JP7552382B2 - Water blocking method for draft pipe of vertical shaft water turbine - Google Patents
Water blocking method for draft pipe of vertical shaft water turbine Download PDFInfo
- Publication number
- JP7552382B2 JP7552382B2 JP2021011492A JP2021011492A JP7552382B2 JP 7552382 B2 JP7552382 B2 JP 7552382B2 JP 2021011492 A JP2021011492 A JP 2021011492A JP 2021011492 A JP2021011492 A JP 2021011492A JP 7552382 B2 JP7552382 B2 JP 7552382B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vertical shaft
- draft
- pipe
- water
- closure plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Description
本発明は、立軸形水車の吸出し管止水方法に関する。 The present invention relates to a method for water blocking the draft pipe of a vertical shaft water turbine.
水力発電において発電機を回す水車としては、立軸と横軸とがある。立軸形水車では、鉛直に延びる水車主軸の上位側に発電機が設置され、立軸形水車の下方に、上流側の貯水池から給水した水を放水路あるいは河川に導くための吸出し管が接続されている。 There are two types of waterwheels that turn generators in hydroelectric power generation: vertical-shaft and horizontal-shaft. In a vertical-shaft waterwheel, the generator is installed above the vertically extending waterwheel shaft, and a suction pipe is connected below the vertical-shaft waterwheel to guide water supplied from an upstream reservoir into a discharge channel or river.
一般に、水力発電所などにおいては、上述した立軸形水車などの水力機械や発電設備の内部の精密点検・整備、修理などを定期的に実施しているが、その際、水力機械及び発電設備を分解する必要がある。 Generally, at hydroelectric power plants, detailed inspections, maintenance, and repairs are regularly carried out on the inside of hydroelectric machinery, such as the vertical shaft water turbines mentioned above, and the power generation equipment, and in order to carry out these inspections, the hydroelectric machinery and power generation equipment must be disassembled.
しかしながら、近年の急激な天候変化に伴う豪雨等により河川の水位が著しく上昇すると、河川から吸出し管内へ河川水が流入し、水力機械や発電設備を分解した箇所から水力発電所の屋内に河川水が浸水する恐れがある。そのため、水力機械や発電設備などの水車発電機の点検等を実施する際には、水車に接続された吸出し管を止水させる必要がある。 However, when the water level of a river rises significantly due to heavy rains caused by the recent rapid weather changes, river water may flow into the suction pipe and flood the interior of the hydroelectric power plant through disassembled parts of the hydroelectric machinery and power generation equipment. For this reason, when inspecting hydroelectric machinery, power generation equipment, and other hydroelectric turbine generators, it is necessary to stop the water flow through the suction pipe connected to the hydroelectric turbine.
従来は、水車を取り外した後、吸出し管の上端側(水車側)の開口に蓋をすることによって止水していた。しかしながら、水車を取り外してから蓋をするまでに日数を要した場合には、急激な天候変化に伴う浸水被害を確実に防ぐことは難しい。 Conventionally, after removing the water turbine, water was stopped by covering the opening at the upper end of the draft pipe (the water turbine side). However, if several days pass between removing the water turbine and covering it, it is difficult to reliably prevent flooding damage caused by sudden weather changes.
特許文献1には、吸出管(吸出し管)内を水車側と放水路(河川)側とに仕切る仕切部と、空気を入れることで膨らんで仕切部と吸出管の内周面との間を密閉するゴム製のシール部とによって、吸出管を止水する方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of sealing the suction pipe against water using a partition that separates the inside of the suction pipe into a turbine side and a tailrace (river) side, and a rubber seal that expands when air is introduced to seal the gap between the partition and the inner surface of the suction pipe.
