JPH061779U - Pelton turbine injection device - Google Patents
Pelton turbine injection deviceInfo
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- JPH061779U JPH061779U JP038065U JP3806592U JPH061779U JP H061779 U JPH061779 U JP H061779U JP 038065 U JP038065 U JP 038065U JP 3806592 U JP3806592 U JP 3806592U JP H061779 U JPH061779 U JP H061779U
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Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水流中の土砂によるニードル、ニードルチッ
プライナの摩耗を防止するとともにニードルチップライ
ナと噴口部との隙間からの漏水を防止する。
【構成】 ニードルの表面にセラミックス部材を被着す
る一方、ニードルチップライナのエッジにもセラミック
ス部材を被着させ、またニードルチップライナを嵌挿す
る噴口部間に緩衝部材を介挿する。
(57) [Summary] [Purpose] To prevent wear of the needle and needle tip liner due to sediment in the water flow, and to prevent water leakage from the gap between the needle tip liner and the injection port. A ceramic member is adhered to the surface of the needle, a ceramic member is adhered to the edge of the needle tip liner, and a cushioning member is inserted between the injection holes into which the needle tip liner is inserted.
Description
【0001】[0001]
この考案は、水流中に混入する土砂による摩耗に対処するペルトン水車の噴口 装置に関する。 The present invention relates to a nozzle device for a Pelton turbine that copes with wear caused by sediment mixed in a water stream.
【0002】[0002]
一般に、ペルトン水車の噴口装置は、水車に流入する水量を制御し、かつ、水 流が飛散しないようにニードルタイプのヘッドが取付けられている。 In general, the nozzle device of a Pelton turbine is equipped with a needle-type head that controls the amount of water flowing into the turbine and prevents the water flow from scattering.
【0003】 図3は、ペルトン水車の噴口装置を示す一例であって、水流噴流管1には、ニ ードルガイド2、ニードルステム3、ニードル4が組み込まれている。また、ニ ードルステム3には、サーボモータ5が取付けられ、このサーボモータ5の駆動 力によってニードル4がノズルチップライナー6から進退し、これによって噴口 部8からの流量調整された水流がバケット7に与えられるようになっている。FIG. 3 is an example showing a nozzle of a Pelton turbine. A water jet 1 has a needle guide 2, a needle stem 3 and a needle 4 incorporated therein. Further, a servo motor 5 is attached to the needle stem 3, and the driving force of the servo motor 5 causes the needle 4 to move forward and backward from the nozzle tip liner 6, whereby the water flow whose flow rate has been adjusted from the injection port 8 is directed to the bucket 7. To be given.
【0004】 図4は、噴口部8の部分的拡大を示しており、ノズルチップライナー6から進 退するニードル4は、図にも見られるように、曲面形状の一体連続的に成形され たライナー部4aとヘッド部4bを備え、13Crステンレス鋳鋼または鍛造品 ないしは炭素鋼鋳鋼または同鍛造品である。FIG. 4 shows a partial enlargement of the injection port portion 8. The needle 4 that advances and retracts from the nozzle tip liner 6 is, as shown in the figure, a curved line-shaped integrally formed liner. It is a 13Cr stainless cast steel or a forged product, or a carbon steel cast steel or a forged product provided with a portion 4a and a head portion 4b.
【0005】[0005]
ところが、近年、水力発電所においては、エネルギーの有効利用の観点から、 ダムあるいは河川水の溢水量の削減を目的に、河川水の汚濁時における取水制限 の緩和あるいは廃止、オーバーホール停止期間の短縮、又は、オーバーホールサ イクル期間の延長等、種々の対策がとられている。特に、水力発電所におけるオ ーバーホールサイクル期間は標準的には10年程度であるが、その中で、土砂摩 耗による影響は大きく、標準的期間では機械自体の安全性さえ阻害することも起 こり、又、機械の効率の低下を来し、オーバーホールサイクル期間を短縮せざる をえない重要な要因となっている。 However, in recent years, from the viewpoint of effective use of energy, in hydroelectric power plants, in order to reduce the amount of flood water in dams or river water, relaxation or abolition of water intake restrictions at the time of river water pollution, shortening of the overhaul suspension period, Alternatively, various measures have been taken, such as extending the overhaul cycle period. In particular, the overhaul cycle period of a hydroelectric power plant is typically about 10 years, but the earth and sand abrasion has a large effect on it, and even the safety of the machine itself may be impaired during the standard period. As a result, the efficiency of the machine is reduced and the overhaul cycle period is shortened, which is an important factor.
