Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

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

98 Hidrológiai Közlöny 1959. 2. sz. Kertai E.: Folyami vízerőművek elrendezésé nélküli egyenesvonalú átáramlása hidraulilcailag kedvező. Ennek hatása a veszteségek csökkenésében, a hatásfok kedvező alakulásában nyilvánul meg. H. Cardinal von Widdern az Osberghansen-i típusú csőturbina hatásfokát 1—2%-kal jobbnak írja a csigaházas, hajlított szívócsöves turbina hatásfokánál [30]. Böhler is kedvezőbbnek ítéli meg ezt a típust. Még kedvezőbben alakulnak a hatásfokviszonyok a legújabb típusnál, ahol a generátor az előcsatornában van elhelyezve és a max. érték 2000—4000 kW teljesítmény között eléri a 91%-ot is [26]. Böhler összehasonlításképpen bemutatja az Escher—Wyss gyár kísérleti eredményeit. A 27. ábrán az ,,a" jelű görbe az 5. típusú (generátor az előcsatornában), a ,,b" jelőű a 4. típusú (generátor a szívócsatornában), csőturbinára vonatkozik, míg a ,,c" jelű a függőleges tengelyű, hajlított szívócsatornás Kaplan-turbina hatásgörbéjét ábrázolja. Pfenninger [25] különböző jellemző kerületi sebességekre ad összehasonlító kísérleti eredményeket. Ezekkel a megállapításokkal is szembehelyezkedik H. Storek [31]. Felületes szemlélet eredményének és álokoskodásnak tartja azt, hogy a járólapátnál a derékszögű irányváltozás hátrányos volna! A csigaház által létrehozott és a vezetőlapátok által korrigált perdületre a turbinának szüksége van. A csőturbinánál viszont hátrányos, hogy a vezető- és jórólapátok oly közel vannak, mert így a vezetőlapátoknál keletkező áramlási zavarok még a járólapátokra is hatnak. Általában nem ért egyet a vízszintes elrendezéssel, elsősorban a kavitáció miatt. Szerinte ugyanis, ugyanolyan kavitációs feltételek mellett, a járókerék középpontjának egy fél átmérővel lejebb kell lenni, mert kavitáció szempontjából mindig a járókerék legmagasabb pontja a mértékadó. Ez a megállapítás, véleményem szerint akkor volna helytálló, ha a szükséges alapozási mélység mindkét esetben ugyanakkora volna. Ez azonban a csőturbinánál sokkal kedvezőbben alakul. Storek is elismeri, hogy a szívócsatorna meghajlításából származó veszteségek elkerülhetetlenek, de ez is csökkenthető azáltal, hogy a könyök előtti bővítéssel a sebességet mérsékeljük. Szerinte a generátornak az előcsatornában való elhelyezése sem jelent döntő változást. 30 85 80 75 W 65 60 55 50 — — a 1 b b c 1 1 27. ábra. <t>ui. 27. JJuazpaMMa Abb. 27 A kérdést csak a tények dönthetik el. Mindent egybevetve azonban a csőturbinás gáttestbe épített vízerőtelep elrendezés, a hidraulikai teljesítőképesség szempontjából feltétlenül előnyösebbnek látszik, mint a klasszikus elrendezés. Az elrendezés hordaléklevezetéssel kapcsolatos tulajdonságait elsősorban Mosonyi Emil fejtette ki [2]. Rámutatott arra, hogy sok görgetett hordalékot szállító folyóban az elrendezés kedvezőtlen, íves szakaszon pedig nem lehet úgy alkalmazkodni vele a csavaráramlás okozta egyenlőtlen hordalékeloszláshoz, mint az egységes vízerőteleppel. Egyenes, vagy enyhén íves folyószakaszban azonban előnyösebb lehet annál, mert itt jobban érvényesül a fenékcsatornák egyenletes kiosztásának hatása. A jéggel azonban kedvező tulajdonságokat mutat fel. Sem a jégtáblák lebocsátása, sem pedig a szerkezetek eljegesedése a tapasztalatok szerint nem okoz különösebb gondot, sőt még kedvezőbb is lehet, mint más elrendezésnél. Ezek után foglaljuk össze röviden a gáttestbe épített csőturbinás vízerőtelep előnyeit és hátrányait. Az elrendezés javára írható, hogy a beruházás költsége kisebb, mint az egységes vízerőtelepé, építési ideje rövidebb, kivitelezése egyszerűbb. A hidraulikai teljesítőképessége főleg a kedvező áramlási viszonyok, valamint az esésnövelés fokozott lehetőségei miatt nagyobb. Jéggel szemben nem érzékeny. Hátrányos viszont, hogy teljesítménye a gépméretek miatt korlátozott, szigetelési és tömítési problémák vannak, a kettős szabályozás komplikáltabb, mint a szokásos elrendezésű KapZaw-turbináé, s végül a hordalékos folyón alkalmazása erősen kétséges. 233. A gáttestbe épített csőturbinás vízerőtelep alkalmazási lehetőségei és jövője Ez a típus elsősorban kis- és közepes teljesítményű vízerőműveknél alkalmazható sikerrel. Sok kisvízfolyás vízerejét még nem hasznosították, mert a szokásos elrendezés nagyobb költségei nem tették lehetővé. A legtöbb esetben a vízhozam sincs abban a tartományban, hogy a klasszikus Kaplan-egységben hasznosítsák. Ugyancsak kedvező az alkalmazása meglévő duzzasztóművekben, vagy meglévő vízerőművek modernizálásakor az elavult gépek helyett, ahol másfajta turbina részére nagyobb nehézséget okozna a szükséges, átalakításokat elvégezni. A Sylvenstein-vízerőmű (// = 12,4—40 m) példa arra, hogy közepes esésekre is felhasználható [26]. Hazai jelentősége nincs, de meg kell említenem azt is, hogy apály-dagályerőművekben való alkalmazásával, főleg Franciaországban komolyan foglalkoznak (Pl. Rance-vízerőmű) [33]. 24. Megosztott vízerőtelep csőturbinával A megosztott vízerőtelep és a gáttestbe épített vízerőtelep — mint az általános elrendezésnek a klasszikustól merőben eltérő formái — bizonyítják,