras palabras, el ángulo de entrada A340.1 es el ángulo en el centro O20 formado entre la entrada 340.1 y el plano ecuatorial P20. El plano ecuatorial P20 es perpendicular al eje Y y paralelo al plano de la figura 4; se califica de �ecuatorial� ya que forma un plano de simetría para la forma generalmente tórica del conducto de distribución 20.
En el ejemplo de las figuras 4 a 6, el ángulo de entrada A340.1 es de 30o. En la práctica, el ángulo de entrada A340.1 se encuentra comprendido entre 0o y 90o.
En un plano que pasa por la salida 340.2 y ortogonal a la dirección longitudinal X342, tal como el plano que contiene la línea radial III-III en la figura 4 o 5, la posición de la salida 340.2 est� determinada por un ángulo llamado de salida, que es un ángulo geométrico pero no un ángulo orientado. El ángulo de salida est� formado entre el plano ecuatorial P20 del conducto de distribución 20 y el segmento que une la salida 340.2 con el eje central del conducto de inyección 34, en este caso la dirección longitudinal X342.
En el ejemplo de las figuras 4 a 7, el ángulo de salida es de 40o. En la práctica, el ángulo de salida se encuentra comprendido entre 0o y 45o.
Por otro lado, en el ejemplo de las figuras 4 a 8, cada conducto de inyección 31 a 35 est� conectado con dos canalizaciones auxiliares. Como lo muestran las figuras 6 y 7, el conjunto de distribución 1 comprende, para el conducto de inyección 34, dos canalizaciones auxiliares 340.1 y 345.1 que se extienden respectivamente a uno y otro lado del plano ecuatorial P20.
La canalización auxiliar 345 se extiende simétricamente a la canalización auxiliar 340 con relación al plano ecuatorial P20. La descripción geométrica de la canalización 340 puede por consiguiente ser trasladada a la canalización 345. La entrada 345.1 de la canalización auxiliar 345 es situada a la derecha de la entrada 340.1 según el eje Y. De igual modo, la salida 345.2 de la canalización auxiliar 345 est� situada a la derecha de la salida 340.2 según el eje Y.
Adem�s, el ángulo de entrada y el ángulo de salida que caracterizan la canalización auxiliar 345 son respectivamente idénticos, al ángulo de entrada y al ángulo de salida que caracterizan la canalización auxiliar 340.
La figura 8 ilustra el conducto de inyección terminal 25 que prolonga el extremo aguas abajo del conducto de distribución 20. El conducto de inyección terminal 25 difiere de los conductos de inyección 31 a 34, pues no forman un conexionado o una derivación desde el conducto de distribución 20. En otras palabras todo el agua que fluye por el extremo aguas abajo del conducto de distribución 20 sale por el conducto de inyección terminal 35.
El conducto de inyección terminal 35 est� igualmente conectado a dos canalizaciones auxiliares, de las cuales una es visible en la figura 8 con la referencia 350. La entrada 350.1 de la canalización auxiliar 350 est� situada en la parte radialmente externa del conducto de distribución 20. En otras palabras, el radio del círculo C350.1 centrado sobre el eje Y y en el cual se encuentra la entrada 350.1 es superior al radio del círculo C20 que define el eje central del conducto de distribución 20, es decir el radio mayor de la porción de toro.
La salida 350.2 de la canalización auxiliar 350 est� situada en la parte radialmente interna del conducto de inyección terminal 35. En otras palabras, el radio del círculo C350.2 centrado sobre el eje Y y sobre el cual se encuentra la salida 350.2 es inferior al radio del eje central C20.
Tales posiciones de la entrada 350.1 y de la salida 350.2 contribuyen a optimizar la compensación de la aceleración centrífuga ejercida sobre el agua que fluye por el conducto de inyección terminal 35, lo cual genera un perfil uniforme de las velocidades medidas en el conducto de inyección terminal según un plano transversal a la dirección longitudinal X352 del tramo rectil�neo 352.
Por otro lado, el conducto de distribución 20 se termina a nivel de un plano meridiano I35 apreciable en la figura 4 u
8. El plano I35 marca un límite del ángulo de toro A20, es decir el extremo aguas abajo del conducto de distribución
20. En otras palabras, el plano I35 forma la intersección entre el conducto de distribución 20 y el conducto de inyección terminal 35.