【0006】 一方、河川の状態はその流域の開発、都市化、あるいは山林の減少等により、 悪化の一途をたどっており、流入する土砂の量もより多くなりつつあり、応じて 、機器の摩耗も増大し、寿命の短縮化となってきつつある。[0006] On the other hand, the state of rivers has been deteriorating due to the development of the basin, urbanization, or the reduction of forests, and the amount of inflowing sand and sand is increasing. Is also increasing, and the life is becoming shorter.
【0007】 水車部品の土砂摩耗については、昭和初期の水力発電機器の誕生以来の懸案で あり、特に、近年では、上記の状況下にあり、取水制限、排砂池、オーバーホー ル期間の短縮、又は、従来材料間のグレードアップ(炭素鋼のステンレス化)等 では十分ではなく、より積極的な対策が望まれている。Sediment wear of water turbine parts has been a concern since the birth of hydroelectric generators in the early Showa era, and especially in recent years, under the above circumstances, water intake restrictions, sand basins, and shortening of overhaul periods. Or, upgrading conventional materials (carbon steel to stainless steel) is not enough, and more aggressive measures are desired.
【0008】 13crステンレス鋳鋼品、同鋳造品、あるいは、炭素鋼鋳鋼品、同鍛造品で 製作されたこれらの部品は土砂の多量に含有する河川水を使用する発電所におい てはニードル廻りの流速が速いこともあり、短期間の内に土砂による摩耗が激し く、ニードルライナー及びノズルチップライナーのシャッター面が凹み、間隙が 生じ、ニードルを全閉しても流水を止めることが不可能になる。又、摩耗による 凹みの発生による噴出するジェット流に乱れが生じ、高速流水の有する運動エネ ルギーがバケットに有効に作用しなくなり、運用効率の低下を来してしまう。These parts made of 13 cr stainless cast steel product, cast product, carbon steel cast product, and forged product have a flow velocity around the needle in a power plant using river water containing a large amount of earth and sand. However, the wear of the needle and nozzle tip liner is dented and a gap is created within a short period of time, making it impossible to stop running water even when the needle is fully closed. Become. In addition, turbulence occurs in the jet flow that is jetted due to the occurrence of dents due to wear, and the motion energy of high-speed running water does not act effectively on the bucket, resulting in a drop in operational efficiency.
【0009】 このような状態に至った場合には、短い周期でも、水力発電所を停止し、これ らを新しいものと交換取換えが必要があり、大きな発電効率の低下を来すといっ た欠点を有する。 この考案は、上述背景の下、土砂摩耗による水流噴出部の寿命を極力長くする よう改良を加えたペルトン水車の噴口装置を公表することを目的とする。When such a state is reached, it is necessary to stop the hydroelectric power plant and replace it with a new one even in a short cycle, which causes a large decrease in power generation efficiency. It has drawbacks. In view of the above background, the present invention aims to disclose a nozzle device for a Pelton turbine that has been improved so as to maximize the life of the water jet part caused by sediment wear.
【0010】[0010]
この考案にかかる第1の構成は、バケットに臨む水流噴出管の先端に噴口部を 備え、この噴口部の出口にニードルチップライナを嵌挿する一方、ニードルチッ プライナから進退自在なニードルを備えたペルトン水車の噴口装置において、ニ ードルの表面にセラミックス部材を被着することを特徴としている。 According to a first configuration of the present invention, a water jet nozzle facing a bucket is provided with an injection port at its tip, and a needle tip liner is inserted into the outlet of this injection port, while a Pelton equipped with a needle that can be moved back and forth from a needle chip liner. The water jet nozzle device is characterized in that a ceramic member is attached to the surface of the needle.
