JPH102274A - バルブ水車のディスチャージリング - Google Patents
バルブ水車のディスチャージリングInfo
- Publication number
- JPH102274A JPH102274A JP8156451A JP15645196A JPH102274A JP H102274 A JPH102274 A JP H102274A JP 8156451 A JP8156451 A JP 8156451A JP 15645196 A JP15645196 A JP 15645196A JP H102274 A JPH102274 A JP H102274A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge ring
- general structure
- stainless steel
- rolled steel
- side body
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低落差向けのバルブ水車を対象に、低コスト
で、しかもギャップキャビテーションに対して実用的な
耐性を確保しつつ、コストの低減化を図る。 【解決手段】上下二分割構造からなるバルブ水車のディ
スチャージリング６において、下半部と比べて相対的に
流水圧力が低くなるディスチャージリングの上半部６ａ
を、流水方向に沿って一般構造用圧延鋼材で作製した入
口側胴部６ａ-1，出口側胴部６ａ-2、およびランナベー
ン１ａの出口付近に対向して前記入口側胴部と出口側胴
部の間に挟まれたステンレス鋼材からなる中間胴部６ａ
-3とに分割した上で、各分割胴部の継ぎ目相互間を溶接
接合して構成し、上半部と比べて相対的に流水圧力の高
い下半部６ｂはステンレス鋼に比べて安価な一般構造用
圧延鋼材で構成する。
で、しかもギャップキャビテーションに対して実用的な
耐性を確保しつつ、コストの低減化を図る。 【解決手段】上下二分割構造からなるバルブ水車のディ
スチャージリング６において、下半部と比べて相対的に
流水圧力が低くなるディスチャージリングの上半部６ａ
を、流水方向に沿って一般構造用圧延鋼材で作製した入
口側胴部６ａ-1，出口側胴部６ａ-2、およびランナベー
ン１ａの出口付近に対向して前記入口側胴部と出口側胴
部の間に挟まれたステンレス鋼材からなる中間胴部６ａ
-3とに分割した上で、各分割胴部の継ぎ目相互間を溶接
接合して構成し、上半部と比べて相対的に流水圧力の高
い下半部６ｂはステンレス鋼に比べて安価な一般構造用
圧延鋼材で構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブ水車（円筒
水車）で、特に低落差向けの水車に有効なディスチャー
ジリングに関する。
水車）で、特に低落差向けの水車に有効なディスチャー
ジリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今では、大規模なダム設備を必要とし
ない低落差用の経済的な水力発電設備として、頭記した
バルブ水車発電機が普及しており、落差６〜２５ｍ程度
の地点に適用されている。このバルブ水車発電機は、横
軸型で水車入口か吸出管までを一直線上に配置し、発電
機を円筒形のケーシングに収容したものであり、その構
成概要を図３に示す。図において、１はプロペラ水車の
水車ランナ、１ａはランナベーン、２は発電機３を内蔵
した円筒形のケーシング、４はステーベーン，５はガイ
ドベーン、６はディスチャージリングであり、該ディス
チャージリング６はランナベーン１ａを包囲してランナ
１の通過流水路を形成するものであり、通常は組立，現
地での施工性を考慮して図３で示すように上下二分割構
造として作られている。なお、図３において、６ａはデ
ィスチャージリング６の上半部，６ｂは下半部、６ｃは
両者の結合フランジ部である。
ない低落差用の経済的な水力発電設備として、頭記した
バルブ水車発電機が普及しており、落差６〜２５ｍ程度
の地点に適用されている。このバルブ水車発電機は、横
軸型で水車入口か吸出管までを一直線上に配置し、発電
機を円筒形のケーシングに収容したものであり、その構
成概要を図３に示す。図において、１はプロペラ水車の
水車ランナ、１ａはランナベーン、２は発電機３を内蔵
した円筒形のケーシング、４はステーベーン，５はガイ
ドベーン、６はディスチャージリングであり、該ディス
チャージリング６はランナベーン１ａを包囲してランナ
１の通過流水路を形成するものであり、通常は組立，現
地での施工性を考慮して図３で示すように上下二分割構
造として作られている。なお、図３において、６ａはデ
ィスチャージリング６の上半部，６ｂは下半部、６ｃは
両者の結合フランジ部である。
【０００３】一方、前記したバルブ水車では、ディスチ
ャージリングの内周面，特にランナベーンの出口側付近
にギャップキャビテーションが発生し易く、その傾向は
水車の大きさなどにも関係するが一般には落差が大であ
るほどキャビテーションの発生割合も高くなる。そこ
で、従来ではギャップキャビテーションによるディスチ
ャージリングの壊食を防ぐために、一般構造用圧延鋼材