上記特許文献1には、水車が設置されている状態で吸出し管を止水する手法が開示されているが、点検・整備等が長期に及んだ場合に、材質の劣化等に伴う止水性(シール性)の低下に不安があった。 The above-mentioned Patent Document 1 discloses a method for sealing the suction pipe while the water turbine is installed, but there is concern that if inspection and maintenance are carried out over a long period of time, the water-stopping ability (sealing ability) may decrease due to deterioration of the material, etc.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単に設置可能で急激な天候変化に伴う浸水被害を防ぐことができるとともに止水性を長期的に維持できる、立軸形水車の吸出し管止水方法を提供する。 The present invention was made in consideration of the above points, and provides a water-stopping method for the draft pipe of a vertical shaft water turbine that is easy to install, can prevent flooding damage caused by sudden weather changes, and can maintain water-stopping performance for the long term.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、回転軸が鉛直な立軸形水車と、前記立軸形水車の下方に接続され前記立軸形水車からの吸出水を放水路へ導く吸出し管と、を備える立軸形水車の吸出し管止水方法において、前記立軸形水車が設置されている状態で、前記吸出し管における前記立軸形水車側の上端の壁部に開設された点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した足場構成材により閉止部材支持用足場を設置する足場設置工程と、前記点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した金属からなる一対の半円環状の第1部材を水平に配置することで、前記閉止部材支持用足場の上方に環状形状の第1閉止板を設置する第1の組み立て工程と、前記点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した金属からなる一対の半円板状の第2部材を水平に配置することで、前記第1閉止板の中央開口を塞ぐ第2閉止板を設置する第2の組み立て工程と、前記第1閉止板及び第2閉止板を備える閉止板によって前記吸出し管内を止水可能な止水位置に、前記第1閉止板を配置する配置工程と、前記配置工程の後に前記第2の組み立て工程を実施する立軸形水車の吸出し管水止水方法である。 The present invention has been made to solve the above problems, and one aspect of the present invention is a method for water-stopping the suction pipe of a vertical-shaft water turbine having a vertical rotating shaft and a suction pipe connected below the vertical-shaft water turbine for directing suction water from the vertical-shaft water turbine to a discharge channel, the method comprising the steps of: installing a scaffold for supporting a closing member using scaffolding components carried into the suction pipe from an inspection manhole opened in a wall portion at the upper end of the suction pipe on the vertical-shaft water turbine side while the vertical-shaft water turbine is installed; and installing a pair of semicircular annular metal scaffolds carried into the suction pipe from the inspection manhole. This method for stopping water flow in the suction pipe of a vertical shaft water turbine includes a first assembly step of installing a first annular closure plate above the closure member support scaffold by horizontally positioning a first member; a second assembly step of installing a second closure plate that blocks the central opening of the first closure plate by horizontally positioning a pair of semicircular metal second members carried into the suction pipe from the inspection manhole ; an arrangement step of positioning the first closure plate at a water stopping position where the closure plate comprising the first and second closure plates can stop water in the suction pipe; and a second assembly step being carried out after the arrangement step.
また、本発明の一態様において、前記吸出し管は、前記上端側に、前記立軸形水車側から離れるにしたがって拡径した形状をなす拡大管を有している構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the draft pipe may have an expansion pipe at the upper end, the diameter of which increases as it moves away from the vertical shaft water turbine.
また、本発明の一態様において、前記配置工程において、前記吸出し管内に外気を取り入れる給気管を支点にして前記第1閉止板を前記立軸形水車側へ吊り上げる構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, in the placement process, the first closure plate may be lifted toward the vertical shaft water turbine using an air supply pipe that takes in outside air into the draft pipe as a fulcrum.
また、本発明の一態様において、前記配置工程において、前記第1閉止板と前記閉止部材支持用足場との間に、高さ調整可能な複数の支持部材を配置する構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the placement step may be configured to place a plurality of height-adjustable support members between the first closure plate and the closure member support scaffold.
また、本発明の一態様において、前記配置工程において、前記第1閉止板と前記吸出し管の内面との間にパッキン材を配置する構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the disposing step may be configured to dispose a packing material between the first closure plate and the inner surface of the draft pipe.
また、本発明の一態様において、前記パッキン材は、前記第1閉止板上に当該第1閉止板よりも外径が大きい構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the packing material may be configured to be on the first closure plate and have an outer diameter larger than that of the first closure plate.
本発明によれば、簡単に設置可能で急激な天候変化に伴う浸水被害を防ぐことができるとともに止水性を長期的に維持できる立軸形水車の吸出し管止水方法を行うことができる。 The present invention provides a method for watertightness of the suction pipe of a vertical shaft water turbine that is easy to install, prevents flooding damage caused by sudden weather changes, and maintains watertightness for the long term.