【0011】 また、この考案にかかる第2の構成は、バケットに臨む水流噴出管の先端に噴 口部を備え、この噴口部の出口にニードルチップライナを嵌挿する一方、ニード ルチップライナから進退自在なニードルを備えたペルトン水車の噴口装置におい て、ニードルチップライナのエッジにセラミックス部材を被着する一方、ニード ルチップライナを嵌挿する噴口部間に緩衝部材を介挿することを特徴としている 。The second structure according to the present invention is provided with a nozzle at the tip of the water jet nozzle facing the bucket, and a needle tip liner is inserted into the outlet of the nozzle while the needle tip liner is movable back and forth. In the injection device of a Pelton turbine equipped with such a needle, a ceramic member is attached to the edge of the needle tip liner, while a cushioning member is inserted between the injection holes into which the needle tip liner is inserted.
【0012】[0012]
第1の構成によれば、ニードルが進退する際、ニードルチップライナに土砂が 付着していると、ニードルはかじり現象を起し、損耗する。このため、ニードル の表面にセラミックスを被着させることによって損耗の防止を図ることができる 。 According to the first configuration, when the needle moves forward and backward, if the earth and sand adhere to the needle tip liner, the needle causes a galling phenomenon and wears. Therefore, the wear can be prevented by depositing the ceramics on the surface of the needle.
【0013】 第2の構成によれば、噴口部に嵌挿されるニードルチップライナは長年の使用 の結果、土砂などによって損耗を招来し、当該部位から漏水する。このため、ニ ードルチップライナと噴口部との隙間に緩衝材を装着することによって漏水を防 止することができる。According to the second configuration, the needle tip liner inserted into the nozzle portion is worn by dirt and the like as a result of long-term use, and water leaks from the site. For this reason, it is possible to prevent water leakage by mounting a cushioning material in the gap between the needle tip liner and the nozzle portion.
【0014】[0014]
以下、この考案にかかるペルトン水車の噴口装置の一実施例を図面を参照して 説明する。 図1は、この考案にかかるペルトン水車の噴口装置の第1構成を示す概略図で ある。 Hereinafter, an embodiment of a jet nozzle device for a Pelton turbine according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a first configuration of a nozzle device of a Pelton turbine according to the present invention.
【0015】 13Crステンレス鋳鋼または同鍛造品ないし炭素鋼鋳鋼品または鍛造品で製 作されたニードル4のライナー部4aには、別途成形加工されたセラミックス部 材4cが被着されている。被着に際しては、セラミックス部材4cの加工内面に 接着剤を塗布しておき、両者間に隙間が生じないよう位置合わせをして、被着一 体構造とするものである。この場合、両者間に隙間が生じないように挿入するこ とを目的としてニードル4のライナー部4aに予め空気孔4dを穿口してある。 つまり、ライナー部4aに被着するセラミックス部材4cの押圧力を空気孔4d を通じて逃し、これによって接着力を増すことを意図したものである。 図2は、この考案にかかるペルトン水車の噴口装置の第2構成を示す概略図で ある。The liner portion 4a of the needle 4 made of 13Cr stainless cast steel or the same forged product or carbon steel cast steel product or forged product is coated with a separately molded ceramic part 4c. At the time of deposition, an adhesive is applied to the inner surface of the ceramic member 4c to be machined, and the ceramic member 4c is aligned so as not to create a gap between the two to form a single-body structure. In this case, an air hole 4d is preliminarily formed in the liner portion 4a of the needle 4 for the purpose of inserting the needle 4 so that no gap is formed between them. That is, it is intended to release the pressing force of the ceramic member 4c adhered to the liner portion 4a through the air holes 4d, thereby increasing the adhesive force. FIG. 2 is a schematic view showing a second configuration of the injection nozzle device of the Pelton turbine according to the present invention.
【0016】 噴口部8の出口に、ニードルチップライナ6が嵌挿されるが、このニードルチ ップライナ6のエッジ6aにはセラミックス部材6bが被着される。このセラミ ックス部材6bは、上述第1構成と同じように、予め別途成形加工されており、 エッジ6aに被着する際、接着剤によって接着一体構造とするものである。The needle tip liner 6 is fitted into the outlet of the injection port portion 8, and the edge 6 a of the needle chip liner 6 is covered with a ceramic member 6 b. This ceramic member 6b is separately molded in advance as in the above-described first structure, and has an integrally bonded structure with an adhesive when it is attached to the edge 6a.
【0017】 このように形成されたニードルチップライナ6を、噴口部8の出口に嵌挿する 場合、図にも示すように、緩衝部材6cが介挿される。これは、水流中の土砂等 によってニードルチップライナ6が損耗し、噴口部8との隙間から漏水になるこ とを防ぐためである。 ところで、この種分野にセラミックスを適用した場合、打撃緩衝の対策が必要 である。When the needle tip liner 6 formed in this way is fitted into the outlet of the injection port portion 8, as shown in the figure, a cushioning member 6c is inserted. This is to prevent the needle tip liner 6 from being worn due to soil or the like in the water stream and leaking water from the gap with the nozzle portion 8. By the way, when ceramics are applied to this kind of field, it is necessary to take measures against shock shock.
【0018】 この対策として、一つは、ニードル4がニードルチップライナ6に近づくとき 、サーボモータ5の駆動力をゆっくりと下げることである。こうすれば、セラミ ックスに対する打撃・緩衝力は弱まる。他の一つは、上述、ニードルチップライ ナ6と噴口部8との間に介挿する緩衝部材6cを利用することができる。つまり 、ニードル4をニードルチップライナ6に向かって急速閉鎖すると、おのずと打 撃・緩衝力が出るが、緩衝部材6cによって打撃・緩衝力を吸収できるからであ る。 それゆえ、表1に示すように、セラミックスは金属にくらべ破壊靭性値が劣っ ていても、上記緩衝部材6cによって十分カバーできる。As a countermeasure against this, one is to slowly reduce the driving force of the servo motor 5 when the needle 4 approaches the needle tip liner 6. By doing this, the impact / buffering effect on the ceramics is weakened. The other one can utilize the above-described cushioning member 6c interposed between the needle tip liner 6 and the injection port portion 8. That is, when the needle 4 is rapidly closed toward the needle tip liner 6, the impact / buffering force is naturally generated, but the impact / buffering force can be absorbed by the buffer member 6c. Therefore, as shown in Table 1, even if the fracture toughness value of ceramics is inferior to that of metal, it can be sufficiently covered by the cushioning member 6c.
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】 参考までに、図5を用いてセラミックスと金属との摩耗速度を比較してみると 、セラミックスは金属にくらべてはるかに低値になっている。したがって、この 種分野にセラミックスを適用しても損耗の心配はほとんどない。For reference, comparing the wear rates of the ceramic and the metal with reference to FIG. 5, the ceramic has a much lower value than the metal. Therefore, even if ceramics are applied to this kind of field, there is almost no risk of wear.
【0021】[0021]
以上説明したように、この考案にかかるペルトン水車の噴口装置は、ニードル にセラミックス部材を被着したので、水流の土砂を受けようとも従来よりも長く 使用することができる。また、ニードルチップライナのエッジにセラミックス部 材を被着する一方、ニードルチップライナと噴口部との間に緩衝部材を介挿して あるので、土砂による損耗の防止はもとより、漏水も防止することができる。 As described above, the nozzle device of the Pelton turbine according to the present invention has the needle coated with the ceramic member, so that it can be used longer than before even if it receives sediment of the water stream. In addition, while the ceramic material is applied to the edge of the needle tip liner, while a cushioning member is inserted between the needle tip liner and the injection port, it is possible to prevent not only wear and tear due to earth and sand but also water leakage. it can.