で作られたディスチャージリングに対してキャビテーシ
ョンの発生し易い領域に耐食性に優れたステンレス鋼
（例えばＳＵＳ３０４）を肉盛り溶接するか、あるいは
ディスチャージリングの上半部，および下半部を、それ
ぞれ軸方向に沿い一般構造用圧延鋼材よりなる入口側の
胴部とステンレス鋼材よりなる出口側の胴部とに二分し
た上で分割胴部の相互間を溶接接合するなどして構成し
ている。
ャージリングの内周面，特にランナベーンの出口側付近
にギャップキャビテーションが発生し易く、その傾向は
水車の大きさなどにも関係するが一般には落差が大であ
るほどキャビテーションの発生割合も高くなる。そこ
で、従来ではギャップキャビテーションによるディスチ
ャージリングの壊食を防ぐために、一般構造用圧延鋼材
で作られたディスチャージリングに対してキャビテーシ
ョンの発生し易い領域に耐食性に優れたステンレス鋼
（例えばＳＵＳ３０４）を肉盛り溶接するか、あるいは
ディスチャージリングの上半部，および下半部を、それ
ぞれ軸方向に沿い一般構造用圧延鋼材よりなる入口側の
胴部とステンレス鋼材よりなる出口側の胴部とに二分し
た上で分割胴部の相互間を溶接接合するなどして構成し
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のようにギャップ
キャビテーションによる壊食防止策として、二分割構造
のディスチャージリングに対してその上半部，下半部に
おけるキャビテーションの発生し易い周域にステンレス
鋼材を用いて溶接接合した従来構成のものでは、一般構
造用圧延鋼材に比べて高価なステンレス鋼材の使用量，
および溶接箇所の範囲が大となる。また、ディスチャー
ジリングは水車特性の面からも高い寸法精度が要求され
るのに対して、溶接作業には局部的な加熱を伴うことか
らディスチャージリングに熱的な歪み，変形が生じ易
く、これを防ぐためにはディスチャージリングを大型構
造の治具（外枠）で保持しながらステンレス鋼の溶接作
業を進める必要があるほか、溶接箇所に切削加工を施し
て高い寸法精度に仕上げるなどの後処理を要するなど、
このことがディスチャージリングの製作コストを押し上
げる大きな要因となっている。
キャビテーションによる壊食防止策として、二分割構造
のディスチャージリングに対してその上半部，下半部に
おけるキャビテーションの発生し易い周域にステンレス
鋼材を用いて溶接接合した従来構成のものでは、一般構
造用圧延鋼材に比べて高価なステンレス鋼材の使用量，
および溶接箇所の範囲が大となる。また、ディスチャー
ジリングは水車特性の面からも高い寸法精度が要求され
るのに対して、溶接作業には局部的な加熱を伴うことか
らディスチャージリングに熱的な歪み，変形が生じ易
く、これを防ぐためにはディスチャージリングを大型構
造の治具（外枠）で保持しながらステンレス鋼の溶接作
業を進める必要があるほか、溶接箇所に切削加工を施し
て高い寸法精度に仕上げるなどの後処理を要するなど、
このことがディスチャージリングの製作コストを押し上
げる大きな要因となっている。
【０００５】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は前記課題を解決し、特に低落差向け
のバルブ水車を対象に、低コストで、しかもギャップキ
ャビテーションに対して実用的な耐性を有するバルブ水
車のディスチャージリングを提供することにある。
であり、その目的は前記課題を解決し、特に低落差向け
のバルブ水車を対象に、低コストで、しかもギャップキ
ャビテーションに対して実用的な耐性を有するバルブ水
車のディスチャージリングを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、ディスチャージリングの上半部に
ついては、ランナベーンの出口側付近と対向する周面部
のみをステンレス鋼材として、それ以外の周面部を一般
構造用圧延鋼材で構成するとともに、ディスチャージリ
ングの下半部は全周面を一般構造用圧延鋼材で構成する
ものとし、具体的にはディスチャージリングの上半部
を、流水方向に沿って一般構造用圧延鋼材からなる入口
側胴部，出口側胴部、および入口側胴部と出口側胴部の
間に挟まれたステンレス鋼材からなる中間胴部とに分割
し、かつ各分割胴部の継ぎ目相互間を溶接接合して構成
する。
に、本発明によれば、ディスチャージリングの上半部に
ついては、ランナベーンの出口側付近と対向する周面部
のみをステンレス鋼材として、それ以外の周面部を一般
構造用圧延鋼材で構成するとともに、ディスチャージリ
ングの下半部は全周面を一般構造用圧延鋼材で構成する
ものとし、具体的にはディスチャージリングの上半部
を、流水方向に沿って一般構造用圧延鋼材からなる入口
側胴部，出口側胴部、および入口側胴部と出口側胴部の
間に挟まれたステンレス鋼材からなる中間胴部とに分割
し、かつ各分割胴部の継ぎ目相互間を溶接接合して構成
する。
【０００７】すなわち、横軸型バルブ水車のディスチャ
ージリング内おける流水路断面での水圧分布について考
察すると、流水路の上部域と下部域との間には水車ラン
ナーの直径に相当する数ｍの水頭差があり、先記したギ
