(57)【要約】      （修正有）【課題】構造を弱めることなく、ポンプモードにおける水の流れの角度とステーベーンの幾何学的な角度との間の入射の欠如を修正する。【解決手段】フランシス型ポンプタービンを含む、液圧エネルギを電気的または機械的エネルギに、及びその逆に変換するための設備をリファビッシュする方法で、ポンプタービンは、可動なランナと、ステーベーン２０４０の対の間に第１の水通過チャネルＣ１を形成したステーベーンを有するプレディストリビュータ２０４と、タービンモードで作動するポンプタービンに供給される水の流れの方向でステーベーン下流のガイドベーン２０６０を有するディストリビュータ２０６’とを有し、ガイドベーンの対の間に第２の水通過チャネルＣ２を形成し、さらにランナの回転軸線に対して平行な、第１の水通過チャネルの高さを減じるステップと、ランナの回転軸線に対して平行な、第２の水通過チャネルの高さを減じるステップと、を含む。【選択図】図７
2014238090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧エネルギを電気的または機械的エネルギに、およびその逆に変換するための設備（２）をリファビッシュする方法であって、このリファビッシュされた設備は、
軸線（Ｚ２０２）を中心にして可動なランナ（２０２）を有するフランシス型ポンプタービン（２０）と、
ステーベーン（２０４０）を有するプレディストリビュータ（２０４）であって、前記ステーベーンは、２つの隣接するステーベーンのそれぞれの対の間に第１の水通過チャネル（Ｃ１）を形成している、プレディストリビュータ（２０４）と、
ディストリビュータ（２０６）であって、タービンモードで作動するポンプタービンに供給される水の流れの方向でステーベーンの下流に配置されたガイドベーン（２０６０）を有し、該ガイドベーン（２０６０）は、２つの隣接する前記ガイドベーンのそれぞれの対の間に第２の水通過チャネル（Ｃ２）を形成している、ディストリビュータ（２０６）と、を備え、前記方法は、
前記ランナ（２０２）の回転軸線（Ｚ２０２）に対して平行な前記第１の水通過チャネル（Ｃ１）の高さ（ｈ２０４）を減じるステップａ）と、
前記ランナの回転軸線に対して平行な前記第２の水通過チャネル（Ｃ２）の高さ（ｈ２０６）を減じるステップｂ）と、を含むことを特徴とする、設備（２）をリファビッシュする方法。
【請求項２】
前記ステーベーン（２０４０）は、上側フランジリング（２１２）と下側フランジリング（２１０）との間に取り付けられており、前記ステップａ）は、それぞれの第１のチャネル（Ｃ１）において、デフレクタ（２１４）の１つのセクタ（２１４０）を上側リングおよび／または下側リングに取り付けることによって行われる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ステップｂ）は、前記ディストリビュータ（２０６）を変更することによって、特にポンプタービンに、ディストリビュータ（２０６’）であって、そのチャネル（Ｃ２）が前記ランナ（２０２）の回転軸線（Ｚ２０２）に対して平行に測定して、前記第１のチャネル（Ｃ１）の高さ（ｈ２０４’）と同じ高さ（ｈ２０６’）を有するディストリビュータを装備することによって行われる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記ガイドベーン（２０６０）は、水が通過する間に濡らされる２つの反対側の面（２０６８Ａ，２０６８Ｂ）と、２つの反対側の面から等距離の弦（２０６２）とを有しており、前記方法は、ステップｂ）の後にステップｃ）を含み、該ステップｃ）は、
ポンプモードにおける前記ガイドベーンの後縁（２０６４）のレベルにおける弦の直線的な延び（Ｙ２０６４’）が、この後縁を通過する、前記ランナ（２０２）の回転軸線（Ｚ２０２）に対する整放線方向（Ｕｏ）と、ポンプタービン（２０）のリファビッシュの前にこの直線的な延び（Ｙ２０６４）とこの整放線方向との間に規定された角度（Ａ１）よりも大きな角度（Ａ１’）を、ポンプタービンの同じ作動点のために形成するように、回動軸線を中心としてディストリビュータ（２０６’）のガイドベーンの回転を調節することである、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記ランナ（２０２）は、２つの隣接するブレードのそれぞれの対の間に第３の水通過チャネル（Ｃ３）を形成するブレード（２０８）を有し、前記方法は、ステップｄ）を含み、
