JPH0417563Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0417563Y2 JPH0417563Y2 JP1985026311U JP2631185U JPH0417563Y2 JP H0417563 Y2 JPH0417563 Y2 JP H0417563Y2 JP 1985026311 U JP1985026311 U JP 1985026311U JP 2631185 U JP2631185 U JP 2631185U JP H0417563 Y2 JPH0417563 Y2 JP H0417563Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- runner
- support plate
- sacrificial anode
- water
- water turbine
- 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.)
- Expired
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
A 産業上の利用分野
本考案は、ランナブレードと支持板との隙間に
基づく腐食損傷を防止した水車のランナに関す
る。[Detailed Description of the Invention] A. Field of Industrial Application The present invention relates to a water turbine runner that prevents corrosion damage due to gaps between runner blades and support plates.
B 考案の概要
本考案は、出力1MW以下の小水力発電に用い
られるクロスフロー水車等の水車のランナにおい
て、ランナブレードと支持板とを接続するように
犠牲陽極を設けることにより、前記ランナブレー
ドと前記支持板との隙間における隙間腐食、孔食
等を防止し、水車の信頼性を高めるようにしたも
のである。B. Summary of the invention The present invention provides a sacrificial anode to connect the runner blades and a support plate in the runner of a water turbine such as a cross-flow turbine used for small-scale hydroelectric power generation with an output of 1 MW or less. This prevents crevice corrosion, pitting corrosion, etc. in the gap with the support plate, and improves the reliability of the water turbine.
C 従来の技術
クロスフロー水車は小水力発電に用いられる原
動機であり、落差20〜100m程度、出力1MW以下
で河川水や高炉の冷却水などの放流から電気エネ
ルギーを取出すためのものである。C. Prior Art A cross-flow water turbine is a prime mover used for small-scale hydroelectric power generation, and is used to extract electrical energy from river water, blast furnace cooling water, etc., with a head of about 20 to 100 m and an output of 1 MW or less.
第2図は、クロスフロー水車の代表的なものの
構造を表す一部断面斜視図、第3図は水車内の水
の流れを概念的に示す説明図である。これらの図
面に示すように水の位置エネルギーにより回転さ
れる複数のランナブレード1aと、このランナブ
レード1aを円筒状に配置して支持する支持板1
bとを有するランナ1は、ケーシング2内に軸受
8を介して回転軸3により回転可能に支持されて
いる。ケーシング2とランナ1の間には、水漏れ
や水流の飛散を防止するためにノズル2aがケー
シング2から延設されている。ランナ1の上流側
において、ケーシング2には入口管4が接続さ
れ、この入口管4の出口側に対応するケーシング
2の入口側には、ランナ1に入る水量を調整する
ガイドベーン5が開閉可能に設けられている。ラ
ンナ1の下流側において、ケーシング2には別の
ケーシング6が接続され、これらのケーシング
2,6に垂下する放水管7が接続されている。
尚、この放水管7は水中に導かれる。入口管4よ
り流入した水はガイドベーン5で調整されてラン
ナ1に入り、ランナ1を回転させた後その外周か
ら放出され、放水管7を通して水中に排出され
る。これにより、回転軸3の一端に連結された図
示しない発電機が作動し、電気エネルギーが発生
する。 FIG. 2 is a partially sectional perspective view showing the structure of a typical cross-flow water turbine, and FIG. 3 is an explanatory diagram conceptually showing the flow of water inside the water turbine. As shown in these drawings, a plurality of runner blades 1a rotated by the potential energy of water, and a support plate 1 that supports the runner blades 1a arranged in a cylindrical shape.
A runner 1 having a runner b is rotatably supported in a casing 2 by a rotating shaft 3 via a bearing 8. Between the casing 2 and the runner 1, a nozzle 2a is provided extending from the casing 2 to prevent water leakage and water splashing. On the upstream side of the runner 1, an inlet pipe 4 is connected to the casing 2, and on the inlet side of the casing 2 corresponding to the outlet side of the inlet pipe 4, a guide vane 5 that adjusts the amount of water entering the runner 1 can be opened and closed. It is set in. On the downstream side of the runner 1, another casing 6 is connected to the casing 2, and a water discharge pipe 7 hanging down from these casings 2, 6 is connected.
Note that this water discharge pipe 7 is guided into the water. Water flowing in from the inlet pipe 4 is adjusted by a guide vane 5 and enters the runner 1, and after rotating the runner 1, is discharged from its outer periphery and discharged into the water through the water discharge pipe 7. As a result, a generator (not shown) connected to one end of the rotating shaft 3 is activated, and electrical energy is generated.