El diagrama de la figura 3 ilustra el perfil �aguas abajo� de las velocidades medidas en el conducto de inyección 34 según la línea radial III-III, es decir a nivel de la salida 340.2 o también al mismo nivel que el perfil de velocidades ilustrado en la figura 2. La diferencia entre la velocidad media Vm por una parte y la velocidad mínima Vinf o la velocidad máxima Vsup por otra parte, es de aproximadamente un 8% del valor de la velocidad media Vm. Este perfil de velocidades es por consiguiente sustancialmente uniforme.
Los parámetros geométricos definidos anteriormente, tales como ángulos de entrada y de salida, permiten por consiguiente determinar una canalización auxiliar que contribuye a optimizar la compensación de la aceleración centrífuga ejercida sobre el agua que fluye por el conducto de inyección 31 a 35 respectivo, lo cual genera un perfil relativamente uniforme de las velocidades medidas en el conducto de inyección según un plano transversal a la dirección longitudinal X342 del tramo rectil�neo 342.
Un conjunto de distribución conforme a la presente invención permite por consiguiente reducir las pérdidas de energía cinética en la circulación del agua en el interior de cada conducto de inyección 31 a 35, por consiguiente aumentar la energía mecánica de rotación transmitida a la rueda R, lo cual mejora el rendimiento global de la máquina hidráulica. Una turbina Pelton conforme a la invención presenta un rendimiento global mejorado.
Seg�n una variante no representada, una o varias canalización(es) auxiliar(es) comprende(n) varios orificios de entrada y/o varios orificios de salida conectados con un tramo común de la canalización auxiliar. El conjunto de orificios de entrada y el conjunto de orificios de salida est�n respectivamente designados bajo los términos �entrada� y �salida�.
Seg�n un variante no representada, cada canalización auxiliar tiene una forma curva.
Seg�n una variante no representada, cada canalización auxiliar puede tener una forma de cilindro con base no circular o una forma no cilíndrica, por ejemplo una forma prism�tica.
Seg�n una variante no representada, todos los conductos de inyección de un conjunto de distribución conforme a la invención no est�n conectados a una canalización auxiliar, sino solamente algunos de ellos.
Seg�n también una variante no representada, uno o varios conductos de inyección de un conjunto de distribución conforme a la invención esta(n) conectado(s) con una sola canalización auxiliar.
Seg�n otra variante no representada, uno o varios conductos de inyección de un conjunto de distribución conforme a la invención est�(n) conectado(s) a más de dos canalizaciones auxiliares, por ejemplo cuatro.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Conjunto de distribución (1), para alimentar con agua una rueda (R) de turbina Pelton, comprendiendo el conjunto de distribución (1): -un conducto de distribución (20) generalmente en forma de porción de toro cuyo eje de revolución es 5 sustancialmente paralelo al eje de rotación (Y) de la rueda (R);
    -
    varios conductos de inyección (31-35) repartidos alrededor del emplazamiento de la rueda (R), estando los conductos de inyección (31-35) situados con el fin de inyectar agua en los cangilones de la rueda (R), estando cada conducto de inyección (31-35) conectado al conducto de distribución (20);
    -
    al menos una canalización auxiliar (310-340, 345, 350);
    10 caracterizándose el conjunto de distribución (1) en que la canalización auxiliar (310-340, 345, 350) comprende una salida (340.2, 345.2, 350.2) conectada con la parte interna de un conducto de inyección (31-35) y una entrada (340.1, 345.1, 350.1) conectada al conducto de distribución (20) directamente aguas arriba de dicho conducto de inyección (31-35) correspondiente, entre la entrada de este conducto de inyección (31-35) y la entrada (340.1, 345.1, 350.1) del conducto de inyección (31-35) precedente en el sentido de la circulación del
    15 agua.
  2. 2. Conjunto de distribución según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una canalización auxiliar para al menos un conducto de inyección, extendiéndose la mencionada canalización auxiliar cerca del plano ecuatorial del conducto de distribución.
    20 3. Conjunto de distribución (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende dos canalizaciones auxiliares (340,345) por al menos un conducto de inyección (34), extendiéndose las indicadas dos canalizaciones auxiliares (340, 345) respectivamente a uno y otro lado del plano ecuatorial (P20) del conducto de distribución (20).
    25 4. Conjunto de distribución (1) según la reivindicación 3, caracterizado por que las indicadas dos canalizaciones auxiliares (340, 345) se extienden simétricamente con relación al plano ecuatorial (P20) del conducto de distribución (20).