ャップキャビテーションは流水圧力の低い上部に発生し
易く、逆に圧力の流水圧力の高い下部ではキャビテーシ
ョンの発生割合も低い。ことことは、バルブ水車のモデ
ル試験，実機の長期運転後に行った検査などからも確認
されており、特に落差の小さな低落差向けバルブ水車で
は、二分割構造のディスチャージリングに対してギャッ
プキャビテーションの発生は上半部のみに集中し、下半
部には殆どギャップキャビテーションが発生しない。
ージリング内おける流水路断面での水圧分布について考
察すると、流水路の上部域と下部域との間には水車ラン
ナーの直径に相当する数ｍの水頭差があり、先記したギ
ャップキャビテーションは流水圧力の低い上部に発生し
易く、逆に圧力の流水圧力の高い下部ではキャビテーシ
ョンの発生割合も低い。ことことは、バルブ水車のモデ
ル試験，実機の長期運転後に行った検査などからも確認
されており、特に落差の小さな低落差向けバルブ水車で
は、二分割構造のディスチャージリングに対してギャッ
プキャビテーションの発生は上半部のみに集中し、下半
部には殆どギャップキャビテーションが発生しない。
【０００８】そこで、前記構成のようにディスチャージ
リングの下半部を一般構造用圧延鋼材で製作し、上半部
についてもギャップキャビテーションの発生領域に限定
して局部的にステンレス鋼材を用いることにより、実用
的に十分なキャビテーション耐性を確保しつつ、一方で
は高価なステンレス鋼材の使用量，および溶接箇所が従
来構成のものと比べて減少する。
リングの下半部を一般構造用圧延鋼材で製作し、上半部
についてもギャップキャビテーションの発生領域に限定
して局部的にステンレス鋼材を用いることにより、実用
的に十分なキャビテーション耐性を確保しつつ、一方で
は高価なステンレス鋼材の使用量，および溶接箇所が従
来構成のものと比べて減少する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１(a),
(b) に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図２，
図３に対応する同一部材には同じ符号が付してある。す
なわち、図１の実施例では、上下二分割構造になるディ
スチャージリング６の下半部６ｂは一般構造用圧延鋼材
で構成している。これに対して、ディスチャージリング
６の上半部６ａは、流水方向に沿って入口側胴部６ａ-
1, 出口側胴部６ａ-2, およびランナベーン１ａの出口
側付近に対向して前記胴部６ａ-1と６ａ-2に挟まれた中
間胴部６ａ-3との三部分に分割した上で、入口側胴部６
ａ-1, 出口側胴部６ａ-2を一般構造用圧延鋼材で作製
し、中間胴部６ａ-3をステンレス鋼材で作製し、かつ各
分割胴部の継ぎ目相互間を溶接接合して構成している。
(b) に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図２，
図３に対応する同一部材には同じ符号が付してある。す
なわち、図１の実施例では、上下二分割構造になるディ
スチャージリング６の下半部６ｂは一般構造用圧延鋼材
で構成している。これに対して、ディスチャージリング
６の上半部６ａは、流水方向に沿って入口側胴部６ａ-
1, 出口側胴部６ａ-2, およびランナベーン１ａの出口
側付近に対向して前記胴部６ａ-1と６ａ-2に挟まれた中
間胴部６ａ-3との三部分に分割した上で、入口側胴部６
ａ-1, 出口側胴部６ａ-2を一般構造用圧延鋼材で作製
し、中間胴部６ａ-3をステンレス鋼材で作製し、かつ各
分割胴部の継ぎ目相互間を溶接接合して構成している。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、上部二分割構造のディスチャージリングについて、
その下半部を一般構造用圧延鋼材で製作し、上半部につ
いてもギャップキャビテーションの発生領域に限定して
局部的にステンレス鋼材を用いた溶接構造とすることに
より、ランナベーンの出口側付近を取り囲んでディスチ
ャージリングの上半部，下半部にそれぞれステンレス鋼
材を使用した従来構造と比べて、実用的に十分なキャビ
テーション耐性を確保しつつ、高価なステンレス鋼材の
使用量，および溶接箇所も少なくて済み、かつ溶接箇所
の仕上げ加工などの工数を含めた製作コストを大幅に節
減することができる。
ば、上部二分割構造のディスチャージリングについて、
その下半部を一般構造用圧延鋼材で製作し、上半部につ
いてもギャップキャビテーションの発生領域に限定して
局部的にステンレス鋼材を用いた溶接構造とすることに
より、ランナベーンの出口側付近を取り囲んでディスチ
ャージリングの上半部，下半部にそれぞれステンレス鋼
材を使用した従来構造と比べて、実用的に十分なキャビ
テーション耐性を確保しつつ、高価なステンレス鋼材の
使用量，および溶接箇所も少なくて済み、かつ溶接箇所
の仕上げ加工などの工数を含めた製作コストを大幅に節
減することができる。
【図１】本発明の実施例によるディスチャージリングの
構成図であり、(a) は一部断面側視図、(b) は(a) の矢
視Ａ−Ａ断面図
構成図であり、(a) は一部断面側視図、(b) は(a) の矢