上述のクロスフロー水車のランナ1の詳細を第
4図a,bに示す。 Details of the runner 1 of the above-mentioned cross-flow turbine are shown in FIGS. 4a and 4b.
両図に示すように、ランナ1は、ランナブレー
ド1aが、支持板1bの周囲に形成された溝に挿
入され、溶接9により固着されて形成されてい
る。このようなランナ1は、支持板1bを介して
溶接10により回転軸3に固着され、水車のケー
シングに回転可能に支持されている。 As shown in both figures, the runner 1 is formed by inserting a runner blade 1a into a groove formed around a support plate 1b and fixing it by welding 9. Such a runner 1 is fixed to the rotating shaft 3 by welding 10 via the support plate 1b, and is rotatably supported by the casing of the water turbine.
D 考案が解決しようとする問題点
上述のようにランナブレード1aと支持板1b
とを溶接する場合、ランナブレード1a間の間隔
が狭いため溶接トーチが奥まで入らず、隙間11
が残つてしまつていた。D Problems to be solved by the invention As mentioned above, the runner blade 1a and the support plate 1b
When welding the runner blades 1a, the welding torch cannot penetrate deep into the gap 11 due to the narrow spacing between the runner blades 1a.
was left behind.
このようなランナ1を取付けたクロスフロー水
車を汚染した河川水や海水などで使用すると、前
記隙間11が原因となりランナ1に隙間腐食や孔
食などが生じやすい。特に、ランナブレード1a
および支持板1bをステンレス鋼で形成したラン
ナ1が海水中で使用される場合には著しい隙間腐
食や孔食が生じ、ランナ1は早期に損傷を被り、
クロスフロー水車は、その機能が果せなくなつて
しまうという問題があつた。 When a cross-flow turbine equipped with such a runner 1 is used in contaminated river water, seawater, etc., crevice corrosion, pitting corrosion, etc. are likely to occur in the runner 1 due to the gaps 11. In particular, the runner blade 1a
When the runner 1 whose support plate 1b is made of stainless steel is used in seawater, significant crevice corrosion and pitting corrosion occur, causing early damage to the runner 1.
A problem with cross-flow water turbines was that they could no longer perform their functions.
また、ランナブレード1aの厚さは6〜20mm程
度と薄肉であり、さらにランナ1全体の構造が複
雑であるので、ランナ1を一体物として鋳造する
ことも困難であつた。 Further, the runner blade 1a has a thin thickness of about 6 to 20 mm, and the structure of the runner 1 as a whole is complicated, so that it is difficult to cast the runner 1 as a single piece.
本考案は、上記問題点に鑑みランナブレードと
支持板との間の隙間における隙間腐食および孔食
などを防止した水車のランナを提供することを目
的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a water turbine runner that prevents crevice corrosion and pitting corrosion in the gap between the runner blade and the support plate.
E 問題点を解決するための手段
前記目的を達成する本考案は次の知見を基礎と
するものである。すなわち、従来の水車のランナ
においては、ランナブレードと支持板との間の隙
間が約0.5mmと狭くて河川水や海水などの流体が
十分に流れ込めず、隙間内が低濃度溶存酸素状態
となる。よつて、このようなランナでは、その隙
間の内と外とでの溶存酸素量の濃淡に基き隙間の
外がカソード、隙間の内がアノードとなる局部電
池が構成されてしまうので、アノードとなつた隙
間の内が腐食され、隙間腐食や孔食が発生してし
まう。E. Means for Solving the Problems The present invention for achieving the above object is based on the following knowledge. In other words, in conventional water turbine runners, the gap between the runner blade and the support plate is as narrow as approximately 0.5 mm, making it difficult for fluids such as river water or seawater to flow in, resulting in a low concentration of dissolved oxygen inside the gap. Become. Therefore, in such a runner, a local battery is formed in which the outside of the gap is the cathode and the inside of the gap is the anode, depending on the concentration of dissolved oxygen inside and outside the gap. Corrosion occurs inside the gaps, resulting in crevice corrosion and pitting corrosion.
かかる知見に基づく本考案の構成は、ランナブ
レードと支持板とを有する水車のランナに前記ラ
ンナブレードおよび前記支持板よりイオン化傾向
の大きい金属よりなるリング状の犠牲陽極を前記
ランナブレードのそれぞれと前記支持板とを電気
的に接続するように取付けたことを特徴とする。 The configuration of the present invention based on this knowledge is such that a ring-shaped sacrificial anode made of a metal having a higher ionization tendency than the runner blades and the support plate is attached to each of the runner blades and the support plate. It is characterized in that it is attached so as to be electrically connected to the support plate.