まず、本発明の立軸形水車の吸出し管止水方法を適用する水力発電設備について、図面を参照しながら説明する。
[水力発電設備]
図1は、本実施形態に係る立軸形水車の吸出し管止水方法を適用する水力発電設備の概略構成を示す図である。図2は、立軸形フランシス水車11の周辺の構造を示す部分拡大断面図である。
First, a hydroelectric power generation facility to which the draft pipe water blocking method for a vertical shaft water turbine of the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[Hydroelectric power generation facilities]
Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a hydroelectric power generation facility to which the method for cutting water in the draft pipe of a vertical shaft type water turbine according to the present embodiment is applied. Fig. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing the structure around a vertical shaft type Francis
図1に示す立軸形水車発電機100は、発電所建屋101内に設置される。立軸形水車発電機100における発電機13は、例えば、発電所建屋101の地上1階に設置され、立軸形フランシス水車(立軸形水車)11は、例えば、地下1階に設置される。水車と発電機とを上下に配置して設置する立軸形の水車は、横軸形に比べて建屋平面積を縮小できるため、地勢的な制約にとらわれずに設置することができる。
The vertical-shaft
立軸形水車発電機100は、上流側の貯水池から立軸形フランシス水車(立軸形水車)11へと高圧水を導く導入管12と、導入管12により導かれた水を流通させる立軸形フランシス水車11と、立軸形フランシス水車11によって駆動する発電機13と、立軸形フランシス水車11内を通過した水を放水路(河川)90へと導く吸出し管14と、を備える。
The vertical-shaft
立軸形フランシス水車11の渦巻ケーシング16には、上記導入管12が接続されており、導入管12から導かれた高圧水が流入する。図2に示すように、渦巻ケーシング16の内側に配置されたランナ17は、渦巻ケーシング16に導入された高圧水によって回転することで動力を発生する。ランナ17へ流入する高圧水の流入量は、ランナ17の外周部に設けられたガイドベーン18によって調整される。
The
立軸形フランシス水車11におけるランナ17の回転軸O1には、鉛直方向に延びる主軸19が接続されており、その主軸19の上端側に発電機13が連結されている。
A
発電機13は、主軸19の上端に連結された回転子(不図示)と、当該回転子の周囲に設けられた固定子(不図示)とによって構成され、主軸19を通じてランナ17と接続される。
The
吸出し管14は、ランナ17の羽根出口17bの下流に取り付けられ、ランナ17の直下から鉛直下方に延び、図1に示すように、放水路90(河川)側へと湾曲した形状をなす。図2に示すように、上記羽根出口17bに接続された吸出し管14の上端には、羽根出口17bから鉛直下方へ向かって漸次拡大する拡大管14Aが配置されており、羽根出口17bから流出した水の流速を減速させて、速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する。
The
図1及び図2に示すように、吸出し管14における立軸形フランシス水車11側の上端の拡大管14Aの管壁には点検用マンホール141が開口しており、吸出し管14内への点検作業員等の出入りが可能である。また、拡大管14Aには、給気管142が2つ設けられている。これら一対の給気管142を通じて外気を吸出し管14内に取り入れることによって、ランナ17の羽根出口17bにおける旋回流によって吸出し管14内に生じる騒音等を防ぐことができる。
As shown in Figures 1 and 2, an
図1に示すドラフト閉止部材20は、立軸形フランシス水車11及び発電機13を点検、整備等を実施する際に吸出し管14内を止水する際に適用される。ドラフト閉止部材20は、図2に示すように、吸出し管14における上記拡大管14A内の下端側であって、点検用マンホール141及び一対の給気管142よりも下方に設置される。ドラフト閉止部材20は、上下方向に延びる吸出し管14内においてほぼ水平に設置され、吸出し管14内を塞ぐことで止水している。
The
図3は、本実施形態のドラフト閉止部材20を示す平面図である。図4は、吸出し管14内にドラフト閉止部材20を設置した状態を示す断面図である。
ドラフト閉止部材20は、図3および図4に示すように、金属からなる第1閉止板21、第2閉止板22及び一対の押さえ部材23と、板ゴムパッキン(パッキン材)24A,24Bと、シール材25とにより構成され、上方(Z方向)側から見たときの外形が全体的に円形状をなす。
ドラフト閉止部材20の外径は、吸出し管14における拡大管14Aのうち下端側の所定の位置における内径に一致する。ドラフト閉止部材20は、吸出し管14に対して水密に設置される。ここで、「水密」とは、ドラフト閉止部材20によって吸出し管14内が塞がれて止水された状態である。
Fig. 3 is a plan view showing the
As shown in Figures 3 and 4, the
The outer diameter of the
図3に示すように、第1閉止板21は、一対の半円環状閉止板(第1部材)21Aにより構成される。一対の半円環状閉止板21Aは、互いの円弧中心を吸出し管14の中心軸O2に一致させて水平に並べて配置されることで、吸出し管14の円筒形状に沿った環状形状をなし、これによって中央に円形の開口(以下、中央開口21B)が形成される。
