JPH0718399B2 - Turbine flow adjustment structure - Google Patents

Turbine flow adjustment structure

Info

Publication number
JPH0718399B2
JPH0718399B2 JP4288807A JP28880792A JPH0718399B2 JP H0718399 B2 JPH0718399 B2 JP H0718399B2 JP 4288807 A JP4288807 A JP 4288807A JP 28880792 A JP28880792 A JP 28880792A JP H0718399 B2 JPH0718399 B2 JP H0718399B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
runner
rate adjusting
guide vane
flow
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 - Lifetime
Application number
JP4288807A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06137252A (en
Inventor
義彰 林
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to JP4288807A priority Critical patent/JPH0718399B2/en
Publication of JPH06137252A publication Critical patent/JPH06137252A/en
Publication of JPH0718399B2 publication Critical patent/JPH0718399B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

  • Hydraulic Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フランシス水車,プロ
ペラ水車及び斜流水車等の反動水車に係り、特に流量の
大小に関係なく最適な効率を維持した運転を可能とした
流量調整構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reaction turbine such as a Francis turbine, a propeller turbine, and a mixed flow turbine, and more particularly to a flow rate adjusting structure capable of maintaining optimum efficiency regardless of the flow rate.

【0002】[0002]

【従来の技術】発電等に利用される水車は、反動式と衝
動式の2種に大別される。衝動式の水車としては、ペル
トン水車,ターゴインパルス水車及びクロスフロー水車
があり、その利点としてはランナに水の噴流が直接作用
するので、ほぼ全水量を有効に利用でき、流量が減少し
ても効率はさほど低下しないことが挙げられる。
2. Description of the Related Art Water turbines used for power generation and the like are roughly classified into reaction type and impulse type. Impulsive turbines include Pelton turbines, Targo impulse turbines and cross-flow turbines. The advantage is that the jet of water acts directly on the runner, so almost all the water can be used effectively and the flow rate decreases. However, the efficiency does not decrease so much.

【0003】これに対し、フランシス水車,プロペラ水
車及び斜流水車等の反動水車では、衝動水車に比較する
と、水力エネルギの変換効率がかなり高く、比速度も大
きいので小型化が可能である。また、ランナが水中で回
転するので、水車の設置面から放水面までの落差をラン
ナの下流の吸出管から回収でき、水の落差を有効に利用
することができる。そして、衝動式の場合では、立軸構
造とできない場合があるのに対し、反動式では立軸型と
横軸型のいずれの構造も採用することができる等の点は
大きく相違している。
On the other hand, reaction turbines such as Francis turbines, propeller turbines, and mixed-flow turbines have much higher hydraulic energy conversion efficiency and larger specific speed than impulsive turbines, and therefore can be miniaturized. Further, since the runner rotates in water, the head from the installation surface of the water turbine to the discharge surface can be recovered from the suction pipe downstream of the runner, and the water head can be effectively used. In the case of the impulse type, a vertical structure may not be available in some cases, whereas in the reaction type, both a vertical type structure and a horizontal type structure can be adopted, which is a big difference.

【0004】このように、反動式と衝動式の水車の間に
は、効率や構造の面で互いに長所と短所とを持ち合わせ
た関係がある。たとえば、設計流量値を決めて設計した
場合では、効率の面では反動水車のほうが衝動水車より
も高い値を持つのに対し、設計流量値から外れた流量で
運転すると逆に衝動水車のほうが反動水車よりも効率が
高い等である。
As described above, the reaction type and the impulse type water turbines have a relationship in which they have advantages and disadvantages in terms of efficiency and structure. For example, when designing the design flow rate value, the reaction turbine has a higher value than the impulse turbine in terms of efficiency, whereas the impulse turbine reversely reacts when operated at a flow rate outside the design flow value. It is more efficient than a water mill.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】反動式の水車では、水
の取入れ口からランナとの間に流量調整用の複数のガイ
ドベーンを設ける。これらのガイドベーンはそれぞれが
連動して姿勢を変え、隣接し合うガイドベーンの間の流
路を広げたり絞ったりすることでランナへの供給水量が
調整される。
In the reaction type water turbine, a plurality of guide vanes for adjusting the flow rate are provided between the water intake port and the runner. These guide vanes change their postures in conjunction with each other, and the amount of water supplied to the runner is adjusted by widening or narrowing the flow path between adjacent guide vanes.