F 作用
本考案にかかる水車のランナにおいては、ラン
ナブレードと支持板とに接続され、これらの材質
よりもイオン化傾向の大きい材質からなる犠牲陽
極を設けることにより、新たなアノードとなつた
上記犠牲陽極からのみ腐食電流が流れ出すように
した。F Effect In the water turbine runner according to the present invention, a sacrificial anode is provided which is connected to the runner blade and the support plate and is made of a material with a higher ionization tendency than these materials, so that the sacrificial anode becomes a new anode. Corrosion current now flows only from the
このようにして本考案にかかる水車のランナ
は、上記犠牲陽極を腐食・溶出させることによ
り、ランナブレードと支持板との間の隙間腐食や
孔食を防止している。 In this manner, the water turbine runner according to the present invention prevents crevice corrosion and pitting corrosion between the runner blade and the support plate by corroding and eluting the sacrificial anode.
G 実施例
以下本考案の好適な一実施例を図面を参照しな
がら説明する。なお、従来と同一部分には同一番
号を付し、重複した説明は省略する。G. Embodiment A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the same parts as those in the prior art are given the same numbers, and redundant explanations will be omitted.
第1図aは、本考案にかかるランナの構造を表
す部分側面図、第1図bはそのA−A′線断面図
である。 FIG. 1a is a partial side view showing the structure of the runner according to the present invention, and FIG. 1b is a sectional view taken along the line A-A'.
両図に示すように、犠牲陽極20は、ランナブ
レード1aの両端面に密着するようにリング状に
形成されており複数個の留め金具21を介して支
持板1bに溶接22により固着されている。この
留め金具21は、ランナブレード1aおよび支持
板1bと同じ材料がよく、SS−41,SM41B、
種々のSUS板などが用いられる。犠牲陽極20
としてはこれらの材料よりもイオン化傾向の大き
いものを使用でき、マグネシウムあるいはその合
金、亜鉛あるいはその合金、アルミニウムあるい
はその合金などが用いられる。 As shown in both figures, the sacrificial anode 20 is formed into a ring shape so as to be in close contact with both end surfaces of the runner blade 1a, and is fixed to the support plate 1b by welding 22 via a plurality of fasteners 21. . This fastener 21 is preferably made of the same material as the runner blade 1a and the support plate 1b, and is made of SS-41, SM41B,
Various SUS plates are used. sacrificial anode 20
As the material, a material having a larger ionization tendency than these materials can be used, such as magnesium or its alloy, zinc or its alloy, aluminum or its alloy.
犠牲陽極20の寸法は、ランナブレード1aの
断面寸法及びこの犠牲陽極20を更新する期間に
応じて決定すればよい。また、汚染の甚しい海水
中で使用する場合には、自己腐食の少い亜鉛ある
いはその合金を用いるなど、環境条件に応じて各
種犠牲陽極材料を使い分ければよい。 The dimensions of the sacrificial anode 20 may be determined depending on the cross-sectional dimension of the runner blade 1a and the period during which the sacrificial anode 20 is renewed. Furthermore, when used in highly contaminated seawater, various sacrificial anode materials may be used depending on the environmental conditions, such as using zinc or its alloys, which have little self-corrosion.
本実施例において、犠牲陽極20は、留め金具
21を介して溶接により支持板1bに固着されて
いるが、もちろんボルト等で固着してもよい。ま
た留め金具21などを用いずに、ボルト等で直接
支持板1bに取付けることもできる。また、本実
施例では、犠牲陽極20がリング状に形成されて
いたが、これをいくつかに分割して取付けてもよ
い。また、本実施例では、犠牲陽極20が支持板
1bの回転軸側の隙間11の近傍に取付けられて
いるが、隙間11から離れて支持板1bの外周の
近くに取付けられていてもよい。 In this embodiment, the sacrificial anode 20 is fixed to the support plate 1b by welding via the fastener 21, but it may of course be fixed with bolts or the like. It is also possible to directly attach it to the support plate 1b with bolts or the like without using the fasteners 21 or the like. Further, in this embodiment, the sacrificial anode 20 is formed into a ring shape, but it may be divided into several parts and attached. Further, in this embodiment, the sacrificial anode 20 is attached near the gap 11 on the rotating shaft side of the support plate 1b, but it may be attached away from the gap 11 and near the outer periphery of the support plate 1b.