As shown in FIG. 3, the
各半円環状閉止板21Aの上面21aにおける所定位置には、第1閉止板21を上方へ吊り上げる際に使用する係止部21bが設けられている。断面視L字形状の係止部21bは、半円環状閉止板21Aの重心位置に設けられ、半円環状閉止板21Aの水平姿勢を保つ。
A locking
図4に示すように、第1閉止板21の上面21aにおける外周縁には、第1閉止板21の外周縁と吸出し管14の管壁との間の隙間を密閉する第1板ゴムパッキン24Aが配置される。図3に示すように、第1板ゴムパッキン24Aは、軸方向から見た第1閉止板21の外形に沿って環状形状をなし、押さえ部材23によって第1閉止板21に対して固定される。
As shown in FIG. 4, a first plate rubber packing 24A is disposed on the outer peripheral edge of the
図3および図4に示すように、押さえ部材23、第1板ゴムパッキン24A、第1閉止板21のそれぞれには複数の螺子穴26が形成されており、各々の螺子穴26に挿入される複数の螺子によって押さえ部材23が締め付けられることで、第1閉止板21に対して第1板ゴムパッキン24Aが固定される。
As shown in Figures 3 and 4, the pressing
第1板ゴムパッキン24Aは、第1閉止板21よりも僅かに大きい外径を有している。第1板ゴムパッキン24Aの外周縁が、第1閉止板21の外周縁と吸出し管14の内壁面14bとの間に入り込んだ状態で上記押さえ部材23により圧縮され、これらの間の隙間がシールされている。第1板ゴムパッキン24Aが挿入された隙間には、気密性及び伸縮性を有するシール材25が充填されている。シール材25としては、例えば、泡ゴム等の液状ガスケットが用いられる。
The first plate rubber packing 24A has an outer diameter slightly larger than that of the
第2閉止板22は、図3に示すように、一対の半円板部材(第2部材)22Aからなり、これらを組み合わせることによって全体的に円形状を呈する。図3および図4に示すように、第2閉止板22は、第1閉止板21の中央開口21Bを塞ぐようにして、第1閉止板21の上面21a側に配置される。第2閉止板22の直径は、中央開口21Bの直径よりも僅かに大きいため、第2閉止板22を第1閉止板21上に配置することで中央開口21Bの全体が閉塞される。
As shown in FIG. 3, the
第2閉止板22の外周縁及び第1閉止板21(各半円環状閉止板21A)の内周縁のそれぞれには複数の螺子穴26が形成されており、各々に挿入される複数の螺子によって、第2閉止板22が第1閉止板21に対して固定される。第1閉止板21と第2閉止板22との間には、環状の第2板ゴムパッキン24Bが配置されているとともに、これら部材間に気密性及び伸縮性を有するシール材25が充填されている。このようにして、第1閉止板21に対して第2閉止板22が隙間なく取り付けられている。
A number of screw holes 26 are formed on the outer periphery of the
ドラフト閉止部材20は、図4に示すように、吸出し管14内に組み立てた閉止部材支持用足場30上に、複数のジャッキ部(支持部材)40を介して設置される。ジャッキ部40としては、ねじ式、ラック式、電動式、手動式を問わない。
As shown in FIG. 4, the
ドラフト閉止部材20は、上記閉止部材支持用足場30及び複数のジャッキ部40によって下方から支持されるとともに、一対の給気管142に取り付けられたレバーブロック(商標登録)51により上方側へと吊り上げられている。
ドラフト閉止部材20は、吊り上げられた高さ位置において各ジャッキ部40によって支持される。ドラフト閉止部材20は、閉止部材支持用足場30により下側から支持されるとともに、レバーブロック51により上側からも支持されるため、吸出し管14内への安定した設置状態が長期的に維持される。
The
The
本実施形態では、上述のようなドラフト閉止部材20を用いて吸出し管14内をランナ17側と放水路90側とに仕切ることによって、吸出し管14を止水する。
In this embodiment, the
[立軸形フランシス水車の吸出し管止水方法]
次に、上述したドラフト閉止部材20を用いて、立軸形フランシス水車11の吸出し管14を閉止する方法について述べる。
図5~図10は、本実施形態における立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法を説明するための図である。
[Water-stopping method for the draft pipe of a vertical-shaft Francis turbine]
Next, a method for closing the
5 to 10 are diagrams for explaining a method of waterproofing the
図5は、吸出し管14内に作業足場31及び閉止部材支持用足場30を設置するまでを説明するための図である。図6は、閉止部材支持用足場30の構成を示す図である。
Figure 5 is a diagram for explaining how to install the
まずは、図5に示すように、立軸形フランシス水車11(ランナ17)が設置された状態のままで吸出し管14内に作業足場31を設置する。作業足場31を点検用マンホール141から外部へ張り出すように設置することで、吸出し管14内への作業者の出入りを可能にする。作業足場31は、吸出し管14の閉止作業が終了するまで設置されるが、図6以降の図面では、作業足場31の図示を省略する。
First, as shown in Figure 5, a
