Сопло ковшовой гидротурбины

 

библиотека МБА

П И С А Н И Е 4596П

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено |5.02.73 (21) |882724/24-6 (51) Ч. Кл. Г ОЗЫ/04 с присоединением заявки №

Государственный комитет (32) Приоритет

Опубликовано 05.02.75. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 19.03.75

Совета Министров СССР

flo делам изооретений и открытий (53) УДК 621.224-253.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Я. Бронштейн, Г. А. Вильнер и С. И. Смирнова (71) Заявитель (54) СОПЛО КОВШОВОИ ГИДРОТУРБИНЪ|

Изобретение относится к ковшовым гидротурбинам и предназначено для использования в направляющих аппаратах-соплах этих турбин.

Известны сопла для подачи струи на рабочее колесо ковшовой гидротурбины и регулирования расхода воды, и соответственно, мощности турбины, содержащие иглу, насадок и механизм перемещения иглы. Перемещение иглы вдоль оси сопла позволяет менять проходное сечение сопла и диаметр струи, а также полностью закрывать доступ воды к рабочему колесу.

Привод иглы осуществляется либо от вынесенного сервомотора посредством штока, проходящего через колено сопла, либо сервомотором, встроенным в неподвижную часть иглы, расположенную непосредственно в потоке. Игла прикрепляется к корпусу сопла посредством радиальных ребер.

Недостатки известной конструкции заключаются в больших размерах диаметра и осевых размеров иглы и, следовательно, всего сопла.

Поворот потока перед выходом из сопла в случае применения привода от вынесенного сервомотора или наличие в потоке развитой иглы приводят при больших скоростях течения в сопле ковшовой турбины к значительным потерям напора.

Кроме того, размещение привода иглы внутри сопла в прямоточных соплах практически исключает возможность доступа для ревизии привода и значительно затрудняет ремонт.

Известны также конструкции сопел ковшовых турбин с подвижными иглами, но с приводом иглы, осуществляемым вынесенными из потока сервомоторами через специальные рычаги и радиальные ребра.

10 Однако несмотря на то, что размеры игл в таких соплах могут быть уменьшены, прп такой схеме привода возможно появление дополнительных гидравлических потерь от вихрей, возникающих в местах расположения от15 верстий в кожухе, через которые пропускаются несущие ребра иглы. Кроме того, в таких соплах подвижная игла располагается консольно. В связи с этим трудно предотвратить вибрации иглы, особенно при работе сопла на

20 малых открытиях. Основную долю потерь в сопле составляют потери трения. При больших скоростях потока, имеющих место в сопле, уменьшение потерь на трение может быть достигнуто сокращением размеров и, соответ25 ственно, омываемой поверхности располагаемой внутри сопла иглы. Кроме того, дополнительные потери в соплах активных турбин возникают вследствие вибрации иглы в потоке от нарушения соосности расположения иглы

30 относительно струи.

Цель изобретения — повысить надежность работы и упростить ремонт сопла.

Поставленная цель достигается тем, что игла выполнена неподвижной относительно корпуса сопла, а на сопле установлен подвижный насадок, привод которого осуществлен сервомоторами, расположенными снаружи на подводящем трубопроводе.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Сопло содержит корпус 1, внутри которого при помощи радиальных ребер 2 жестко закреплено тело иглы 3. На поверхности корпуса 1 на направляющих втулках 4 может перемещаться направляющий цилиндр 5, жестко связанный с профилированным насадком 6. Привод насадка 6 с направляющим цилиндром 5 осуществляется посредством штоков 7 прямоосными цилиндрическими серводвигателями 8. Для предотвращения протечек воды корпус 1 и подвижный направляющий цилиндр 5 сопла уплотняются гибким уплотнительным элементом 9.

При работе гидротурбины регулирование расхода воды через сопло осуществляется перемещением направляющего цилиндра 5 и связанного с ним насадка 6 серводвигателямп

8 посредством штоков 7. Перемещение насадка по направляющим втулкам 4 корпуса 1, расположенным па достаточно большом диаметре, обеспечивает жесткость конструкции и исключает возможность нарушения соосности насадка и иглы, а следовательно, обеспечивает высокую надежность работы. При полно10 стью открытом сопле за счет применения иглы предельно сокращенных габаритов обеспечиваются высокие энергетические качества сопла. При полном закрытии сопла насадок 6 прижимается к игле 3.

Г1редмет изобретения

Сопло ковшовой гидротурбины, содержащее иглу, размещенную в корпусе с насадком, и приводной механизм, например серводвига20 тель, установленный вне корпуса, о т л и ч а ющеес я тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения ремонта, игла жестко закреплена в корпусе, а насадок установлен с возможностью осевого перемещения

25 относительно иглы.

Составитель T. Довчели

Редактор В. фельдман Техред В. Рыбакова Корректор И. Позняковская

Заказ 627!15 Изд. № 345 Тира>к 619 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, 1 аушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2