該ステップｄ）は、ポンプタービン（２０）がポンプモードで作動する時の前記ブレード（２０８）における流れ（Ｅ）の後縁（２０８０）のレベルにおいて見た、ランナ回転軸線（Ｚ２０２）に対して平行な、前記第３のチャネル（Ｃ３）の高さ（ｈ２０２）を減じることである、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記ステップｄ）は、前記ランナ（２０２）を変更することによって、特にポンプタービンに、ランナ（２０２’）であって、ブレード（２０８’）の後縁（２０８０’）のレベルにおいて前記ランナの回転軸線（Ｚ２０２）に対して平行に測定した前記第３のチャネル（Ｃ３）の高さ（ｈ２０２’）が前記第１のチャネル（Ｃ１）および前記第２のチャネル（Ｃ２）の高さと同じであるランナ（２０２’）、を装備することによって行われる、請求項５記載の方法。
【請求項７】
液圧エネルギを電気的または機械的エネルギに、およびその逆に変換するための設備（２）であって、
軸線を中心にして可動なランナ（２０２）を有するフランシス型ポンプタービン（２０）と、
ステーベーン（２０４０）を有するプレディストリビュータ（２０４）であって、前記ステーベーンは、２つの隣接するステーベーンのそれぞれの対の間に第１の水通過チャネル（Ｃ１）を形成している、プレディストリビュータ（２０４）と、
ディストリビュータ（２０６）であって、タービンモードで作動するポンプタービンに供給される水の流れの方向で前記ステーベーンの下流に配置されたガイドベーン（２０６０）を有し、該ガイドベーンは、２つの隣接する前記ガイドベーンのそれぞれの対の間に、第２の水通過チャネル（Ｃ２）を形成している、ディストリビュータ（２０６）と、を備える設備（２）において、
該設備（２）は、各第１のチャネル（Ｃ１）において下側フランジリング（２１０）および／または上側フランジリング（２１２）に配置された少なくとも１つのデフレクタ（２１４）を有することを特徴とする、液圧エネルギを電気的または機械的エネルギに、およびその逆に変換するための設備。
【請求項８】
前記デフレクタ（２１４）は、それぞれが前記第１のチャネル（Ｃ１）に配置されかつ取付け部材（２１６）を介して前記下側フランジリング（２１０）および／または前記上側フランジリング（２１２）に取り付けられた複数のセクタ（２１４０）から形成されている、請求項７記載の設備。
【請求項９】
前記デフレクタ（２１４）の前記セクタ（２１４０）は、それぞれ金属プレート（２１４６）を含む、請求項８記載の設備。
【請求項１０】
前記デフレクタ（２１４）の前記セクタ（２１４０）は、それぞれ合成材料、コンクリートまたは金属の塊（２１４２）を含む、請求項８または９記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧エネルギを電気的または機械的エネルギに、およびその逆に変換するための設備をリファビッシュする方法、およびこのようなリファビッシュされた設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧エネルギを電気的または機械的エネルギに、およびその逆に変換する分野では、フランシスポンプタービンの使用が公知である。このようなポンプタービンは、ランナを有し、このランナは、鉛直方向軸線を中心にして可動であり、かつドライブシャフトに堅く結合されており、ドライブシャフトの回転軸線はランナ回転軸線と一致する。このポンプタービンはまた、ランナの周囲に配置されたガイドベーンのセットによって形成されたディストリビュータと、渦形室とディストリビュータとの間に配置されかつステーベーンのセットによって形成されたプレディストリビュータとを有する。タービンモードでは、ディストリビュータは、プレディストリビュータの下流に配置されている。
【０００３】
ポンプタービンの第一世代、例えば数十年経過したポンプタービンのレイアウトは、純粋なフランシス型タービンのレイアウトによって強く影響されている。
【０００４】
リファビッシュの間、ステーベーンを物理的に変化させることなくガイドベーンを変化させることが一般的である。なぜならば、ステーベーンは、渦形室の機械的強度に寄与し、ステーベーンのあらゆる変更は、実施するのに注意を要するからである。ガイドベーンのこの変更は主に、ガイドベーンの反りを変更することである。したがって、ステーベーンは、ポンプ方向でのガイドベーンからの流れに関して半径方向になりすぎる。この入射の欠如は、機械の良好な性能にとって不都合な付加的な圧力損失を生じることが知られている。