【図1】この考案にかかるニードルの概略図。FIG. 1 is a schematic view of a needle according to the present invention.
【図2】この考案にかかるニードルチップライナを噴口
部に嵌挿した半分概略断面図。FIG. 2 is a half schematic cross-sectional view in which the needle tip liner according to the present invention is fitted and inserted in a nozzle portion.
【図3】従来の実施例を示す概略組立図。FIG. 3 is a schematic assembly view showing a conventional embodiment.
【図4】噴口部に組み込まれたニードルの挙動の一部を
示す図。FIG. 4 is a view showing a part of the behavior of a needle incorporated in a nozzle portion.
【図5】セラミックス、金属の摩耗速度を比較するグラ
フ。FIG. 5 is a graph comparing wear rates of ceramics and metals.
1…水流噴流管 2…ニードルガイド 3…ニードルステム 4…ニードル 4a…ライナー部 4c…セラミックス材 4d…空気孔 6…ニードルチップライナ 6a…エッジ 6b…セラミックス部材 6c…緩衝材 8…噴口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Water jet pipe 2 ... Needle guide 3 ... Needle stem 4 ... Needle 4a ... Liner part 4c ... Ceramic material 4d ... Air hole 6 ... Needle tip liner 6a ... Edge 6b ... Ceramic member 6c ... Buffer member 8 ... Jet part
Claims (2)
部を備え、この噴口部の出口にニードルチップライナを
嵌挿する一方、ニードルチップライナから進退自在なニ
ードルを備えたペルトン水車の噴口装置において、ニー
ドルの表面にセラミックス部材を被着することを特徴と
するペルトン水車の噴口装置。1. A jet nozzle device for a Pelton turbine having a jet nozzle at the tip of a water jet pipe facing a bucket, and a needle tip liner fitted and inserted at the outlet of the jet nozzle, while having a needle that can advance and retract from the needle tip liner. 2. A spraying device for a Pelton turbine, wherein a ceramic member is adhered to the surface of the needle.
部を備え、この噴口部の出口にニードルチップライナを
嵌挿する一方、ニードルチップライナから進退自在なニ
ードルを備えたペルトン水車の噴口装置において、ニー
ドルチップライナのエッジにセラミックス部材を被着す
る一方、ニードルチップライナを嵌挿する噴口部間に緩
衝部材を介挿することを特徴とするペルトン水車の噴口
装置。2. A jet nozzle device for a Pelton turbine having a jet nozzle at a tip of a water jet pipe facing a bucket, a needle tip liner fitted at an outlet of the jet nozzle, and a needle capable of advancing and retracting from the needle tip liner. 2. A nozzle device for a Pelton turbine, wherein a ceramic member is attached to the edge of the needle tip liner, and a cushioning member is inserted between the nozzle holes into which the needle tip liner is fitted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992038065U JP2577399Y2 (en) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | Pelton turbine spout equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992038065U JP2577399Y2 (en) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | Pelton turbine spout equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH061779U true JPH061779U (en) | 1994-01-14 |
JP2577399Y2 JP2577399Y2 (en) | 1998-07-23 |
Family
ID=12515095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1992038065U Expired - Fee Related JP2577399Y2 (en) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | Pelton turbine spout equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2577399Y2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07232361A (en) * | 1994-02-23 | 1995-09-05 | Niigata Eng Co Ltd | Heating cylinder of injection molder |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5882476U (en) * | 1981-11-26 | 1983-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | internal combustion engine fuel injection valve |
JPS63255570A (en) * | 1987-04-13 | 1988-10-21 | Hitachi Ltd | Pelton wheel |
JPH0198371U (en) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP1992038065U patent/JP2577399Y2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5882476U (en) * | 1981-11-26 | 1983-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | internal combustion engine fuel injection valve |
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JPH0198371U (en) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 |
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---|---|---|---|---|
JPH07232361A (en) * | 1994-02-23 | 1995-09-05 | Niigata Eng Co Ltd | Heating cylinder of injection molder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2577399Y2 (en) | 1998-07-23 |
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