次に、吸出し管14内における作業足場31よりも下方側に、閉止部材支持用足場30を設置する(足場設置工程)。例えば、図6に示すように、点検用マンホール141から搬入した複数の鋼材(足場構成材)32同士を格子状に溶接しながら吸出し管14の内壁面14bにも各鋼材32を溶接することで、閉止部材支持用足場30を作製する。このとき、複数の鋼材32を互い上面が一致するように格子状に溶接する。
Next, the
図7は、吸出し管14内に半円環状閉止板21Aを分割搬入する様子を示す図である。
次に、図7に示すように、点検用マンホール141から半円環状閉止板(部材)21Aを1つずつ分割した状態で搬入し、吸出し管14内において環状に組み立てる(第1の組み立て工程)。円環状とした一対の半円環状閉止板21A同士を溶接によって接合することによって、閉止部材支持用足場30の上に第1閉止板21を仮置きする。
FIG. 7 is a diagram showing how the
7, the semicircular closure plates (members) 21A are carried in one by one from the
その後、閉止部材支持用足場30上に仮置きした環状の第1閉止板21の上面側に、押さえ部材23を用いて第1板ゴムパッキン24Aを取り付ける。吊り上げられる前の第1閉止板21上に取り付けられた第1板ゴムパッキン24Aの外周縁は、第1閉止板21の外周縁よりも径方向外側に僅かにはみ出る。
Then, the first plate rubber packing 24A is attached to the upper surface of the annular
図8は、第1閉止板21をレバーブロック51によって吊り上げた状態を示す図である。
その後、図8に示すように、例えば、一対の給気管142に接続したレバーブロック51を用いて第1閉止板21を立軸形フランシス水車11側へと吊り上げる。このとき、レバーブロック51を第1閉止板21を構成している一対の半円環状閉止板21Aの各係止部21bにそれぞれ取り付け、各給気管142を支点として第1閉止板21を拡大管14Aの上方へ吊り上げる。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the
8, for example, the
吸出し管14の拡大管14Aは、上方へ行くにしたがって縮径していることから、当該拡大管14A内において第1閉止板21を上方へ引き上げることにより、その周縁に取り付けられた第1板ゴムパッキン24Aの外周縁が、第1閉止板21の外周縁と吸出し管14の内壁面14bとの間に入り込んで管壁に密着し、圧縮されることで上下方向の所定の位置(止水位置)において第1閉止板21が停止する(配置工程)。
The
図9は、第1閉止板21と閉止部材支持用足場30との間にジャッキ部40を複数配置した様子を示す図である。
次に、図9に示すように、吊り上げた第1閉止板21と閉止部材支持用足場30との間に複数のジャッキ部40を配置し、溶接することで閉止部材支持用足場30の上面に固定する。ジャッキ部40の数や配置位置は、第1閉止板21の水平姿勢を好適に支持できるように適宜設定される。第1閉止板21が吊り上げられた位置において、各ジャッキ部40の突っ張り高さを調整することによって、吸出し管14の管壁に密着したドラフト閉止部材20を下面側から支持し、ドラフト閉止部材20が止水位置に配置された状態を維持する。
FIG. 9 is a diagram showing a state in which a plurality of
9, a plurality of
図10は、第2閉止板22を取り付けた様子を示す図である。
次に、図10に示すように、第1閉止板21の中央開口21Bを塞ぐ第2閉止板22を設置する(第2の組み立て工程)。具体的には、第1閉止板21上に第2板ゴムパッキン24Bを配置した後、点検用マンホール141から一対の半円板部材22Aを1つずつ分割した状態で搬入し、吸出し管14内において円形状に組み立てることによって第2閉止板22を形成する。第1閉止板21上に、第2板ゴムパッキン24Bを介して上記第2閉止板22を配置した後、ボルトで締め付けることによって、第1閉止板21に対して第2閉止板22を取り付ける。さらに、第1閉止板21に対して第2閉止板22を溶接することで、第1閉止板21の中央開口21Bを第2閉止板22で閉塞する。
FIG. 10 is a view showing a state in which the
Next, as shown in Fig. 10, the
次に、第1板ゴムパッキン24Aおよび第2板ゴムパッキン24Bを挿入した部分をシール材25でコーキングする。部材間に各パッキンを挿入した箇所をシール材25でコーキングすることによって、部材間に生じる隙間が埋まり、水密性が向上する。
以上により、吸出し管14内へのドラフト閉止部材20の取り付け作業が終了し、設置したドラフト閉止部材20によって吸出し管14内を止水する。
Next, the portions where the first plate rubber packing 24A and the second plate rubber packing 24B are inserted are caulked with a
This completes the installation of the
上述した立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法によれば、点検・整備等を実施する際に、立軸形フランシス水車11が設置されている状態のまま、吸出し管14内にドラフト閉止部材20を設置することができる。すなわち、立軸形フランシス水車11を分解する前に、吸出し管14内にドラフト閉止部材20を設置することができるので、立軸形フランシス水車11の設置フロアの浸水被害を確実に防ぐことができる。
According to the above-mentioned water-stopping method for the
