DE487511C - Einrichtung fuer das Zu- und Abschalten einer Pumpe waehrend des Betriebes bei hydraulischen Speicherkraftanlagen - Google Patents

Einrichtung fuer das Zu- und Abschalten einer Pumpe waehrend des Betriebes bei hydraulischen Speicherkraftanlagen

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DE487511C
DE487511C DEA58314D DEA0058314D DE487511C DE 487511 C DE487511 C DE 487511C DE A58314 D DEA58314 D DE A58314D DE A0058314 D DEA0058314 D DE A0058314D DE 487511 C DE487511 C DE 487511C
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during operation
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Aktiengesellschaft der Maschinenfabriken Escher Wyss & Cie in Zürich Einrichtung für das Zu- und Abschalten einer Pumpe während des Betriebes bei hydraulischen Speicherkraftanlagen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für das Zu- und Abschalten einer Pumpe während des Betriebes bei hydraulischen Speicherkraftanlagen mit als Motorgenerator ausgebildetem elektrischem Teil.
  • Bei derartigen Anlagen werden vielfach sogenannte Verbundkupplungen vorgesehen, sobald das Zu- und Abschalten von Pumpen größerer Leistung in Betracht kommt, da Verbundkupplungen ein Ein- und Ausrücken der Pumpen auch bei voller Umdrehungszahl des Motorgenerators .erlauben. Solche Verbundkupplungen setzen sich aus einer hydraulischen Strömungskupplung, die den anzutreibenden Teil von Null auf eine der Betriebsdrehzahl beliebig nahe Drehzahl durch Strömungswirkung hinauf zu beschleunigen hat, und einer mechanischen Kupplung zusammen. Die Strömungskupplung ist während des eigentlichen Betriebes jeweils auszuschalten, was am einfachsten durch Entleeren derselben erreichbar ist.
  • Ist die mechanische Kupplung der Verbundkupplung beispielsweise als Klauenkupplung ausgebildet, welche Art von mechanischer Kupplung Gewähr für die zuverlässigste Verriegelung bietet, so darf diese Klauenkupplung erst ein- oder ausgerückt werden, nachdem die hydraulische Strömungskupplung in der Lage ist, bei Synchronismus der Umdrehungszahl beider Maschinen eine Leistung aufzubringen, die der Leerlaufarbeit der gefüllten Pumpe entspricht:- Zum Zwecke einer solchen Leistungserzeugung wird die Strömungskupplung mit einem mit der Antriebsmaschine, also dem Motorgenerator, gekuppelten Pumpenrad und einem mit der anzutreibenden Maschine, also der Pumpe, gekuppelten Turbinenrad ausgestattet, wobei das Pumpenrad eine Flüssigkeit veranlaßt, durch dasselbe und das Turbinenrad zu kreisen.
  • Die. Räder solcher Strömungskupplungen erhalten bei größeren Speicherkraftanlagen gewaltige Abmessungen, denn beträgt die Arbeitsaufnahme der Pumpe z. B. 30 000 PS, so erfordert deren Leerlaufarbeit im gefüllten Zustand etwa zo ooo PS. Nimmt man an, daß der kombinierte Wirkungsgrad des Turbinen- und Pumpenrades der Verbundkupplung etwa 65 % beträgt, so ist dann an der Welle der Pumpenantriebsmaschine .eine Arbeitsleistung von etwa 15 000 PS aufzubringen.
