NO793832L - Hydraulisk maskin. - Google Patents

Description

Det er kjent hydrauliske maskiner som omfatter en reaksjonsturbin og en pumpe anordnet for samme rota-sjonsretning, idet turbinhjulet og pumpehjulet er festet til en felles aksel, med. innløpsåpninger i mot-satte retninger. Slike maskiner er kjent under navnet : " Isogyre " , og omfatter en spiralkanal som er tilkoblet henholdvis en fordeler for turbinen og en diffusor for pumpen. Slike pumper er beskrevet i de sveitsiske patenter nr. 335.293, 392.421 og 560.323.

For innstallasjoner beregnet for store fallhøyder,

i størrelsen 600-1500 m, er det vanskelig å tilpasse den optimale hastighet for hjulet i reaksjonsturbinen til den optimale hastighet for hjulet eller hjulene til pumpen i en slik maskin, på en slik måte at den felles aksel har en rotasjonshastighet som er optimal både for pumping og turbindrift.

Derimot er det funnet at dette er mulig dersom reaksjon-turbinen erstattes med en aksjonsturbin, f.eks. en peltonturbin.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å 7 komme frem til en hydraulisk maskin som omfatter en peltonturbin og en pumpe anordnet for felles rotasjon, idet turbinhjulet og pumpehjulet er festet til en felles aksel, og maskinen kjennetegnes ved at difffusoren for pumpen er tilkoblet en samleledning som samtidig'.utgjør fordeler for turbinen.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere,

under henvisning til de vedføyde tegninger, som viser skjematiske utførelseseksempler av en hydraiiisk maskin i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 viser et aksialsnitt gjennom en første utførelses-f orm. Fig. 2-4 viser andre utførelsesformer av oppfinnelsen.

Den hydrauliske maskin vist i fig. 1 omfatter en generator 1 montert koaksialt med en vertikal aksel 2 som hjulet 3 til en peltonturbin og hjulene 4 og 5 til en totrinnspumpe er festet til. Dysene 6 og 7 for turbinen er på i og for seg kjent måte tilkoblet en fordeler 8 anordnet i plan med turbinhjulet 3. Fordeleren 8 er tilkobleten. trykkledning, på i og for seg kjent måte. Rommet 9 for turbinhjulet 3 er utstyrt med en pneumatisk ledning 10 som gjør det mulig å holde nivået for vannet som bortledes gjennom kanalen 11 under turbinhjulet 3.

Diffusoren for den øvre pumpe er tilkoblet fordeleren 8 for turbinen ved hjelp av kanaler 12, og et forskyvbart spj^éld 13 er anordnet på høyde med diffusoren, slik at det kan stenges for tilførsel av vann fra pumpen gjennom disse kanaler, når spjeldet 13 er stengt. Innsuget 14 for pumpen munner ut i en mottrykkskanal 15. Når således den hydrauliske maskin arbeider som turbin, befinner spjeldet 13 seg i en stilling der kanalene 12 stenges, ventilen 16 for tilførsel av vann til innsuget 14 for pumpen er lukket, og vann som befinner seg i denne evakueres. Ventilene i tilførselen (ikke vist) til dysene 6 og 7 er åpne, og vannstråler strømmer ut av dysene og treffer det roterende peltonhjulet 3. Generatoren 1 produserer elektrisk energi, idet dens rotor drives rundt av akselen 2 for hjulet 3.

Når det er ønskelig å veksle fra turbindrift til pumpedrift, trengs det bare å avbryte vanntilførselen til dysene 6 og 7, å åpne innløpsventilen 6 til innsuget 14 for pumpen samt spjeldet 13, og å tilføre generatoren elektrisk strøm slik at den virker som motor. Hjulene 4 og 5 for pumpen drives derved i rotasjon, på samme måte som ved drift av turbinen. Pumpehjulene driver vannet i mottrykkskanalen tilbake til fordeleren 8 for

turbinen og inn i trykkledningen..

Rommet 9 for turbinhjulet kan settes under pneumatisk trykk, både under turbindrift og pumpedrift, for å senkevanh-nivået i kanalen 11 under nivået for turbinhjulet 3. Dette pneumatiske trykk har selvfølgelig ingen hensikt dersomvaian-nivået er på høyde med kanalen 11.

I så fall kan det imidlertid bli nødvendig å montere en hjelpepumpe i mottrykkskanalen 15, for å sikre vanntil-førsel til pumpen under tilstrekkelig trykk for pumpingen.

I henhold til en annen utførelsesform vist i fig. 2 er pumpehjulene 4 og 5 montert på akselen 2 over turbinhjulet 3.

I henhold til en utførelsesform vist i fig. 3 utgjøres fordeleren for turbinen 3 av spiralkanalen for pumpen,

og dysene 6 og 7 er tilkoblet ved hjelp av mellom-liggende kanaler 18.

I henhold til en utførelsesform vist i fig. 4 er turbinhjulet 3.anordnet over pumpehjulene 4.og 5, og fordeleren 8 for turbinen er erstattet av en spiralkanal 19 som befinner seg i et plan mellom turbinhjulet 3 og pumpehjulene 4 og 5. Diffusoren for det øvre pumpehjul 4 er tilkoblet kanaler 12, og dysene 6 og 7 for turbinen er tilkoblet kanaler 18.

Det kan tenkes forskjellige konstruktive variasjoner

i forhold til de beskrevne og viste utførelsesformer.

F. eks. kan peltonturbinen ha horisontal aksel, og gene.-r ratoren samt pumpene kan være festet til denne horisontale aksel.

Claims (8)

1. Hydraulisk maskin som omfatter en peltonturbin og en pumpe anordnet for felles rotasjon, idet turbinhjulet (3) og hjulet eller hjulene (4, 5) for pumpen er festet til en felles aksel (2), karakterisert ved at diffusoren for pumpen er tilkoblet en samleledning som samtidig utgjør fordeler for turbinen.

2. Maskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at hjulet eller hjulene (4, 5) for pumpen befinner seg i avstand fra turbinhjulet (3), idet diffusoren for pumpen via kanaler (12) er tilkoblet fordeleren (8) for turbinen.

3. Maskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at hjulet eller hjulene (4, 5) for pumpen befinner seg i avstand fra turbinhjulet (3), idet dysene (6, 7) for turbinen er i forbindelse med spiralkanalen (17) for pumpen.

4. Maskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at hjulet eller hjulene (4, 5) til pumpen befinner seg i avstand fra turbinhjulet (3), idet dysene (6, 7) for turbinen og diffusoren for pumpen via kanaler (12, 18) er i forbindelse med en spiralkanal anordnet i et plan mellom hjulet eller hjulene (4, 5) til pumpen og turbinen.(3).

5. Maskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at den felles aksel (2) for hjulene til turbinen (3) og pumpen (4, 15) er vertikal, idet hjulet eller hjulene til pumpen er festet til den nedre ende av akselen.

6. Maskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at den felles aksel (2) for hjulene til turbinen (3) og pumpen (4, 5) er vertikal, idet hjulet til turbinen (3) er festet til den nedre ende av akselen (2) og hjulet eller hjulene til pumpen (4, 5) er festet til akselen (2) over turbinhjulet, i avstand fra dette.

7. Maskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at rommet (9) for turbinen er innrettet til å settes under pneumatisk trykk,.for å senke nivået til vannet i utløpskanalen (11) for turbinen.

8. Maskin som angitt i krav 1 - 4, karakterisert ved at pumpen har flere trinn.