Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

2. szám - Kertai Ede: Folyami vízerőművek általános elrendezésének új irányai

88 Hidrológiai Közlöny 1959. 2. sz. Kertai E.: Folyami vízerőművek elrendezésé A vízlépcső műtárgyainak viszonylagos helyzetének hatásával dr. Mosonyi Emil foglalkozik részletesebben [2]. Megállapítja, hogy áramlási szempontból legkedvezőbb az az elrendezés, ahol a duzzasztómű pilléreinek felső orra és az erőtelep gerebsíkja egy vonalban vannak. Egy Majnaerőmű példáját közli Wittmann és Garbrecht nyomán, amelynél az erőtelep gerebsíkja 20 méterrel a duzzasztómű pillér orrai elé nyúlik. Az elrendezés eredményeképpen tetemes örvényterek keletkeznek. Ennek lehet tulajdonítani azt a 10—20%-os energiaveszteséget, amelyet az erőművek szélső turbináinál észlelnek. Ugyanilyen eredményre jutott H. Press [5] is. Ehhez csak annyit fűzök hozzá, hogy az azonos tengelyű elrendezésnek laza üledékes meder esetében a szivárgásgátló szádfalak elhelyezése szempontjából is jelentős előnye van. A kedvezőtlen áramkép okozta veszteségek csökkentése az egységes vízerőteleppel kapcsolatban sok_ kutatót foglalkoztatott. J. Cabelka az irányváltozások számának, s így a fellépő veszteségeknek a csökkentése érdekében igen szellemes elrendezést javasolt [6]. Ennél az előcsatorna és a szívócsatorna tengelye nem párhuzamos, hanem egymással kb. 140°-os szöget zár be. Az irányváltozás száma kettővel csökken (4. ábra). Az elrendezésnek kétségtelen kedvező áramlási viszonyai mellett nagyobb a költsége. Alkalmazása akkor indokolt, ha az ellenkezően ható tényezők együttes hatása pozitív értelmű, azaz ennek a tanulmánynak a szellemében kifejezve : adott gazdaságossági feltételek mellett nagyobb energiamennyiség hasznosítását teszi lehetővé. Mosonyi Emil szerint [2] ez kevés és kisebb méretű gépegység esetén várható. Schafer [19] a felvízi öbölbe a ferde rááramlás kedvezőbbétételére és a hordaléklerakodás csökkentésére terelőfal beépítését javasolja. Nagy gonddal kell vonalozni a felső és az alsó öblözetet. Ezt csak kismintakísérlettel lehet megnyugtatóan meghatározni. A felső öbölnek áramlási szempontból helyes kialakítására előtervezések céljára dr. Mosonyi Emil [2] adott tájékoztató értékeket. Az alsó öblözetre is ugyanolyan gondot kell fordítani, mint a felsőre. A helytelenül kialakított alsó öböl visszaduzzasztást okoz, ami számottevő esésveszteséggel jár. Célszerű vonalozására Wittmann és Garbrecht adott javaslatot [6]. Az öbölben kialakuló áramlási viszonyokra, s ezzel a turbinák egyenletes táplálására a legnagyobb aO 1 É 4. ábra. J. Cabelka által javasolt elrendezés 0ue. 4. CxeMa, penoMendyeMaa Pl. LlaőejiKoü Abb. 4. Vorschlag von J. Cabelka 5. ábra. A turbinák forgásirányának hatása 0ue. 5. B/iuRHue HanpaeAenun epaujenuH mypöun Abb. 5. Einfluss des Drehsinnes der Turbinen hatást az elválasztó pillér alakja és hossza gyakorol. Ennek kialakításával is sokan foglalkoztak. H. Press [5] rámutatott arra, hogy a hosszú pillér milyen kedvezőtlen. Legújabban ezzel is Wittmann és Garbrecht foglalkoztak [6]. Viszonylag keveset foglalkoznak a szakírók a turbinák forgásirányával. Pedig nyilvánvaló, hogy ez is összefüggésbe hozható a rá- és kiáramlással, végső fokon az áramlási veszteségekkel. Az 5. ábrán egy balparti öblözetbe épített vízerőtelep szélső egységét vázoltam fel. Az a) esetben jobbra forgó, a b) esetben pedig balra forgó turbinával. Az elsőnél mind a be-, mind pedig a kiáramlás megfelelő, míg az utóbbinál a beáramlást az előcsatornában keresztirányú áramlások zavarják, a kiáramlás pedig a part felé irányul, ami ott káros örvényteret hoz létre. A víz ugyanis a felső öbölben a balpart felé torlódik, amit a nyilak méreteivel érzékeltettem. Ennek következtében az előcsatornában sem egyenletes a beáramlás, hanem a szimmetria tengelytől balra eső térrész több vizet szállít. Jobbra forgó turbina esetében ez megfelel az igénynek, mert ehhez az oldalhoz hosszabb beömlő perem tartozik. Ezzel szemben balra forgó turbinánál az ábrán vastagon kihúzott, hosszabb perem a másik félrészhez tartozik s ennek táplálásához az előcsatornának keresztirányában kell pótolni a hiányzó vizet. Megépült vízerőművek igazolják az előbbi megállapítást. A rajnai vízerőművek közül pl. a baloldali öblözetben elhelyezett birsfeldeni vízerőtelep turbinái jobbra (3. ábra), a jobboldali öblözetben levő Ryburg—Schwörstadt-vízerőtelep turbinái pedig balra forognak. Érdekes képet adnak a dunai vízerőművek. Jochensteinben a vízerőtelep középen van ugyan elhelyezve, de elég mély öblözetben, úgyhogy megfelel a baloldali elhelyezésnek. A turbinák jobbra forognak. Az Ybbs—Persenbeug-vízerőmű gépháza ketté van osztva. A baloldali részben jobbra, a jobboldaliban balra forgó gépek vannak beépítve. Az építésben soron következő Aschach-i vízerőmű gépházát középre tervezik [8] úgy azonban, hogy 4 gépegysége közű