【０００５】
したがって、１つの解決手段は、ステーベーンの内部幾何学的角度を減じること、すなわちステーベーンの内部幾何学的角度をより半径方向でなくすることである。この作業は、研削またはオーバーサイジングの技術を用いて達成可能である。しかしながら、プレディストリビュータの構造を変更することは、アセンブリの機械的強度を弱めるリスクを生じ、また、この作業は困難であることが分かっており、ディストリビュータ内の部品のスペース要求を与える。
【０００６】
加えて、プレディストリビュータおよびプレディストリビュータに堅く結合されたフランジリングは、コンクリートに埋め込まれた機械的部分である。なぜならば、これらは機械の機械的寸法決めにおける中心的な構成部材であるからである。これは、これらが高レベルの機械的応力を受けるからである。したがって、ステーベーンの輪郭の変更は、構造の弱まりにつながる。加えて、このような作業は、実施するのに時間がかかり、極めて高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、特に、構造を弱めることなく、ポンプモードにおける水の流れの角度とステーベーンの幾何学的な角度との間の入射の欠如を修正する、フランシス型ポンプタービンをリファビッシュする方法を提供することによってこれらの欠点を排除しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本発明は、液圧エネルギを電気的または機械的エネルギに、およびその逆に変換するための設備をリファビッシュする方法に関し、この設備は、軸線を中心にして可動なランナを有するフランシス型ポンプタービンと、ステーベーンを有するプレディストリビュータであって、前記ステーベーンは、２つの隣接するステーベーンのそれぞれの対の間に第１の水通過チャネルを形成している、プレディストリビュータと、タービンモードで作動するポンプタービンに供給される水の流れの方向でステーベーンの下流に配置されたガイドベーンを有するディストリビュータであって、前記ガイドベーンは、２つの隣接するガイドベーンのそれぞれの対の間に第２の水通過チャネルを形成している、ディストリビュータと、を備える。本発明によれば、この方法は、
ランナの回転軸線に対して平行に見た第１の水通過チャネルの高さを減じるステップａ）と、
ランナの回転軸線に対して平行に見た第２の水通過チャネルの高さを減じるステップｂ）と、を含む。
【０００９】
本発明によれば、ポンプモードでは、水の流れは、ディストリビュータ出口において、より半径方向の方向を有する。これは、ステーベーンのジオメトリを変更することなく、流体の流れの角度とステーベーンの幾何学的角度との間の入射の欠如が修正されることを可能にする。
【００１０】
発明の有利であるが必須ではない態様によれば、変換設備をリファビッシュする方法は、あらゆる技術的に許容可能な組合せにおいて、以下の特徴のうちの１つ以上を含んでよい：
−それぞれの第１のチャネルにおいて、デフレクタの１つのセクタをトップリングおよび／またはボトムリングに取り付けることによって、ステーベーンは、上側フランジリングと下側フランジリングとの間に取り付けられる。
−ステップｂ）は、ディストリビュータを変更することによって、特にポンプタービンに、ディストリビュータであって、そのチャネルがランナの回転軸線に対して平行に測定して、第１のチャネルの高さと同じ高さを有するディストリビュータを装備することによって実行される。
−ガイドベーンは、水が通過する間に濡らされる２つの反対側の面と、２つの反対側の面から等距離の弦とを有する一方で、方法は、ステップｂ）の後にステップｃ）を含み、このステップｃ）は、回動軸線を中心としてディストリビュータのガイドベーンの回転を調節することであり、その際、ポンプモードにおいてガイドベーンの後縁のレベルにおける弦の直線的な延びが、この後縁を通過する、ランナの回転軸線に対する整放線方向と角度を形成し、この角度は、ポンプタービンリファビッシュの前の、この直線的な延びとこの整放線方向との間に規定された角度よりも大きく、ポンプタービンの同じ作動点のために形成する。
−ランナは、ブレードを有し、これらのブレードは、２つの隣接するブレードのそれぞれの対の間に、第２の水通過チャネルを形成しており、方法は、ステップｄ）を含み、このステップｄ）は、ポンプタービンがポンプモードで作動する時のブレードにおける流れの後縁のレベルにおいて見た、ランナ回転軸線に対して平行な第３のチャネルの高さを減じることである。
−ステップｂ）は、ランナを変更することによって、特にポンプタービンに、ブレードの後縁においてランナの回転軸線に対して平行に測定したその第３のチャネルが第１および第２のチャネルの高さと同じであるランナ、を装備することによって実行される。
【００１１】
本発明は、液圧エネルギを電気的または機械的エネルギに、およびその逆に変換するためのリファビッシュされた設備にも関し、この設備は、フランシス型ポンプタービンを含み、このフランシス型ポンプタービンは、軸線を中心にして可動なランナと、２つの隣接するステーベーンのそれぞれの対の間に第１の水通過チャネルを形成したステーベーンを有するプレディストリビュータと、タービンモードで作動するポンプタービンに供給される水の流れの方向でステーベーンの下流に配置されたガイドベーンを有するディストリビュータとを有し、ガイドベーンは、２つの隣接するガイドベーンのそれぞれの対の間に第２の水通過チャネルを形成している。本発明によれば、この設備は、それぞれの第１のチャネルにおいて下側フランジリングおよび／または上側フランジリングに配置された少なくとも１つのデフレクタを有する。
【００１２】
発明の有利であるが必須ではない態様によれば、エネルギ変換設備は、あらゆる技術的に許容可能な組合せにおいて、以下の特徴のうちの１つ以上を含んでよい：
−デフレクタは、それぞれが第１のチャネルに配置されかつ取付け部材を介して下側フランジリングおよび／または上側フランジリングに取り付けられた複数のセクタから形成されている。
−デフレクタのセクタはそれぞれ金属プレートを含む。
−デフレクタのセクタはそれぞれ、合成材料、コンクリートまたは金属の塊を含む。
【００１３】
添付された図面を参照してなされた、その原理と一貫したエネルギ変換設備をリファビッシュする方法の実施の形態の１つの態様の以下の説明を考慮することにより、発明はさらによく理解され、発明のその他の利点はより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のリファビッシュする方法の実施の前の、ポンプタービンを有する設備の軸方向断面図である。
【図２】図１における枠ＩＩの詳細な図である。
【図３】ディストリビュータが変更された場合における図１の設備の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った部分的な断面図であり、この図では、図面を分かりやすくするため、ポンプタービンランナおよびコンクリートブロックが省略され、渦形室は外面図で示されている。
【図４】図３における枠ＩＶの拡大図である。
【図５】設備のポンプタービンが本発明の方法によってリファビッシュされた後の図１と同様の断面図である。
【図６】図５における枠ＶＩの詳細な図である。
【図７】リファビッシュされたポンプタービンの図５の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った、図３と同様の部分的な断面図である。
【図８】図７における枠ＶＩＩＩの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１および図２は、リファビッシュの前に液圧エネルギを電気的または機械的エネルギに変換するための設備２を示す。図面を明確にするため、図２に示された幾つかの要素は図１には示されていない。逆に、設備２は、機械的または電気的エネルギを液圧エネルギに変換してもよい。設備２はポンプタービン２０を有する。タービンモードでは、ポンプタービン２０は、駆動軸２０１を一回転方向に駆動するために液圧エネルギを利用する。この駆動軸２０１の回転は、別の機械的装置のための入力として、または電気を発生するためにＡＣ発電機を駆動するために利用することができる。
【００１６】
ポンプモードでは、ポンプタービン２０のランナの回転が、反対回転方向で軸２０１に加えられる力によって惹起され、これは、タービンモードでは逆の流れ方向での所定量の水の押しのけにつながる。以下の説明では、そうでないことが述べられない限り、ポンプタービン２０はポンプモードで作動すると考える。
【００１７】
ポンプタービン２０は、渦形室２００を有し、この渦形室は、図示しない管に接続されておりかつコンクリートブロック２２および２４によって所定位置に保持されている。この管は、ポンプタービン２０に属するランナからの強制された水の流れによって横断される。このランナ２０２は、渦形室２００によって包囲されておりかつブレード２０８を有し、ブレード２０８の間に水が循環することができる。ブレード２０８の後縁は、ポンプタービン２０がポンプモードで作動するときには２０８０によって示されている。水が通過する間、ランナ２０２は、駆動軸２０１の回転軸線と一致する軸線Ｚ２０２を中心として回転する。この水の通過は、図１に流れＥによって表されている。
【００１８】
ポンプタービン２０がタービンモードで作動する場合、後縁２０８０は、所属するブレードの前縁を形成する。
【００１９】
ディストリビュータ２０６がランナ２０２の周囲に配置されている。このディストリビュータ２０６は、ランナ２０２の周囲に規則的に分布させられたガイドベーン２０６０のセットによって形成されている。軸線Ｚ２０２に沿って測ったディストリビュータ２０６の高さは、ｈ２０６によって表されている。走行間隙（running clearance）の近くにおいて、この高さｈ２０６は、実際には、その間でガイドベーン２０６０が回動させられる２つの支持体２０６３および２０６５の間で鉛直方向に計った、ガイドベーン２０６０の高さであり、各ガイドベーンは、軸線Ｚ２０２に対して平行な軸線Ｚ２０６０を中心として回転する。ガイドベーン２０６０に堅く結合された、トラニオンと称される部材２０６７および２０６９は、それぞれ支持体２０６３および２０６５に取り付けられており、軸線Ｚ２０６０を中心とするガイドベーン２０６０の回転を制御するために利用される。
【００２０】
ディストリビュータ２０６の周囲、すなわちタービンモードにおいてはディストリビュータ２０６の上流、ポンプモードにおいてはディストリビュータの下流に、プレディストリビュータ２０４が配置されている。プレディストリビュータ２０４は、ステーベーン２０４０のセットによって形成されており、これらのステーベーン２０４０は、ランナ２０２の回転軸線Ｚ２０２を中心として規則的に分布させられておりかつ下側フランジリング２１０と上側フランジリング２１２との間に取り付けられている。下側フランジリング２１０と上側フランジリング２１２との間の、軸線Ｚ２０２に対して平行に測った、プレディストリビュータ２０４の高さ、すなわち最小高さは、ｈ２０４によって表されている。高さｈ２０４は、ディストリビュータ２０６に向けられた各ステーベーンの縁部２０４６の近くで測定される。ポンプモードでは、水は、ランナ２０２のブレード２０８の間、次いで２つの隣接するガイドベーン２０６０の各対の間、最後に２つの隣接するステーベーン２０４０の各対の間を通過する。タービンモードでは、水は、ステーベーン２０４０の間、ガイドベーン２０６０の間、次いでブレード２０８の間を通過する。特にタービンモードでこの作動を考える場合、第１の水通過チャネルＣ１は、２つの隣接するステーベーン２０４０の間に形成され、第２の水通過チャネルＣ２は、２つの隣接するガイドベーン２０６０の間に形成され、さらに、第３の水通過チャネルＣ３は、ランナ２０２の２つの隣接するブレード２０８の間に形成されている。
【００２１】
図示した例では、したがって、第１のチャネルＣ１の数は、ステーベーン２０４０の数と等しい。第２のチャネルＣ２の数はガイドベーン２０６０の数と等しく、第３のチャネルＣ３の数はブレード２０８の数と等しい。設備２が１６枚のステーベーン２０４０と１６枚のガイドベーン２０６０とを有する図示の例では、１６のチャネルＣ１と１６のチャネルＣ２が提供されている。
【００２２】
変化態様として、ステーベーン２０４０の数は、ガイドベーン２０６０の数と異なっていてもよい。
【００２３】
高さｈ２０４はチャネルＣ１の高さであるのに対し、高さｈ２０６はチャネルＣ２の高さである。
【００２４】
図１および図５に示された吸出し管２６は、ランナ２０２の下方に配置されている。吸出し管２６は、タービンモードにおいては下流の水を排出するために、ポンプモードにおいては貯水槽からランナ２０２へ水を吸引するために用いられる。
【００２５】
ディストリビュータ２０６のガイドベーン２０６０はそれぞれ、ランナ２０２の回転軸線Ｚ２０２に対して平行な鉛直の軸線Ｚ２０６０を中心として回転方向に調節可能であるので、ディストリビュータ２０６のガイドベーン２０６０の向きを、タービンモードにおいてランナ２０２に進入する流れを調節し、ひいては、ポンプタービン２０の複数の作動点を得るために、利用することができる。
【００２６】
図２および図４は、ガイドベーン２０２をそれぞれそれらの鉛直の軸線Ｚ２０６０を中心に回転させることによってガイドベーン２０６０のチャネルＣ２が流れに対して開放している場合における、図１から図４までに示した設備の拡大図を示している。
【００２７】
ガイドベーンを変化させる場合、これは主にガイドベーンの反りを変化させることであるが、この変化のみが行われる場合、このアプローチは、ディストリビュータ出口における流れの方向と、ガイドベーン側におけるステーベーンの方向との間に入射の欠如（lack of incidence）を生ぜしめる。
【００２８】
この入射の欠如は、図３および図４を参照にして以下で詳しく説明される。
【００２９】
以下で言及される全ての角度は、軸線Ｚ２０２に対する整放線方向Ｕｏに関するものである。
【００３０】
鉛直の軸線Ｚ２０６０を中心とするガイドベーン２０６０の回転は、ランナから外方への流れＥに関して規定される。ガイドベーン２０６０、ディストリビュータ２０６のチャネルＣ２の出口、およびプレディストリビュータ２０４のチャネルＣ１の入口における水の流れの絶対速度ベクトルは、
2014238090.tif 000003
によって表されている。図４に見られるように、ベクトル
2014238090.tif 000004
は、方位角成分
2014238090.tif 000005
、すなわち軸線Ｚ２０２に対して整放線方向成分と、流出成分
2014238090.tif 000006
、すなわち軸線Ｚ２０２に関して半径方向かつ遠心方向の成分と、を有する。
【００３１】
各ガイドベーン２０６０は、ポンプタービン２０の作動中に濡らされる、内面２０６８Ａおよび外面２０６８Ｂを有する。各ガイドベーン２０６０のたえに、２つの面２０６８Ａおよび２０６８Ｂから等距離の弦２０６２と、ポンプ方向での流れＥの後縁２０６４とが規定されている。後縁２０６４のレベルにおいて、弦２０６２は、軸線Ｙ２０６４に沿って延びており、この軸線Ｙ２０６４は、ガイドベーン２０６０の出口軸線として説明されてもよい。軸線Ｙ２０６４は、整放線方向Ｕｏに対して角度Ａ１を形成している。ベクトル
2014238090.tif 000007
は、全体的に軸線Ｙ２０６４と同一直線状にある。
【００３２】
同様に、ステーベーン２０４も、ポンプ方向で規定された前縁２０４６と、内面２０４８Ａおよび外面２０４８Ｂとを有する。設備２の作動中、面２０４８Ａおよび２０４８Ｂは濡らされる。ステーベーン２０４０も、面２０４８Ａおよび２０４８Ｂから等距離の弦２０４２を有する。前縁２０４６のレベルにおいて、弦２０４２は軸線Ｙ２０４６に沿って延びており、この軸線Ｙ２０４６は、ステーベーン２０４０における入口軸線として説明されてもよく、対応するガイドベーン２０６０の軸線Ｙ２０６４に対してゼロでない角度Ａ２を、また整放線方向Ｕｏに対して角度Ａ３を規定している。
【００３３】
図３および図４に見られるように、第１の発電ポンプタービンはステーベーン２０４０を有し、ガイドベーン２０６０に向けられたこれらのステーベーン２０４０の表面２０４８Ａは、実質的に半径方向に向けられており、顕著な幾何学的角度Ａ３につながる。実際、添付の図面を参照すると、角度Ａ３は４５°のオーダであり、これにより、ガイドベーン２０６０に向けられた、すなわち前縁２０４６を規定するステーガイド２０４０の部分が回転軸線Ｚ２０２に対して実質的に半径方向に向けられる。
【００３４】
ガイドベーンを変化させる場合、これは、軸線Ｚ２０２に対して整放線方向の方位角成分
2014238090.tif 000008
のノルムが増大されるのに対して、軸線Ｚ２０２に対して半径方向および遠心方向の流出成分
2014238090.tif 000009
のノルムは保たれる。
【００３５】
したがって、水流れ方向の角度Ａ１、すなわち軸線Ｙ２０６４と方向Ｕｏとの間の角度は減じられる。すなわち、水流れ角度Ａ１と、ステーベーン２０４０の幾何学的角度Ａ３との間の対応の欠如は存在する。これは、ステーベーンの入口軸線Ｙ２０４６と、対面するガイドベーン２０６０の出口軸線２０６４との間のゼロでない角度Ａ２によって、図３および図４に示されている入射の欠如を生じる。
【００３６】
本発明は、この入射の欠如を修正するためのフランシス型ポンプタービンをリファビッシュする方法を提供する。図５から図８までは、リファビッシュされた設備２を示している。リファビッシュすることに関連する要素は、元の参照符号にプライム（’）を付したもので表されているのに対し、リファビッシュすることに関連しない要素は、同じ参照符号で表されている。図面を明確にするため、図６に示された幾つかの要素は図５には示されていない。
【００３７】
リファビッシュする方法は、下側フランジリング２１０にデフレクタ２１４を付加するステップを含む。より正確に云えば、デフレクタ２１４は、軸線Ｚ２０２を中心とする環状である。デフレクタ２１４は、複数のセクタ２１４０から成り、そのうちの１つのセクタが図６に断面図で見られ、第１の水通過チャネルＣ１に配置されている。図７では、デフレクタ２１４は、影付きの領域によって示されている。
【００３８】
デフレクタ２１４の各セクタ２１４０は、高密度ポリエチレンから形成された塊２１４２と、ステンレス鋼から形成された部分２１４４と、やはりステンレス鋼から形成されたプレート２１４６とから形成されている。部分２１４４は、ポンプ方向で塊２１４２の下流に配置されており、塊２１４２に堅く結合されている。部分２１４４は、ねじ２１６によって下側フランジリング２１０に取り付けられており、ねじのうちの１つのみが図６に示されている。部分２１４４はプレート２１４６によって覆われており、このプレート２１４６は、ポンプ方向で下流へ接線方向に延びており、下側フランジリング２１０に溶接されている。
【００３９】
塊２１４２は、ポンプ方向で上流から下流へ減少する厚さを有している。このことの利点は、タービン方向では、デフレクタが、チャネルＣ１における水の通過に対するいかなる顕著な抵抗にも反対せず、ポンプ方向では、デフレクタ２１４によって不安定な流れ分離を防止するということである。
【００４０】
変化態様として、塊２１４２の材料は、高密度ポリエチレン以外の合成材料であってもよく、ねじ以外の取付け手段が用いられてもよい。
【００４１】
このデフレクタ２１４の付加は、ステーベーン２０４の内部の流れの通過のための第１のチャネルＣ１の高さを減じるために使用される。実際、図６に見られるように、水は、もはや上側フランジリング２１２と下側フランジリング２１０との間を流れるのではなく、上側フランジリング２１２とデフレクタ２１４との間を流れる。したがって、デフレクタ２１４と上側フランジリング２１２との間の、軸線Ｚ２０２に対して平行に測った、各第１の水通過チャネルＣ１の、ｈ２０４’によって表された、リファビッシュ後の高さは、高さｈ２０４よりも減じられている。その結果、ディストリビュータ２０６’における流速の流出成分が増大する。方位角成分はこの変化によって実質的に影響されない。なぜならば、方位角成分は基本的に、ガイドベーンに与えられた反りに依存するからである。
【００４２】
したがって、流れは、リファビッシュ前の設備２のものよりも、より半径方向に向けられる。
【００４３】
以下の説明では、リファビッシュ後の、すなわち図５から図８までの構成におけるポンプタービン２０の作動点は、図１における、リファビッシュされていないポンプタービンのために使用される作動点と同じであり、かつ図３および図４に示したように、修正された反りを備えるガイドベーン２０６０’を備えたリファビッシュされていないポンプタービンのガイドベーンを変化させた後に使用される作動点とも同じである。
【００４４】
図８を参照すると、リファビッシュ後の、ガイドベーン２０６０’、ディストリビュータ２０６のチャネルＣ２の出口、およびプレディストリビュータ２０４のチャネルＣ１の入口における水の流れの絶対速度ベクトルは、
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によって表されている。この速度ベクトル
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は、リファビッシュ前に得られた速度
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の成分
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と同じと考えられる方位角成分
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を有する。なぜならば、方位角成分は、プレディストリビュータ２０４の高さの変化によって全体的に影響されないからである。他方で、速度
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は、速度
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の成分