  • Tritt während des Pumpenbetriebes der Fall ein, daß aus irgendeinem Grunde die Stromlieferung des Netzes, an dem die Antriebsmaschine der Pumpe läuft, zurückgeht, so muß für eine Entlastung dadurch gesorgt werden, daß die Pumpe bis zur Mindestleistung herunterreguliert wird. Diese Mindest- Leistung beträgt im erwähnten Beispiel io ooo PS. Um eine vollständige Entlastung der Antriebsmaschine zu erreichen, ist die Pumpe abzuschalten. Hierzu muß die hydraulische Kupplung wieder in Tätigkeit gesetzt werden, da das Abschalten der Pumpe erst erfolgen kann, nachdem das Drehmoment gleich groß geworden ist, d. h. mit andern Worten, es müssen im Augenblick des Abschaltens an der Welle der Antriebsmaschine etwa 15 ooo PS abgegeben werden. Das ist in bezug auf das Netz ein recht ungünstiges Erfordernis, weil, nachdem bereits leine Entlastung auf io ooo PS erfolgt ist, nochmals eine Leistungssteigerung um 5 ooo PS eintritt, die unter Umständen ein Herausfallen der Antri.ebsma,schine zur Folge haben kann.
  • Der eben besprochene Nachteil wird behoben, wenn bei einer Einrichtung, die für das Zu- und Abschalten einer Pumpe während des Betriebes bei Anlagen der eingangs erwähnten Art dient und welche eine ein- und ausrückbare mechanische Kupplung zwischen Pumpenantriebsmaschine und Pumpe aufweist, gemäß vorliegender Erfindung in Verbindung mit der Pumpenwelle- eine Hilfsturbine vorgesehen wird, die mit Druckwasser der Speicheranlage betrieben wird und welche mindestens die nötige Leistung aufbringen kann, um die Leerlaufarbeit der Pumpe überwinden zu können. Diese Hilfsturbine bezieht dann die Energie aus der Druckleitung der Speicheranlage und vermeidet daher jegliche zusätzliche Belastung der Pumpenantriiebsma.-scbine während des Abkuppelns der Pumpe. Vom Augenblicke an, wo die Hilfsturbine eingeschaltet wird, ist sie imstande, die gesamte Leerlaufarbeit äufzubringen, welche die mit Wasser gefüllte Pumpe verbraucht, so daß das Aufbringen dieser Leerlaufarbeit dem Motorgenerator abgenommen wird und letzterer infolgedessen während des Abschaltens der Pumpe nicht aus dem Tritt fallen wird. Beim Ausfallen des Stroms kann die Hilfsturbine sogar in die Lage kommen, Energie an den Motorgenerator abzugeben, so, daß ein Abfallen der Drehzahl bzw. das Rückwärtslaufen der Pumpe und das Arbeiten derselben als Turbine verhindert werden kann.
  • Der Wirkungsgrad der Hilfsturbine, d. h. der Wasserverbrauch beim Anlassen des Maschinenlatzes, ist wegen der geringen Dauer der Benutzung für die Wirtschaftlichkeit der Speicheranlage von untergeordneter Bedeutung. Somit kann die Hilfsturbine mit festem Leitapparat versehen werden, und sie braucht nur so groß bemessen zu werden, daß sie lediglich in der Lage ist, die erforderliche Leerlaufarbeit zu erzeugen.
  • Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine Ausführung der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt die Abbildung teilweise in Seitenansicht und teRweise im Schnitt eine Speicherpumpe, einen Teil der als Motorgenerator ausgebildeten Antriebsmaschine dieser Pumpe sowie eine zwischen diesen Maschinen angeordnete Einrichtung zum Zu- und Abschalten der Pumpe während des Betriebes.
  • i bezeichnet den als Motorgenerator ausgebildeten elektrischen Teil. der hydraulischen Speicherkraftanlage, deren zur Kraftabgabe dienende Hauptturbine der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. 2 ist eine Speicherpumpe- mit doppelseitigem Zulauf; die beiden Saugrohre dieser Pumpe sind mit 3 und q. und deren Druckleitung ist mit 5 :bezeichnet. Ein Schieber 6 beherrscht die Verbindung zwischen Pumpe 2 und Druckleitung 5, welche mit einem nicht gezeigten Speicherbecken in Verbindung steht. 13 bezeichnet eine ausrückbare mechanische Kupplung, welche die Welle des Motorgenerators i mit der Welle der Pumpe 2 zu kuppeln gestattet. Mit der pumpenseitigen Hälfte dieser Kupplung 13 ist das Laufrad einer Hilfsturbine 7 fest verbunden, die als Freistrahlturbine a:sgebildet ist. Das Einlaufrohr 8 der Hilfsturbine 7 ist über einen einstellbaren Schieber 9 an die Druckleitung 5 angeschlossen. i q. bezeichnet das Ablaufrohr der Hilfsturbine 7, die also mit Druckmesser der Speicheranlage betrieben werden kann und so bemessen ist, daß sie die nötige Leistung aufbringen kann, um die Leerlaufarbeit der Pumpe überwinden zu können. 12 ist ein zum Ein- und Ausrücken der mechanischen Kupplung 13 dienender Servomotor. Um erforderlichenfalls das Wasser aus dem Gehäuse der Hilfsturbine 7 mit Druckluft pressen zu können, ist eine Druckluftleitung 16 an das Gehäuseinnere angeschlossen. Ferner ist eine Entleerungsanlage 17 vorgesehen, durch die allfällig zuzuführendes Spritzwasser und sonstiges im Turbinengehäuse sich ansammelndes Wasser in den nicht gezeigten Sickerwasserkanal abgeleitet werden kann. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit ist in das Ablaufrohr i q. noch ein Absperrschieber 15 eingebaut, der nach Abschluß der Düse für den Freistrahl geschlossen wird, um ein Ansteigen des Wassers im Gehäuse der Hilfsturbine 7 zu verhindern, falls der Unterwasserspiegel so hoch ansteigen kann, daß das Turbinenrad Gefahr läuft, vom Wasser berührt zu werden.
  • Bei stillstehender Pumpe 2 sind die Schieber 6 und 9 geschlossen, und die mechanische Kupplung 13 ist ausgerückt. Ist nun möglichst rasch, d. h. ohne Stillsetzen des Motorgenerators i, vom Kraftbetrieb auf den Pumpenbetrieb überzugehen, so wird vorerst die nicht gezeigte Düsennadel der Hilfsturbine in die Lage gebracht, in welcher sie eine Beaufschlagung des Laufrades der Hilfsturbine 7 gestattet. Bei noch abgesperrt bleibendem Schieber 6 wird hierauf der Schieber 9 geöffnet, so daß dann Druckwasser aus dem Speicherbecken der Hilfsturbine 7 zuströmen kann, die nun anfängt Leistung abzugeben. Diese Hilfsturbine 7 ist, wie erwähnt, so b@emessen, daß sie die gesamte Schaltleistung, d. h. die Leerlaufarbeit der Pumpe 2, aufbringen kann. Erreicht der aus Hilfsturbine 7 und Pumpe 2 bestehende Maschinensatz die normale Drehzahl des Motorgenerators i, d. h. der Antriebsmaschine für die einzuschaltende Pumpe 2, so wird die mechanische Kupplung 3 eingerückt und hierauf der Schieber 9 geschlossen sowie die Düsennadel der Freistrahlturbine 7 in die Schließlage gebracht. Sobald der Schieber 6 geöffnet ist, kann die Förderung der Pumpe 2 beginnen. Mit Hilfe der Leitung 17 ist jetzt für eine Entleerung des Gehäuses der von der Pumpe 2 mitgenommenen Hilfsturbine 7 zu sorgen, damit ihr Laufrad nur in Luft zu laufen braucht.
  • Die Hilfsturbine 7 kann als Sicherheitseinrichtung verwendet werden, um ein Durchgehen der Pumpe 2 bzw. ein Umkehren ihrer Drehrichtung zu verhindern, wenn dafür gesorgt wird, daß bei unzulässiger Verminderung der Pumpendrehzahl oder beim Ausfallen des Stromes der Absperrschieber 9, welcher den Zutritt des Druckwassers zur Hilfsturbine 7 beherrscht, und die Düsennadel selbsttätig geöffnet werden.
  • Die Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung ermöglicht den weiteren großen Vorteil zu erreichen, daß eine aus Speicherturbine, Motorgenerator und Speicherpumpe bestehende Gruppe nicht brachzuliegen braucht, wenn die Speicherturbine in Reparatur sich befindet, da die Speicherpumpe bereits mit Hilfe der Hilfsturbine 7 (falls sie genügend groß bemessen ist), also ohne Inanspruchnahme der Speicherturbine, auf die Betriebsdrehzahl des Motorgenerators gebracht werden kann. Während beim Vorsehen einer Verbundkupplung mit hydraulischer Strömungskupplung das Pumpenrad der letzteren beim Turbinenbetrieb ständig leer mitläuft und daher dauernde Reibungsverluste bedingt, fallen diese Verluste bei Anwendung des Erfindungsgegenstandes ganz weg, weil beim Turbinenbetrieb das Laufrad der Hilfsturbine überhaupt nicht mitläuft.
  • Anstatt des dargestellten Freistra:hllaufi rades kann für die Hilfsturbine auch ein Überdrucklaufrad in Frage kommen. Als ausrückbare mechanische Kupplung kann z. B. eine Reibungs- oder Klauenkupplung vorgesehen werden. Gewünschtenfalls können die mechanische Kupplung und das Laufrad der Hilfsturbine auch räumlich getrennt angeordnet werden, indem letzteres an irgendeiner Stelle der Pumpenwelle angebracht wenden kann.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung für das Zu- und Abschalten einer Pumpe während des Betriebes bei hydraulischen Speicherkraftanlagen mit als Motorgenerator ausgebildetem elektrischem Teil, die eine ein-und ausrückbare mechanische Kupplung zwischen Pumpenantriebsmaschine und Pumpe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der Pumpenwelle eine Hilfsturbine vorgesehen ist, die mit Druckwasser der Speicheranlage betrieben wird und welche mindestens die nötige Leistung aufbringen kann, um die Leerlaufarbeit der Pumpe überwinden zu können.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad der Hilfsturbine mit der pumpenseitigen Kupplungshälfte starr verbunden ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfsturbine und mechanische Kupplung räumlich getrennt angeordnet sind.
DEA58314D 1929-06-25 1929-07-02 Einrichtung fuer das Zu- und Abschalten einer Pumpe waehrend des Betriebes bei hydraulischen Speicherkraftanlagen Expired DE487511C (de)

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DEA58314D Expired DE487511C (de) 1929-06-25 1929-07-02 Einrichtung fuer das Zu- und Abschalten einer Pumpe waehrend des Betriebes bei hydraulischen Speicherkraftanlagen

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1239640B (de) * 1961-04-05 1967-04-27 Sulzer Ag Wechselweise als Pumpe oder Turbine verwendbare Turbomaschine
DE1258810B (de) * 1962-07-20 1968-01-11 Escher Wyss Gmbh Einrichtung mit Anwurfturbine zur Inbetriebsetzung einer Speicherpumpe oder Pumpenturbine
EP0169181A2 (de) * 1984-06-20 1986-01-22 Allmän Byggnadsservice AB ABS Behälter zum Aufbewahren pumpfähiger Materialien

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1239640B (de) * 1961-04-05 1967-04-27 Sulzer Ag Wechselweise als Pumpe oder Turbine verwendbare Turbomaschine
DE1258810B (de) * 1962-07-20 1968-01-11 Escher Wyss Gmbh Einrichtung mit Anwurfturbine zur Inbetriebsetzung einer Speicherpumpe oder Pumpenturbine
EP0169181A2 (de) * 1984-06-20 1986-01-22 Allmän Byggnadsservice AB ABS Behälter zum Aufbewahren pumpfähiger Materialien
EP0169181A3 (en) * 1984-06-20 1986-03-19 Allman Byggnadsservice Ab Abs An arrangement in containers intended to hold pumpable substances and provided with a pump herefor

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