このように、犠牲陽極20の構成は種々考えら
れるが、ランナブレード1aのそれぞれと支持板
1bとが犠牲陽極20を介して電気的に接続され
るように構成されていればよい。 As described above, various configurations of the sacrificial anode 20 can be considered, but it is sufficient that the sacrificial anode 20 is configured so that each of the runner blades 1a and the support plate 1b are electrically connected via the sacrificial anode 20.
H 考案の効果
以上実施例とともに具体的に説明したように、
本考案によれば、水車のランナに犠牲陽極を設け
ることにより、ランナブレードと支持板との隙間
における隙間腐食や孔食などを防止することがで
き、ランナの耐久性を大幅に向上させることがで
きる。よつてこのランナを用いた水車は汚染の激
しい海水中で使用しても、長期にわたり信頼性を
維持することができる。H. Effect of the invention As specifically explained above with the examples,
According to the present invention, by providing a sacrificial anode on the runner of a water turbine, it is possible to prevent crevice corrosion and pitting corrosion in the gap between the runner blade and the support plate, and the durability of the runner can be greatly improved. can. Therefore, a water turbine using this runner can maintain reliability for a long period of time even when used in heavily polluted seawater.
第1図aは、本考案の実施例にかかる水車のラ
ンナの構造を表す部分側面図、第1図bはそのA
−A′線断面図、第2図はクロスフロー水車の一
部断面斜視図、第3図は、クロスフロー水車の水
流を概念的に表す説明図、第4図aは、従来技術
にかかる水車のランナの構造を表す部分側面図、
第4図bは、そのA−A′線断面図である。
図面中、1はランナ、1aはランナブレード、
1bは支持板、3は回転軸、20は犠牲陽極、2
1は留め金具である。
Fig. 1a is a partial side view showing the structure of a water turbine runner according to an embodiment of the present invention, and Fig. 1b is its A.
-A' line sectional view, Figure 2 is a partial cross-sectional perspective view of a cross-flow turbine, Figure 3 is an explanatory diagram conceptually representing the water flow of a cross-flow turbine, and Figure 4a is a water turbine according to the prior art. A partial side view showing the structure of the runner,
FIG. 4b is a sectional view taken along the line A-A'. In the drawing, 1 is a runner, 1a is a runner blade,
1b is a support plate, 3 is a rotating shaft, 20 is a sacrificial anode, 2
1 is a fastener.
Claims (1)
を円筒状に配置して支持する支持板とを有し、前
記支持板に設けられた回転軸により水車ケーシン
グに支持される水車のランナにおいて、複数の前
記ランナブレードのそれぞれの端面と前記支持板
とを電気的に接続するように形成され、前記ラン
ナブレードおよび前記支持板よりイオン化傾向の
大きいマグネシウムあるいはその合金、亜鉛ある
いはその合金、アルミニウムあるいはその合金な
どの金属よりなるリング状の犠牲陽極を有するこ
とを特徴とする水車のランナ。 A runner of a water turbine that has a plurality of runner blades and a support plate that supports the runner blades by arranging them in a cylindrical shape, and is supported on a water turbine casing by a rotating shaft provided on the support plate, wherein the plurality of runner blades are A metal such as magnesium or its alloy, zinc or its alloy, aluminum or its alloy, which is formed to electrically connect each end face of the blade and the support plate, and has a greater ionization tendency than the runner blade and the support plate. A water turbine runner characterized by having a ring-shaped sacrificial anode consisting of a ring-shaped sacrificial anode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985026311U JPH0417563Y2 (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985026311U JPH0417563Y2 (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61142868U JPS61142868U (en) | 1986-09-03 |
| JPH0417563Y2 true JPH0417563Y2 (en) | 1992-04-20 |
Family
ID=30522200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985026311U Expired JPH0417563Y2 (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0417563Y2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0740426B2 (en) * | 1985-11-30 | 1995-05-01 | 日立マクセル株式会社 | Method for manufacturing center plate in disk cartridge |
| JP4641634B2 (en) * | 2001-02-13 | 2011-03-02 | 株式会社鶴見製作所 | Electric corrosion prevention structure of underwater rotating machine |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS599489B2 (en) * | 1979-06-28 | 1984-03-02 | 旭硝子株式会社 | tempered glass plate |
| JPS5832576A (en) * | 1981-08-19 | 1983-02-25 | Nisshin Steel Co Ltd | Welding method |
| JPS5887281A (en) * | 1981-11-20 | 1983-05-25 | Hitachi Ltd | Preventing method for crevice corrosion of joined metallic surface |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP1985026311U patent/JPH0417563Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61142868U (en) | 1986-09-03 |
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