【0006】ところが、ガイドベーンによる流量調整で
は、設計流量に対して決まる流入角にガイドベーンが設
定されているときでは、高い効率が得られる。これに対
し、設計流量よりも小さい流量のときには流路が絞られ
るようにガイドベーンの姿勢を変えるので、水の流入角
も小さくなる。このため、ガイドベーンによる流入角が
設計値から外れてしまい、ランナへの水の流入角度が変
わってしまうことから、効率が大幅に低下する。また、
流量が設計流量よりも大きいときには、流入角が大きく
なるような姿勢にガイドベーンを設定するので、同様に
設計流量時の効率に比べるとその値が低下する。
However, in the flow rate adjustment by the guide vanes, high efficiency can be obtained when the guide vanes are set at the inflow angle determined with respect to the design flow rate. On the other hand, when the flow rate is smaller than the design flow rate, the attitude of the guide vanes is changed so that the flow path is narrowed, so that the inflow angle of water is also reduced. For this reason, the inflow angle due to the guide vanes deviates from the designed value, and the inflow angle of water into the runner changes, resulting in a significant decrease in efficiency. Also,
When the flow rate is larger than the design flow rate, the guide vanes are set in such a posture that the inflow angle becomes large, and similarly, the value becomes lower than the efficiency at the design flow rate.

【0007】また、ガイドベーンをケーシングに組み込
む際には、ケーシングの内壁とガイドベーンの端面との
間にクリアランスを持たせてガイドベーンが動けるよう
にすることが必要である。
Further, when the guide vanes are incorporated into the casing, it is necessary to provide a clearance between the inner wall of the casing and the end surface of the guide vanes so that the guide vanes can move.

【0008】ところが、このクリアランスから水がラン
ナへ向けて供給されることになり、ガイドベーンによっ
て設定された流入角による供給水の流れを乱してしま
う。このため、設定流量に対するランナへの最適な入射
角の水の流れに影響を与え、効率低下の原因となる。特
に、低流量の場合であれば、クリアランスからランナに
向かう水量が全体流量の中で占める割合が高くなること
から、効率の低下は著しい。
However, the water is supplied from this clearance toward the runner, and the flow of the supplied water is disturbed by the inflow angle set by the guide vanes. For this reason, it affects the flow of water having an optimum incident angle to the runner with respect to the set flow rate, which causes a decrease in efficiency. In particular, when the flow rate is low, the amount of water flowing from the clearance to the runner occupies a high proportion of the total flow rate, so that the efficiency is significantly reduced.

【0009】このように、反動式及び衝動式の水車で
は、流量の変化に対して高い効率を維持した運転を可能
とするには、不十分な点が多い。
As described above, the reaction type and impulse type water turbines have many inadequate points in order to be able to operate with high efficiency against changes in the flow rate.

【0010】本発明において解決すべき課題は、供給水
量が変化してもこれに対応して常に高い効率で運転でき
る流量調整構造を提供することにある。
The problem to be solved in the present invention is to provide a flow rate adjusting structure which can always operate with high efficiency even if the amount of supplied water changes.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、ケーシングか
らランナを収納した内部までの流路にガイドベーンを備
えた反動式の水車において、前記ガイドベーンを前記ラ
ンナに対して最適な流入角を持つものとして流路の内壁
に一体固定し、前記ガイドベーンとランナとの間の流路
を横切る流量調整環を前記ランナと同軸上で移動可能に
配置し、前記流量調整環の軸線方向の移動によって、前
記ガイドベーンからランナに向かう流路の流路面積を可
変としたことを特徴とする。
According to the present invention, in a reaction type water turbine having a guide vane in a flow path from a casing to an inside where a runner is housed, the guide vane has an optimum inflow angle with respect to the runner. A flow rate adjusting ring that is integrally fixed to the inner wall of the flow channel and that crosses the flow channel between the guide vane and the runner is disposed so as to be movable coaxially with the runner, and the flow rate adjusting ring moves in the axial direction. The flow passage area of the flow passage extending from the guide vane to the runner is made variable.

【0012】[0012]

【作用】ランナに対して最適流入角を与えるガイドベー
ンは固定され、流路面積は流量調整環の移動によって変
更されるので、流路が任意に変わってもガイドベーンに
よる流入角は変わらない。このため、流量値に関係なく
流入角は最適に保たれ、ガイドベーンの姿勢を変更して
流量調整する従来構造に比べて、高効率の出力が得られ
る。
Since the guide vanes that give the optimum inflow angle to the runner are fixed and the flow passage area is changed by the movement of the flow rate adjusting ring, the inflow angle by the guide vanes does not change even if the flow passage is arbitrarily changed. Therefore, the inflow angle is maintained at an optimum value regardless of the flow rate value, and a highly efficient output can be obtained as compared with the conventional structure in which the attitude of the guide vanes is changed to adjust the flow rate.

【0013】また、ガイドベーンを流路の内壁に一体化
することで、ベーンと内壁との間の隙間がなくなり、ガ
イドベーンによる流線を乱す流れの発生が防止される。
Further, by integrating the guide vanes with the inner wall of the flow path, the gap between the vane and the inner wall is eliminated, and the generation of the flow that disturbs the streamline due to the guide vane is prevented.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明の流量調整構造を備えたフラン
シス水車の要部を示す縦断面図、図2は図1のA−A線
矢視による横断面図である。また、図3はケーシングを
除いて各部材を分解して示す斜視図である。
1 is a longitudinal sectional view showing a main part of a Francis turbine equipped with a flow rate adjusting structure of the present invention, and FIG. 2 is a transverse sectional view taken along the line AA of FIG. Further, FIG. 3 is a perspective view showing each member in an exploded manner except for the casing.

【0015】図において、上カバー1と下カバー2との
間に渦巻き型のケーシング3が組み込まれ、これらの上
カバー1,下カバー2及びケーシング3がそれぞれ同軸
上で一体に連結されている。そして、上,下カバー1,
2によって形成された内部空間にはランナ4を回転自在
に配置し、その出力軸4aを上カバー1から外に突き出
している。
In the figure, a spiral casing 3 is incorporated between an upper cover 1 and a lower cover 2, and the upper cover 1, the lower cover 2 and the casing 3 are coaxially and integrally connected to each other. And the upper and lower covers 1,
A runner 4 is rotatably arranged in an internal space formed by 2, and an output shaft 4a thereof projects from the upper cover 1 to the outside.

【0016】ケーシング3はその内部流路を上,下カバ
ー1,2の中に連通させて一体化され、ランナ4の位置
に対応するように複数のステーベーン3aを設けたもの
である。
The casing 3 is integrated by communicating its internal flow path into the upper and lower covers 1 and 2, and is provided with a plurality of stay vanes 3a corresponding to the position of the runner 4.

【0017】上カバー1には、これらのステーベーン3
aの内側であってランナ4の周りを包囲する位置に複数
のガイドベーン1aを設ける。これらのガイドベーン1
aはいずれも上カバー1に一体化したものであって、図
2に示す姿勢として固定されている。そして、ガイドベ
ーン1aの姿勢によって決まるケーシング3からの水の
流入角αは、ランナ4に対して最適入射角となる値とす
る。
The upper cover 1 has these stay vanes 3
A plurality of guide vanes 1a is provided at a position inside a and surrounding the runner 4. These guide vanes 1
All of a are integrated with the upper cover 1 and are fixed in the posture shown in FIG. Then, the inflow angle α of water from the casing 3 determined by the attitude of the guide vane 1 a is set to a value that provides the optimum incident angle with respect to the runner 4.

【0018】下カバー2は一端にフランジ2aを備え、
他端面をガイドベーン1aの先端面に突き当てて配置さ
れる。これにより、ケーシング3からの水は下カバー2
によって区画されたガイドベーン1aの中を通ってラン
ナ4側に供給する流路構造が得られる。
The lower cover 2 has a flange 2a at one end,
The other end surface is arranged so as to abut against the tip surface of the guide vane 1a. As a result, the water from the casing 3 is removed from the lower cover 2
A flow path structure can be obtained which is supplied to the runner 4 side through the guide vanes 1a partitioned by.

【0019】上,下カバー1,2の中には、同軸上で移
動可能な流量調整環5を組み込む。この流量調整環5
は、図3に示すように、中空円筒状のスリーブ5aとそ
の一端側に二重管状に設けたフランジ5bとを備えたも
のである。スリーブ5aの外周面は下カバー2の内周面
と水密状に連接すると共に軸線方向に摺動可能である。
また、フランジ5bの端面には、上カバー1に一体に形
成したガイドベーン1aが挿入されるスリット5cを設
ける。これらのスリット5cは、図2に示すように、ガ
イドベーン1aの横断面形状にほぼ等しくしてクリアラ
ンスを出来るだけ小さくした形状とする。このようなス
リット5cとガイドベーン1aとの関係によって、流量
調整環5は固定されたガイドベーン1aに対して軸線方
向に移動してその位置を任意に変更することができる。
In the upper and lower covers 1 and 2, a flow rate adjusting ring 5 which is movable coaxially is incorporated. This flow rate adjusting ring 5
As shown in FIG. 3, it has a hollow cylindrical sleeve 5a and a double tubular flange 5b at one end thereof. The outer peripheral surface of the sleeve 5a is watertightly connected to the inner peripheral surface of the lower cover 2 and is slidable in the axial direction.
Further, a slit 5c into which the guide vane 1a formed integrally with the upper cover 1 is inserted is provided on the end surface of the flange 5b. As shown in FIG. 2, these slits 5c have a shape that is substantially equal to the cross-sectional shape of the guide vane 1a and the clearance is as small as possible. Due to the relationship between the slit 5c and the guide vane 1a, the flow rate adjusting ring 5 can be moved in the axial direction with respect to the fixed guide vane 1a and its position can be arbitrarily changed.

【0020】なお、流量調整環5を移動させるときの水
の抵抗を小さくするため、フランジ5bには適切な数の
孔5eを開ける。これらの孔5eによって、流量調整環
5が移動するときに水が出入りするようになり、抵抗を
小さくすることができる。更に、フランジ5bの外周縁
には、スリーブ5aと同軸上に外スリーブ5fを設け、
この外スリーブ5fをケーシング3と下カバー2との間
にパッキン5gを介して摺動可能とする。
Incidentally, in order to reduce the resistance of water when moving the flow rate adjusting ring 5, an appropriate number of holes 5e are formed in the flange 5b. These holes 5e allow water to flow in and out when the flow rate adjusting ring 5 moves, thereby reducing the resistance. Further, an outer sleeve 5f is provided on the outer peripheral edge of the flange 5b coaxially with the sleeve 5a,
The outer sleeve 5f can be slid between the casing 3 and the lower cover 2 via a packing 5g.

【0021】流量調整環5をその軸線方向に移動させる
ため、下カバー2とその下方に設けるドラフトチューブ
6との間にシリンダ7を組み込む。このシリンダ7は、
流量調整環5のスリーブ5aの周りを包囲してその軸線
方向の両端をそれぞれ下カバー2とドラフトチューブ6
に連結したものである。そして、周壁には外部のたとえ
ばポンプ等を利用した液圧源Pに連通する2個のポート
7a,7bを開け、これらのポート7a,7bから作動
液を給排可能とする。
In order to move the flow rate adjusting ring 5 in its axial direction, a cylinder 7 is incorporated between the lower cover 2 and the draft tube 6 provided below it. This cylinder 7
Around the sleeve 5a of the flow rate adjusting ring 5, both ends in the axial direction thereof are respectively covered with the lower cover 2 and the draft tube 6.
It is connected to. Then, two ports 7a, 7b communicating with an external hydraulic pressure source P using, for example, a pump or the like are opened in the peripheral wall, and the working fluid can be supplied and discharged through these ports 7a, 7b.

【0022】一方、流量調整環5のスリーブ5aの外周
には、ロックナット8bによってピストン8を固定し、
その外周面に設けたパッキン8aをシリンダ7の内周面
に密着可能させている。したがって、液圧源Pを作動さ
せて、ポート7a側に作動液を供給しポート7b側の室
から作動液を抜くように操作すれば、図1の右半分で示
すように、シリンダ7に対してピストン8が上昇し、こ
れによって流量調整環5も上に移動する。また、逆にポ
ート7b側から作動油を供給しポート7a側の室から作
動液を抜けば、図1の左半分で示すように流量調整環5
は下降する。
On the other hand, the piston 8 is fixed to the outer periphery of the sleeve 5a of the flow rate adjusting ring 5 by a lock nut 8b,
The packing 8a provided on the outer peripheral surface of the cylinder 7 can be closely attached to the inner peripheral surface of the cylinder 7. Therefore, if the hydraulic pressure source P is operated to supply hydraulic fluid to the port 7a side and drain the hydraulic fluid from the chamber on the port 7b side, as shown in the right half of FIG. As a result, the piston 8 rises, and the flow rate adjusting ring 5 also moves upward. Conversely, if hydraulic oil is supplied from the port 7b side and the hydraulic fluid is discharged from the chamber on the port 7a side, as shown in the left half of FIG.
Goes down.

【0023】以上の構成において、図1の左半分に示す
ようにフランジ5bが下ケーシング2の上端に突き当た
るまで下がると、ガイドベーン1a周りの流路を全開と
することができ、ケーシング3からランナ4側へ最大流
量の水が供給される。そして、液圧源Pを作動させてシ
リンダ7内のピストン8を上昇させると、流量調整環5
が上昇していきスリット5cの中にガイドベーン1aが
入り込むようになる。したがって、ガイドベーン1a周
りの流路は流量調整環5のフランジ5bによって軸線方
向に絞られ、ケーシング3からの水の供給量が低減され
る。
In the above structure, when the flange 5b is lowered until it abuts the upper end of the lower casing 2 as shown in the left half of FIG. The maximum flow rate of water is supplied to the 4th side. When the hydraulic pressure source P is operated to raise the piston 8 in the cylinder 7, the flow rate adjusting ring 5
The guide vane 1a comes into the slit 5c. Therefore, the flow path around the guide vane 1a is narrowed in the axial direction by the flange 5b of the flow rate adjusting ring 5, and the amount of water supplied from the casing 3 is reduced.

【0024】このように、流量調整環5をその軸線方向
に移動させることによって、ケーシング3からランナ4
側への流量を変更することができる。すなわち、従来構
造ではガイドベーン1aの姿勢を変える操作によって全
体流量を変更していたのに対し、ガイドベーン1aは固
定されていて常に同じ姿勢を維持し、流量調整環5の動
きによる流路面積の変更によって全体流量を変える。そ
して、流量が最大値でもこれを絞っていって減らしたと
きでも、流量値に関係なくガイドベーン1aは図2に示
すように予め設計した最適姿勢であるため、ランナ4側
への流入角を設計値通りの最適値とした流線が得られ
る。したがって、ガイドベーン1aの姿勢変更によって
流量調整する場合では、流入角の変化によって効率が下
がるのが避けられないのに比べ、常に高い効率での運転
が可能となる。
In this way, by moving the flow rate adjusting ring 5 in the axial direction, the casing 3 and the runner 4 are moved.
The flow rate to the side can be changed. That is, in the conventional structure, the overall flow rate is changed by the operation of changing the attitude of the guide vane 1a, but the guide vane 1a is fixed and always maintains the same attitude, and the flow passage area due to the movement of the flow rate adjusting ring 5 is changed. Change the total flow rate by changing. Even if the flow rate is the maximum value and is reduced by reducing the flow rate value, the guide vane 1a has an optimum posture predesigned as shown in FIG. A streamline with the optimum value as designed can be obtained. Therefore, in the case of adjusting the flow rate by changing the attitude of the guide vane 1a, it is inevitable that the efficiency decreases due to the change of the inflow angle, but the operation can be always performed with high efficiency.

【0025】また、ガイドベーン1aの軸線方向の上端
は上カバー1に一体化され下端は下カバー2の上面に着
座しているので、ガイドベーン1aとこれらの上,下カ
バー1,2との間には隙間がない。このため、ケーシン
グ3からの水は、ガイドベーン1aどうしの間の流路の
みを通過してランナ4側へ向かい、一様な流入角の流線
となる。したがって、従来の可動式のガイドベーンのよ
うにカバーとの間に隙間がある場合では、リークによっ
てガイドベーンによって案内された水の流れに干渉して
効率の低下を招いていたのに対し、このような流れの干
渉の発生がなく、高い効率を維持することができる。
Further, since the upper end of the guide vane 1a in the axial direction is integrated with the upper cover 1 and the lower end is seated on the upper surface of the lower cover 2, the guide vane 1a and the upper and lower covers 1 and 2 are separated from each other. There is no gap between them. For this reason, the water from the casing 3 passes through only the flow path between the guide vanes 1a toward the runner 4, and becomes a streamline with a uniform inflow angle. Therefore, in the case where there is a gap between the movable vane and the cover as in the conventional movable guide vane, the leakage interferes with the flow of water guided by the guide vane, resulting in a decrease in efficiency. High efficiency can be maintained without the occurrence of such flow interference.

【0026】なお、この例では、ガイドベーン1aを上
カバー1に一体としているが、これに代えて、下カバー
2の端面に同様の配列でガイドベーンを設けておき、こ
れらの端面を上カバー1に着座させるようににした組立
て構造とし、流量調整環5によるガイドベーン周りの流
路面積の変更を行うようにしてもよい。
In this example, the guide vanes 1a are integrated with the upper cover 1, but instead of this, guide vanes are provided on the end faces of the lower cover 2 in the same arrangement, and these end faces are covered with the upper cover 1. Alternatively, the flow passage area around the guide vane may be changed by the flow rate adjusting ring 5 so that the assembly structure is configured to be seated at 1.

【0027】図4は流量調整環5の移動を先の例の液圧
駆動に変えてチェインによって手動操作で行う例を示す
要部の縦断面図である。なお、図1〜図3で示したもの
と同じ部材については共通の符号で指示し、その詳細な
説明は省略する。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the essential part showing an example in which the movement of the flow rate adjusting ring 5 is changed to the hydraulic drive of the previous example and the chain is manually operated. The same members as those shown in FIGS. 1 to 3 are designated by the common reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0028】図において、流量調整環5のスリーブ5a
の外周面には雄ネジ5dを刻み、この雄ネジ5dにスプ
ロケット9を螺合する。スプロケット9は外部の駆動装
置又は手動操作のハンドルによって駆動するチェイン9
aによって回転操作可能としたものである。また、下カ
バー2にはスプロケット9の連接する環状のカラー9b
を組み込み、このカラー9bによってスプロケット9を
自由回転可能に支持する。
In the figure, the sleeve 5a of the flow rate adjusting ring 5 is shown.
A male screw 5d is engraved on the outer peripheral surface of and the sprocket 9 is screwed onto the male screw 5d. The sprocket 9 is a chain 9 driven by an external drive device or a manually operated handle.
It can be rotated by a. Further, the lower cover 2 has an annular collar 9b to which the sprocket 9 is connected.
And the sprocket 9 is rotatably supported by the collar 9b.

【0029】この構成でも、チェイン9aによってスプ
ロケット9を回転させると、このスプロケット9は図に
おいて上下に移動する。そして、スプロケット9はカラ
ー9bによって支持されているので、スプロケット9の
回転は流量調整環5には伝わらず、先の例と同様に流量
調整環5はその軸線方向のみに移動する。したがって、
流量調整環5の位置をケーシング3からの水の流量に合
うように設定すれば、効率の高い運転が行える。
Also in this structure, when the sprocket 9 is rotated by the chain 9a, the sprocket 9 moves up and down in the figure. Then, since the sprocket 9 is supported by the collar 9b, the rotation of the sprocket 9 is not transmitted to the flow rate adjusting ring 5, and the flow rate adjusting ring 5 moves only in the axial direction thereof as in the previous example. Therefore,
If the position of the flow rate adjusting ring 5 is set to match the flow rate of water from the casing 3, highly efficient operation can be performed.