水力発電所によって立軸形フランシス水車11及び発電機13の点検・整備等を実施する間隔は異なるが、凡そ10年~20年の間隔で行われることが多い。発電機13、立軸形フランシス水車11の順に分解していくが、立軸形フランシス水車11のランナ17を取り外してから吸出し管14を蓋で塞ぐまでの間に数日かかるため、発電所建屋101内の水車設置フロアが浸水するリスクがあった。これまで、梅雨や台風の多い時期を避けて点検を行ってきたが、近年のゲリラ豪雨による浸水リスクが大きくなってきたことから、吸出し管14の迅速な止水が必要であった。
The intervals at which inspections and maintenance of the vertical-
本実施形態の立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法を採用することにより、予め吸出し管14内に設置したドラフト閉止部材20によって吸出し管14を止水した状態で、発電機13や立軸形フランシス水車11を分解することができるので、分解作業に数日を要したとしてもその間の発電所建屋101内の浸水被害を確実に防ぐことができる。
By adopting the watertight method for the
また、ドラフト閉止部材20が設置される吸出し管14の拡大管14Aは、上方へ行くにしたがって縮径していることから、河川側の水が吸出し管14内へ逆流した場合に、ドラフト閉止部材20が上方へ押し上げられることで第1板ゴムパッキン24Aがより圧縮されることになり、吸出し管14の止水効果がさらに高まる。このように、立軸形フランシス水車11を分割する前にドラフト閉止部材20を設置することで、万が一、河川側から逆流があった場合の浸水リスクをより効果的に減らすことができる。
In addition, the
また、ドラフト閉止部材20を上方へ吊り上げながらその下方側を、閉止部材支持用足場30及び複数のジャッキ部40によって支持する仕組みとなっている。このため、ドラフト閉止部材20の荷重は、複数のジャッキ部40を介して閉止部材支持用足場30へと分散させることができる。また、ドラフト閉止部材20の吊り上げ構造の不具合が生じた場合でも、下方側の閉止部材支持用足場30によってドラフト閉止部材20の傾きや落下等を防ぐことができるため、吸出し管14内にドラフト閉止部材20を安定して設置できるとともにその設置状態を長期的に維持することが可能である。
In addition, the
本実施形態の立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法で用いるドラフト閉止部材20としては、上述した構成のものに限られず、適宜変更が可能である。
The
図11Aは、変形例の第1閉止板27を分解して示す平面図、図11Bは、図11Aの第1閉止板27のXI-XI線に沿う断面図である。図12Aは、ドラフト閉止部材29の変形例を示す上面図であり、図12Bは、図12Aに示すドラフト閉止部材29のXII-XII線に沿う断面図である。
Figure 11A is a plan view showing an exploded view of the
上述した第1閉止板21を構成する一対の半円環状閉止板21Aには、レバーブロック51で吊り上げる際に使用する係止部21bが、各第1閉止板21の重心と重なる位置にそれぞれ1つだけ設けられていたが、例えば図11Aに示す第1閉止板27のように、各半円環状閉止板27Aに2つずつ係止部21bが設けられていてもよい。各半円環状閉止板27Aの重心位置を介してのその両側に均等に配置された一対の係止部21bにレバーブロック51を係止させることによって、吊り上げ時における半円環状閉止板27Aの横ぶれを防ぐことができる。これにより、各半円環状閉止板27Aの水平姿勢を維持しやすく、安定した状態で第1閉止板27を上方へ吊り上げることができる。
The pair of semicircular
一方の半円環状閉止板27Aには、他方の半円環状閉止板27Aを下面27c側から支持する複数(4つ)の支持部27dが設けられている。支持部27dは、半円環状閉止板27Aの径方向に沿う側部に2つずつ設けられ、各側部から、他方の半円環状閉止板27A側へ向かって突出している。これら複数の支持部27dにより、一対の半円環状閉止板27A同士を環状に組み合わせた際に、互いの突き合わせ端部の位置ずれが防止される。
One semicircular
また、上述した第1閉止板21では、当該第1閉止板21の上面21a側に、中央開口21Bよりも大きい直径を有する第2閉止板22を配置した構成となっていたが、図12A及び図12Bに示すように、第1閉止板27の中央開口27Bと略等しい直径を有する第2閉止板28を上記中央開口27B内に挿入させることによって閉塞してもよい。第2閉止板28は、中央開口27Bからの抜け落ち防止のために、各半円環状閉止板27Aの下面27c側にそれぞれ設けられた一対の第2閉止板支持部27fによって支持されている。
このようなドラフト閉止部材29を、本実施形態の立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法において用いてもよい。
In addition, in the above-mentioned
Such a
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な止水方法の手順やドラフト閉止部材の構成等は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。 One embodiment of the invention has been described in detail above with reference to the drawings, but the specific steps of the water-stopping method and the configuration of the draft closing member are not limited to those described above, and various design changes can be made without departing from the spirit of the invention.