  3. 5. Conjunto de distribución (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al menos un
    30 conducto de inyección (31-35) comprende una porción aguas arriba (341, 351) de forma convergente y por que al menos una salida (340.2, 345.2, 350.2) de canalización auxiliar (310-340, 345, 350) est� conectada al conducto de inyección (31-35) correspondiente aguas abajo de la indicada porción aguas arriba (341, 351) de forma convergente.
    35 6. Conjunto de distribución (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un ángulo llamado de entrada (A340.1; A345.1), formado, en un plano meridiano (P340.1) que comprende una entrada (340.1, 345.1, 350.1) de una canalización auxiliar (310-340, 345, 350), entre la dirección radial (R340.1) perpendicular al eje de rotación (Y) y el segmento (O20-340.1) que conecta la indicada entrada (340.1, 345.1, 350.1) de una canalización auxiliar (310-340, 345, 350) con el eje central (C20) del conducto de distribución (20), se encuentra
    40 comprendido entre 0o y 90o.
  4. 7. Conjunto de distribución (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un ángulo llamado de salida, formado, en un plano ortogonal (VII-VII) a la dirección de inyección y que comprende una salida (340.2, 345.2, 350.2) de una canalización auxiliar (310-340, 345, 350) entre el plano ecuatorial (P20) del
    45 conducto de distribución (20) y el segmento que conecta la mencionada salida (340.2, 345.2, 350.2) de una canalización auxiliar (310-340, 345, 350) con el eje central (X342) del conducto de inyección (31-35) correspondiente, se encuentra comprendido entre 0o y 45o.
  5. 8. Conjunto de distribución (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al menos una 50 canalización auxiliar (310-340, 345, 350) tiene una forma de cilindro con base circular.
  6. 9. Conjunto de distribución (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el extremo aguas abajo (I35) del conducto de distribución (20) se prolonga por un conducto de inyección terminal (35) conectado con al menos una canalización auxiliar (310-340, 345, 350) cuya entrada (340.1, 345.1, 350.1) est�
    55 situada sobre la parte externa del conducto de distribución (20) y cuya salida (340.2, 345.2, 350.2) est� situada en la parte interna del conducto de inyección terminal (35).
  7. 10. Turbina Pelton que comprende una rueda (R), caracterizándose la turbina por que comprende un conjunto de
    distribuci�n (1) según una de las reivindicaciones anteriores. 60
ES10805468.5T 2009-12-08 2010-12-07 Conjunto de distribución de fluido para rueda de turbina Pelton Active ES2477229T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0958741 2009-12-08
FR0958741A FR2953565B1 (fr) 2009-12-08 2009-12-08 Ensemble de distribution pour roue de turbine pelton et turbine pelton comportant un tel ensemble de distribution
PCT/FR2010/052634 WO2011070289A1 (fr) 2009-12-08 2010-12-07 Ensemble de distribution pour roue de turbine pelton et turbine pelton comportant un tel ensemble de distribution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2477229T3 true ES2477229T3 (es) 2014-07-16

Family

ID=42320886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10805468.5T Active ES2477229T3 (es) 2009-12-08 2010-12-07 Conjunto de distribución de fluido para rueda de turbina Pelton

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP2510223B1 (es)
CN (1) CN102667138B (es)
BR (1) BR112012013633A2 (es)
CL (1) CL2012001544A1 (es)
CO (1) CO6501187A2 (es)
EC (1) ECSP12011954A (es)
ES (1) ES2477229T3 (es)
FR (1) FR2953565B1 (es)
GE (1) GEP20146068B (es)
IN (1) IN2012DN05084A (es)
PE (1) PE20130364A1 (es)
RU (1) RU2539229C2 (es)
SI (1) SI2510223T1 (es)
WO (1) WO2011070289A1 (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6592262B2 (ja) * 2015-03-24 2019-10-16 Ntn株式会社 圧力水発電装置