【0030】図5は反動水車の他の例としてプロペラ又
はカプラン水車に本発明の流量調整構造を適用した要部
の縦断面図である。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a main part in which a flow rate adjusting structure of the present invention is applied to a propeller or a Kaplan turbine as another example of a reaction turbine.

【0031】この例では、図1〜図3で示したものとラ
ンナのみのが異なり、その他の構成は全く同様である。
すなわち、ランナ10はプロペラ式であり、その周りに
流量調整環5がこのランナ10と同軸上で上下に移動可
能に設けられ、流量調整環5は液圧源Pの作動によって
そのフランジ5b部分がガイドベーン1a周りの流路面
積を変更して流量の調整を可能としている。そして、ガ
イドベーン1aの姿勢は設計段階で最適なものに固定さ
れ、流量の大小に関係なくランナ10を高い効率で回転
駆動することができる。
In this example, only the runner is different from that shown in FIGS. 1 to 3, and the other configurations are exactly the same.
That is, the runner 10 is of a propeller type, and the flow rate adjusting ring 5 is provided around the runner 10 so as to be vertically movable coaxially with the runner 10, and the flow rate adjusting ring 5 has its flange 5b portion operated by the operation of the hydraulic pressure source P. The flow rate area can be adjusted by changing the flow passage area around the guide vane 1a. The attitude of the guide vanes 1a is fixed to the optimum one at the design stage, and the runner 10 can be rotationally driven with high efficiency regardless of the magnitude of the flow rate.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明では、流量の大小に関係なく、予
めランナとの間に最適流入角を持つ関係としたガイドベ
ーンによって水をランナ側へ供給できる。このため、従
来の反動水車のようにガイドベーンの姿勢を変更して流
量を変える構成では流量が変わることで効率が下がって
いたのに対し、流量値が変化しても高い効率の出力が得
られる。
According to the present invention, water can be supplied to the runner side by the guide vanes that have a relationship with the runner having an optimum inflow angle regardless of the flow rate. For this reason, in a configuration in which the attitude of the guide vane is changed and the flow rate is changed like in the conventional reaction turbine, the efficiency is lowered due to the change in the flow rate, whereas the output with high efficiency is obtained even if the flow rate value is changed. To be

【0033】また、ガイドベーンは固定式なので、カバ
ーの内壁との間に隙間がなく、ガイドベーンによる流れ
の流線を乱すリークの発生もない。このため、ガイドベ
ーンによる最適流入角の維持との結合により、更に一層
高い効率での運転が可能となる。
Further, since the guide vanes are fixed, there is no gap between the guide vanes and the inner wall of the cover, and there is no leak that disturbs the flow line of the flow due to the guide vanes. Therefore, the operation with even higher efficiency becomes possible by combining with the maintenance of the optimum inflow angle by the guide vanes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の流量調整構造をフランシス水車に適用
した一例を示す要部の縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a main part showing an example in which a flow rate adjusting structure of the present invention is applied to a Francis turbine.

【図2】図1のA−A線矢視による横断面図であって、
ガイドベーンとスリットとの配置を示す図である。
2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
It is a figure which shows arrangement | positioning of a guide vane and a slit.

【図3】ケーシングを除く各部材を分解して示す斜視図
である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing each member except a casing.

【図4】スプロケットとチェインによる流量調整環の操
作構造とした例を示す要部の縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a main part showing an example of an operation structure of a flow rate adjusting ring with a sprocket and a chain.