例えば、上述の実施形態では、ドラフト閉止部材20の吊り上げ作業時に、一対の給気管142を支点として上方へと吊り上げているが、これに限られず、例えば、発電機13のみ点検等を実施するのであれば、立軸形フランシス水車11のランナ17等を支点としてドラフト閉止部材20を吊り上げてもよい。立軸形フランシス水車11に対する点検等を実施する場合は、給気管142を利用することが好ましい。
For example, in the above embodiment, when lifting the
一対の給気管142は図示した形状に限らず、逆さT字型など、他の形状をなす給気管142が設けられていてもよい。
The pair of
また、上述の実施形態では、レバーブロック51によって止水位置まで吊り上げられたドラフト閉止部材20の位置を下方から複数のジャッキ部40によって維持することで止水するようになっているが、止水方法はこれに限らない。
In addition, in the above embodiment, the
例えば、吸出し管14に給気管142が設置されていない場合は、レバーブロック51を用いてドラフト閉止部材20を吊り上げるのではなく、複数のジャッキ部40によってドラフト閉止部材20を下側から持ち上げることによって、ドラフト閉止部材20を止水位置に配置するようにしてもよい。
For example, if the
なお、ドラフト閉止部材20を下側から持ち上げる部材としては、ジャッキ部40だけに限られず、ばね部材などを用いて持ち上げるようにしてもよい。
The member that lifts the
11…立軸形フランシス水車(立軸形水車)、13…発電機、14…吸出し管、14A…拡大管、21,27…第1閉止板、21A…半円環状閉止板(第1部材)、21B,27B…中央開口、22…第2閉止板、22A…半円板部材(第2部材)、24A…板ゴムパッキン(パッキン材)、27d…支持部、28…第2閉止板、30…閉止部材支持用足場、32…鋼材(足場構成材)、40…ジャッキ部(支持部材)、90…放水路、100…立軸形水車発電機、141…点検用マンホール、142…給気管、O1…回転軸 11...vertical shaft type Francis turbine (vertical shaft type water turbine), 13...generator, 14...draft tube, 14A...expander, 21, 27...first closure plate, 21A...semicircular annular closure plate (first member), 21B, 27B...central opening, 22...second closure plate, 22A...semicircular plate member (second member), 24A...plate rubber packing (packing material), 27d...support part, 28...second closure plate, 30...scaffolding for supporting closure member, 32...steel material (scaffolding component), 40...jack part (support member), 90...spillage, 100...vertical shaft type water turbine generator, 141...inspection manhole, 142...air supply pipe, O1...rotating shaft
Claims (6)
前記立軸形水車が設置されている状態で、前記吸出し管における前記立軸形水車側の上端に開設された点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した足場構成材により閉止部材支持用足場を設置する足場設置工程と、
前記点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した金属からなる一対の半円環状の第1部材を水平に配置することで、前記閉止部材支持用足場の上方に環状形状の第1閉止板を設置する第1の組み立て工程と、
前記点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した金属からなる一対の半円板状の第2部材を水平に配置することで、前記第1閉止板の中央開口を塞ぐ第2閉止板を設置する第2の組み立て工程と、
前記第1閉止板及び第2閉止板を備える閉止板によって前記吸出し管内を止水可能な止水位置に、前記第1閉止板を配置する配置工程とを備え、
前記配置工程の後に前記第2の組み立て工程を実施する、立軸形水車の吸出し管止水方法。 A method for sealing the draft pipe of a vertical shaft type water turbine generator, which includes a vertical shaft type water turbine having a vertical rotation shaft and a draft pipe connected below the vertical shaft type water turbine and directing the draft water from the vertical shaft type water turbine to a discharge channel, comprising the steps of:
a scaffold installation process for installing a closing member supporting scaffold using scaffolding components carried into the draft pipe through an inspection manhole opened at the upper end of the draft pipe on the vertical shaft type water turbine side while the vertical shaft type water turbine is installed;
a first assembly step of horizontally arranging a pair of semicircular metal first members carried into the suction pipe from the inspection manhole to install an annular first closure plate above the closure member support scaffold;
a second assembly process of horizontally arranging a pair of semicircular second members made of metal carried into the suction pipe from the inspection manhole to install a second closure plate that closes a central opening of the first closure plate;
and a positioning step of positioning the first closure plate at a water stopping position where the closure plate including the first closure plate and the second closure plate can stop water in the draft pipe,
The method for water blocking the draft pipe of a vertical shaft water turbine, comprising carrying out the second assembly step after the arranging step.