RU2636971C2 (ru) * 2016-03-22 2017-11-29 Михаил Николаевич Кондратьев Речная бесплотинная гидроэлектростанция со ступенчатым концентратором и вертикальной ковшевой ярусной гидротурбиной
CN107401470A (zh) * 2016-05-19 2017-11-28 郭永利 台阶式水压水轮发电机组及离心涡流式水轮发电机组
RU2657044C2 (ru) * 2016-11-15 2018-06-08 Михаил Николаевич Кондратьев Бесплотинная гидроэлектростанция (БПГЭС)
RU2679411C2 (ru) * 2017-06-09 2019-02-08 Михаил Николаевич Кондратьев Бесплотинная гидроэлектростанция с ковшовыми гидротурбинами (БПГЭС)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55148974A (en) * 1979-05-11 1980-11-19 Hitachi Ltd Cooling apparatus for rotating hydraulic machine
JPS60187772A (ja) * 1984-03-07 1985-09-25 Toshiba Corp ペルトン水車
JPH071031B2 (ja) * 1987-06-11 1995-01-11 富士電機株式会社 ペルトン水車のデフレクタ駆動装置
RU2078984C1 (ru) * 1994-06-29 1997-05-10 Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод" Многосопловой распределитель для вертикальной ковшовой гидротурбины
DE10160916A1 (de) * 2001-12-12 2003-07-03 Aloys Wobben Strömungsrohr und Wasserkraftwerk mit einem solchen Strömungsrohr
JP4495129B2 (ja) * 2006-10-02 2010-06-30 富士電機システムズ株式会社 横軸ペルトン水車
FR2919353B1 (fr) * 2007-07-23 2014-02-14 Alstom Power Hydraulique Machine hydraulique comprenant des moyens d'injection d'un ecoulement preleve d'un ecoulement principal
FR2919355B1 (fr) 2008-08-19 2013-04-05 Alstom Hydro France Machine hydraulique comprenant des moyens d'injection d'un ecoulement preleve d'un ecoulement principal

Also Published As

Publication number Publication date
FR2953565B1 (fr) 2012-04-20
CO6501187A2 (es) 2012-08-15
RU2012128574A (ru) 2014-01-20
CL2012001544A1 (es) 2012-11-30
EP2510223A1 (fr) 2012-10-17
PE20130364A1 (es) 2013-04-07
RU2539229C2 (ru) 2015-01-20
SI2510223T1 (sl) 2014-09-30
ECSP12011954A (es) 2012-07-31
CN102667138B (zh) 2015-04-22
FR2953565A1 (fr) 2011-06-10
IN2012DN05084A (es) 2015-10-09
GEP20146068B (en) 2014-03-25
BR112012013633A2 (pt) 2019-09-24
CN102667138A (zh) 2012-09-12
EP2510223B1 (fr) 2014-04-02
WO2011070289A1 (fr) 2011-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2477229T3 (es) Conjunto de distribución de fluido para rueda de turbina Pelton
JP5064494B2 (ja) 主流が軸線方向に貫流可能な流体機械のためのリング状の流体管路
ES2741635T3 (es) Emisor y tubo de riego por goteo
ES2758426T3 (es) Emisor cilíndrico de riego por goteo
ES2443020T3 (es) Dispositivo de reducción del ruido generado por un reactor de aeronave con conductos de fluido acodados
ES2397249T3 (es) Buza de colada
CZ2008830A3 (cs) Peltonova turbína s prívodním systémem
ES2528128T3 (es) Conjunto de columna ascendente de admisión de agua para una estructura de alta mar, y métodos de producir una corriente de hidrocarburo licuado y vaporoso
TW201242841A (en) Pre-nozzle for a drive system of a watercraft to improve the energy efficiency
US8096701B2 (en) Method and apparatus for mixing a gaseous fluid with a large gas stream, especially for introducing a reducing agent into a flue gas containing nitrogen oxides
ES2204009T3 (es) Bomba de chorro autocebante con dispositivo de control de flujo.
RU2451132C1 (ru) Рыбоход для высоконапорного гидроузла
JPH028788A (ja) 原子炉用下方内部装備
EP3296514B1 (en) Fluidically controlled steam turbine inlet scroll
IT201800005858A1 (it) Dispositivo diffusore di liquidi per impianti di irrigazione a caduta e kit di adattamento per un dispositivo diffusore
ES2305872T3 (es) Organo que forma punta para rueda de maquina hidraulica, procedimiento de ensamblaje de dicha rueda, rueda y maquina hidraulica equipadas con dicho organo.
ES2543039T3 (es) Medidor de flujo de turbina de fluido
CN103429886B (zh) 附属于水力机械的曲线形导管及用于佩尔顿水轮机转轮的分配组件和水力机械
CN104930677A (zh) 扇形全截面均流布水器
KR20230005980A (ko) 공정 가스의 균일한 유입구 유동을 생성하기 위한 원심 압축기 및 원심 압축기 작동 방법
CN102893030B (zh) 分歧流路结构体以及一轴偏心螺旋泵系统
ES2330172T3 (es) Aparato para modular el flujo de fluido.
WO2012052961A1 (en) Gas turbine provided with a cooling circuit for tip sections of rotor blades
CN105664544B (zh) 浓密机
US1853135A (en) Hydraulic turbine