視Ａ−Ａ断面図
【図２】本発明の実施対象となるバルブ水車発電機全体
の構成概要図
の構成概要図
【図３】図２におけるディスチャージリングの一部断面
側視図
側視図
１ 水車ランナ １ａ ランナベーン ６ ディスチャージリング ６ａ 上半部 ６ａ-1 入口側胴部（一般構造用圧延鋼材） ６ａ-2 出口側胴部（一般構造用圧延鋼材） ６ａ-3 中間胴部（ステンレス鋼材） ６ｂ 下半部
Claims (2)
- 【請求項１】ランナベーンを包囲して流水路を画成する
低落差向けバルブ水車のディスチャージリングであり、
該ディスチャージリングが上下二分割構造からなるもの
において、ディスチャージリングの上半部については、
ランナベーンの出口側付近と対向する周面部のみをステ
ンレス鋼材として、それ以外の周面部を一般構造用圧延
鋼材で構成するとともに、ディスチャージリングの下半
部は全周面を一般構造用圧延鋼材で構成したことを特徴
とするバルブ水車のディスチャージリング。 - 【請求項２】請求項１記載のディスチャージリングにお
いて、ディスチャージリングの上半部を、流水方向に沿
って一般構造用圧延鋼材からなる入口側胴部，出口側胴
部、および入口側胴部と出口側胴部の間に挟まれたステ
ンレス鋼材からなる中間胴部とに分割し、かつ各分割胴
部の継ぎ目相互間を溶接接合して構成したことを特徴と
するバルブ水車のディスチャージリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156451A JPH102274A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | バルブ水車のディスチャージリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156451A JPH102274A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | バルブ水車のディスチャージリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102274A true JPH102274A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15628042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8156451A Pending JPH102274A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | バルブ水車のディスチャージリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH102274A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6675096B2 (en) | 2001-04-20 | 2004-01-06 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Vehicle controlling apparatus and method |
| CN105057855A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-11-18 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 带有基础板单上环式大型分瓣座环装配焊接工艺方法 |
| JP2020193577A (ja) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | 株式会社東芝 | カプラン水車、その組立方法及び分解方法 |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP8156451A patent/JPH102274A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6675096B2 (en) | 2001-04-20 | 2004-01-06 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Vehicle controlling apparatus and method |
| CN105057855A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-11-18 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 带有基础板单上环式大型分瓣座环装配焊接工艺方法 |
| JP2020193577A (ja) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | 株式会社東芝 | カプラン水車、その組立方法及び分解方法 |
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