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よりも大きな流出成分
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を有する。図８において、速度
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は、リファビッシュの前後における水の流れ角度を比較するためだけに点線によって示されている。後縁２０６４のレベルにおいて、弦２０６２は、直線軸線Ｙ２０６４’に沿って延びており、この軸線Ｙ２０６４’は、リファビッシュ後のガイドベーン２０６０’の流体出口軸線として説明されてもよい。軸線Ｙ２０４６は、角度Ａ３のように、変更されていない。角度Ａ１’が軸線Ｙ２０６４’と整放線方向Ｕｏとの間に規定されており、角度Ａ１’は、リファビッシュ前に得られる角度Ａ１よりも大きい。リファビッシュの後、軸線Ｙ２０６４’とＹ２０４６とは、それらの間に、リファビッシュの前に得られる角度Ａ２よりも小さな角度Ａ２’を規定する。したがって、ガイドベーン２０６０’とステーベーン２０４０との間の入射の欠如は減じられる。
【００４５】
さらに、プレディストリビュータ２０４のチャネルＣ１の高さの減少は、ディストリビュータの高さｈ２０６およびランナ２０２の高さｈ２０２が適応されることを必要とする。つまり、リファビッシュする方法は、特にランナ２０２’をポンプタービン２０に装備することによって、ディストリビュータ２０６とランナ２０２とを置き換えるステップをも含み、ランナ２０２’のチャネルＣ３は、軸線Ｚ２０２に対して平行に測った、第１のチャネルＣ１の高さｈ２０４’と同じ、ポンプ方向でのブレード２０８’の後縁２０８０’における高さｈ２０２’を有する。同様に、リファビッシュすることは、ディストリビュータ２０６をディストリビュータ２０６’であって、そのチャネルＣ２が、軸線Ｚ２０２に対して平行に測って、第１のチャネルＣ１の高さｈ２０４’と同じ高さｈ２０６’を有するディストリビュータ２０６’と置き換えるステップを含む。この高さｈ２０６’は、実際には、その間でガイドベーン２０６０’が回動させられる２つの支持体２０６３および２０６５の間で鉛直方向に計った、ガイドベーン２０６０’の高さであり、各ガイドベーンは、軸線Ｚ２０２に対して平行な軸線Ｚ２０６０を中心として回転する。ガイドベーン２０６０’に堅く結合された、トラニオンと称される部材２０６７’および２０６９’は、それぞれ支持体２０６３および２０６５に取り付けられており、軸線Ｚ２０６０を中心とするガイドベーン２０６０’の回転を制御するために利用される。
【００４６】
プレディストリビュータ２０４のチャネルＣ１におけるデフレクタ２１４の付加は、ステーベーン２０４０の濡らされる表面２０４８Ａおよび２０４８Ｂであって、この表面に沿って水が循環する表面の面積を減じるという利点も有する。したがって、流れは、ステーベーン２０４０との摩擦によるより少ないヘッドを損失する。加えて、高さが減じられたディストリビュータ２０６’および高さが減じられたランナ２０２’を使用することは、ランナ２０２’およびディストリビュータ２０６’を通過する流れＥも、固体部分との摩擦が減じられることにより、より少ないヘッドを損失することを意味する。実際、濡らされる表面は減じられる。
【００４７】
図示されていない変化態様として、デフレクタ２１４は、一体型であり、それぞれがステーベーン２０６０を包囲するハウジングを有する。
【００４８】
図示されていない変化態様として、デフレクタ２１４のセクタ２１４０の塊２１４２は、コンクリートから形成されているか、または金属プレートから形成されている。
【００４９】
図示されていない別の変化態様によれば、デフレクタ２１４は、下側フランジリング２１０に取り付けられているのではなく、上側フランジリング２１２の下方に取り付けられている。
【００５０】
図示されていない変化態様によれば、第１のチャネルＣ１の高さの減少は、下側フランジリング２１０の上方にデフレクタを、上側フランジリング２１２の下方に別のデフレクタを取り付けることによって達成される。
【００５１】
上記の実施の形態の変化態様および形態は、発明の実施の形態の新たな形態を提供するために、組み合わせることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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