【図5】プロペラ又はカプラン式の水車に本発明の流量
調整構造を適用した例の要部の縦断面図である。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a main part of an example in which the flow rate adjusting structure of the present invention is applied to a propeller or Kaplan type turbine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 上カバー 1a ガイドベーン 2 下カバー 2a フランジ 3 ケーシング 4 ランナ 5 流量調整環 5a スリーブ 5b フランジ 5c スリット 6 ドラフトチューブ 7 シリンダ 8 ピストン 9 スプロケット 9a チェイン 10 ランナ 1 Upper cover 1a Guide vane 2 Lower cover 2a Flange 3 Casing 4 Runner 5 Flow rate adjusting ring 5a Sleeve 5b Flange 5c Slit 6 Draft tube 7 Cylinder 8 Piston 9 Sprocket 9a Chain 10 Runner

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケーシングからランナを収納した内部ま
での流路にガイドベーンを備えた反動式の水車におい
て、前記ガイドベーンを前記ランナに対して最適な流入
角を持つものとして流路の内壁に一体固定し、前記ガイ
ドベーンとランナとの間の流路を横切る流量調整環を前
記ランナと同軸上で移動可能に配置し、前記流量調整環
の軸線方向の移動によって、前記ガイドベーンからラン
ナに向かう流路の流路面積を可変としたことを特徴とす
る水車の流量調整構造。
1. A reaction type water turbine having a guide vane in a flow path from a casing to an inside where a runner is accommodated, wherein the guide vane has an optimum inflow angle with respect to the runner and is provided on an inner wall of the flow path. A flow rate adjusting ring, which is fixed integrally and traverses the flow path between the guide vane and the runner, is movably arranged coaxially with the runner, and is moved from the guide vane to the runner by moving the flow rate adjusting ring in the axial direction. A flow rate adjusting structure for a water turbine, characterized in that the flow passage area of the flow passage is variable.
JP4288807A 1992-10-27 1992-10-27 Turbine flow adjustment structure Expired - Lifetime JPH0718399B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4288807A JPH0718399B2 (en) 1992-10-27 1992-10-27 Turbine flow adjustment structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4288807A JPH0718399B2 (en) 1992-10-27 1992-10-27 Turbine flow adjustment structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06137252A JPH06137252A (en) 1994-05-17
JPH0718399B2 true JPH0718399B2 (en) 1995-03-06

Family

ID=17734990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4288807A Expired - Lifetime JPH0718399B2 (en) 1992-10-27 1992-10-27 Turbine flow adjustment structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0718399B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3006717B1 (en) * 2013-06-05 2019-05-17 Alstom Renewable Technologies METHOD FOR REHABILITATION OF ENERGY CONVERSION INSTALLATION AND REHABILITATED ENERGY CONVERSION PLANT
JP7477436B2 (en) * 2020-12-03 2024-05-01 アズビル株式会社 Waterwheel flow control device
CN120120166B (en) * 2025-03-26 2025-09-05 华能甘肃水电开发有限公司 A water turbine water guide structure with a detachable anti-wear ring and a water turbine

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06137252A (en) 1994-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4441029A (en) Hydropower turbine system
US4276002A (en) Turbopump unit for deep wells and system
EP3559415B1 (en) Turbine
JP2008175267A (en) Steam valve device and power generation equipment provided with the same
CN111577608B (en) Centrifugal pump
US1823702A (en) Hydraulic machine
JPH0718399B2 (en) Turbine flow adjustment structure
US1322810A (en) Rotary pump with adjustable gate
CA2513783A1 (en) Turbo engine inlet bullet fairing
RU2406883C1 (en) Jet device
CN119267580A (en) An anti-stuck structure and a Y-type bonnetless pneumatic stop valve
US5971010A (en) Shaft device and a method of cooling a shaft device
CN117536755A (en) Double-water-inlet volute water turbine in alignment
JPH07279810A (en) Flow rate regulating structure of hydraulic turbine
NO772212L (en) PRESSURE GAS MACHINE.
JPH07103125A (en) Reaction water turbine
JP2000097354A (en) Sleeve valve
CN214838639U (en) Miniature one-way throttle valve
JPH07324673A (en) Flow rate adjusting structure for hydraulic turbine
US3240469A (en) Radial-axial flow hydraulic turbine of double governing
JP2023045122A (en) Crossflow turbine
CN119532238B (en) An impeller and centrifugal pump
SU1631201A1 (en) Centrifugal pump
JP4120578B2 (en) Lanna vane hydraulic drive.
CN218376943U (en) Sea water pump with high transmission efficiency