請求項1に記載の立軸形水車の吸出し管止水方法。 The draft pipe has an expansion pipe at the upper end thereof, the expansion pipe being shaped to expand in diameter as it moves away from the vertical shaft type water turbine.
A method for water blocking the draft pipe of a vertical shaft water turbine according to claim 1.
前記吸出し管内に外気を取り入れる給気管を支点にして前記第1閉止板を前記立軸形水車側へ吊り上げる、
請求項1または2に記載の立軸形水車の吸出し管止水方法。 In the placing step,
The first closing plate is lifted toward the vertical shaft water turbine using an air supply pipe that takes in outside air into the draft pipe as a fulcrum.
A method for water blocking the draft pipe of a vertical shaft water turbine according to claim 1 or 2.
前記第1閉止板と前記閉止部材支持用足場との間に、高さ調整可能な複数の支持部材を配置する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の立軸形水車の吸出し管止水方法。 In the placing step,
A plurality of height-adjustable support members are disposed between the first closure plate and the closure member support scaffold;
A method for water blocking the draft pipe of a vertical shaft water turbine according to any one of claims 1 to 3.
前記第1閉止板と前記吸出し管の内面との間にパッキン材を配置する、請求項1から4のいずれか1項に記載の立軸形水車の吸出し管止水方法。 In the placing step,
5. The method for water-sealing a draft pipe of a vertical shaft water turbine according to claim 1, further comprising disposing a packing material between the first closing plate and an inner surface of the draft pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021011492A JP7552382B2 (en) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Water blocking method for draft pipe of vertical shaft water turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021011492A JP7552382B2 (en) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Water blocking method for draft pipe of vertical shaft water turbine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022114976A JP2022114976A (en) | 2022-08-08 |
| JP7552382B2 true JP7552382B2 (en) | 2024-09-18 |
Family
ID=82747364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021011492A Active JP7552382B2 (en) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Water blocking method for draft pipe of vertical shaft water turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7552382B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000230472A (en) | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Water stopping device for draft tube |
| JP2010196721A (en) | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Pipe closing device and method |
-
2021
- 2021-01-27 JP JP2021011492A patent/JP7552382B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000230472A (en) | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Water stopping device for draft tube |
| JP2010196721A (en) | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Pipe closing device and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022114976A (en) | 2022-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1134714A (en) | Electric power generation equipment incorporating bulb turbine-generator | |
| KR102573823B1 (en) | Improved reversible pump-turbine device | |
| US8668450B2 (en) | Removable upper steam guide segment for steam turbine | |
| JP7552382B2 (en) | Water blocking method for draft pipe of vertical shaft water turbine | |
| CN102094742A (en) | Siphon type hydraulic generating set | |
| CN100549427C (en) | The installation method of large-scale electric underwater pump | |
| RU2600217C2 (en) | Method for reducing free space, device for removing the upper exhaust hood of a steam turbine and a steam turbine | |
| US4278895A (en) | Hydroelectric power station | |
| US4146351A (en) | Draft tube venting arrangement | |
| US20220200391A1 (en) | Sealing system for ocean power generation device | |
| EP0561619B2 (en) | Hydroelectric machines and their installation | |
| CN119333252A (en) | Natural gas expander generator | |
| KR101064302B1 (en) | Siphon Water Turbine Generator | |
| CN118008823A (en) | Leaking drainage pump protective cover | |
| JP2019163723A (en) | Pump system comprising corridor for inspection | |
| JPS605789B2 (en) | Cylindrical water turbine power generation equipment | |
| US20110110764A1 (en) | Hydraulic machine, and an energy conversion installation including such a machine | |
| JP2006017055A (en) | Hydraulic power generating facility | |
| JP4876797B2 (en) | Hydraulic machinery and hydraulic machinery staying | |
| JP7477799B2 (en) | Water turbines, hydroelectric generating devices and hydroelectric generating systems | |
| Pott | Practical Implications of Hydraulic Phenomena in Francis Turbines | |
| JP3892079B2 (en) | Valve type turbine generator | |
| JPS6125914B2 (en) | ||
| CN118407388A (en) | Hydraulic building and gate valve type quick gate and hoist arrangement structure | |
| Escaler Puigoriol | ICM system validated on 10MW Kaplan and 25MW Francis prototype turbines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231109 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240227 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240417 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240806 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240819 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7552382 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |