Discussione: Vecchia turbina, come funziona?

Ciao a tutti,
ieri ho visitato una vecchia turbina in disuso da decenni.
Non sono riuscito a capire il funzionamento della turbina, il dislivello è di un paio di metri, la portata (all'epoca del funzionamento) era di circa 4,5 mc/sec.
All'interno del vano turbina si vede la turbina stessa che appare come un cilindro trasversale poggiato a terra ma non ho visto alcuna apertura per l'ingresso e l'uscita dell'acqua.
Nelle stanze laterali (a dx e sx dell condotto) ci sono i cuscinetti e gli organi di regolazione. Su un lato vi è inoltre l'alternatore , è chiaro quindi che dentro "il cilindro" ci saranno le pale della girante.
Vi allego qualche foto, la qualità è scarsissima ma per scattarle ho dovuto fare le acrobazie.
Un anziano del luogo dice che si tratti di una francis, ma mi sembra piuttosto strano su un dilivello di 2 metri.


Lato alternatore:
IMGP0056.JPG

ecco il "cilindro" trasversale:
IMGP0062.JPG

Cuscinetto dalla parte opposta dell'alternatore:
IMGP0064.JPG

Ancora una foto del "cilindro" traversale (non vi sono aperture):
IMGP0065.JPG

Il cilindro è poggiato a terra con un "piede" che potrebbe essere un diffusore, mi sembra comunque piuttosto strano che l'acqua possa uscire di qui perchè il pelo libero di valle rimane a questa quota.
In ogni caso resta il problema di capire da dove entra l'acqua.

IMGP0067.JPG

ancora un'altra foto dove si vede l'imbocco con griglia fine.
IMGP0069.JPG

Uno schemettino fatto in fretta che rappresenta quello che sono riuscito a vedere:
SCHEMA.JPG

Chi mi dice come funziona??

Una foto in particolare è abbastanza esplicita, la terza dall'alto.
Rappresenta i leverismi di un classico distributore ad anello di una turbina Francis.
Tuttavia non si può escludere che si tratti dell'analogo diffusore di una Kaplan, che sarebbe assai più idonea per cadute così limitate.
A questo proposito, ciò che maggiormente mi stupisce è la disposizione orizzontale dell'asse turbina/generatore, tanto più in quanto ortogonale al flusso del canale.
Avrei visto molto più logica una disposizione verticale od in asse col canale e con inclinazione di 30-45° sull'orizzontale.

In alcune macchina di questo tipo, se la caduta è molto limitata, la girante può trovarsi sotto il livello dello scarico.

PS
Vecchia, ma non decrepita. Leggo la data, accanto al numero di serie: 1958

Originariamente inviata da itus

..............mi sembra piuttosto strano su un dilivello di 2 metri.

Forse non si tratta di 2 metri. Guardando la foto con la griglia, se questa era bagnata per 3/4, poi c'è lo scivolo, quindi l'aspirazione.....

Fossero anche 4.00 metri è comunque strano per una Francis.

Ciao Spes

Ciao Itus,

le foto sono esplicative, puo' essere o una Francis o una Elica ad asse orizzontale in camera libera, nel senso che l'acqua entra in senso radiale nella foto 65 ed esce dal gomito in senso assiale.

Fin dagli anni '30 vi sono installazioni simili, molto comuni.

Oltre al n° di matricola e l'anno sai chi e' il costruttore?

Sicuramente NON e' una RIVA-Calzoni. Ed e' in discreto stato,
basta una ripulita, oliatura, sostituzione cuscinetti,
rifacimento pale distributore e pale girante, ed e' di nuovo in funzione!!!

Se pensi di riattivarla, potrei essere interessato come partner tecnico-finanziario.
In quanto mi occupo di progettazione di turbine idrauliche da 10 anni.

A presto
Progettista

Innanzi tutto grazie per le risposte.
Anche se si tratta di una francis rimane da capire da dove entra e da dove esce l'acqua!
Il dislivello massimo non l'ho misurato con precisione ma non supera sicuramente i 3 metri, se la portata aumentasse, aumenterebbe il pelo libero di monte ma inevitabilmente anche quello di valle.

Per progettista:
L'acqua non esce in senso assiale perchè al di la del muro che si vede nella foto 65 c'è l'organo che si vede nella foto 64. In pratica il muro della foto 65 dovrebbe essere quello della foto 64 dall'altra parte; dico "dovrebbe" perchè mi sorge il dubbio che ci possa essere un'intercapedine nascosta....

L'accesso alla turbina è tutt'altro che facile perchè sopra è stato costruito un fabbricato.

Il costruttore della turbina dovrebbe essere "Cantini" di Pistoia.

Io non sono il proprietario, mi occupo solo della parte tecnica, il problema principale non è tanto quello della turbina quanto quello dell'acqua che adesso non c'è... e ci stiamo lavorando.

Comunque se tutto va come deve andare ci potrebbe essere bisogno di valutare la riattivazione della turbina al posto della sostituzione (però io la vedo dura da risistemare)...

Originariamente inviata da itus

..................... se la portata aumentasse, aumenterebbe il pelo libero di monte ma inevitabilmente anche quello di valle.

Itus, ora mi ricordo chi sei, ciao.

Una precisazione sul pelo libero di monte che non dipende dalla portata ma dal regolatore di livello della turbina che lo tiene sempre al massimo della vasca di carico.
Per quello di valle hai ragione in quanto aumenta con la portata, ma non in modo proprozionale in quanto all'aumentare della sezione di deflusso aumenta anche la velocità, ma questo già lo sai.

Se ci riesci vai a vedere anche l'altra turbina che è a monte sullo stesso canale.

Un saluto
Spes

Originariamente inviata da Spes

Itus, ora mi ricordo chi sei, ciao.

Se ci riesci vai a vedere anche l'altra turbina che è a monte sullo stesso canale.

Un saluto
Spes

Ciao Spes, come stai?
come ti avevo già detto la turbina che hai visto a monte con ogni probabilità non potrà più funzionare perchè ho scoperto che ne esiste un'altra (da ripristinare) che prende l'acqua poco più a monte e la restituisce a valle... quella turbina che hai visto dovrebbe quindi funzionare con il surplus d'acqua... che già è poca.
E poi ci sono altri problemi che non ti sto a dire che mi fanno essere sicuro quasi al 100% che quella che hai visto non potrà essere riattivata.

Ciao Itus,

L'acqua esce in senso assiale non dal lato del regolatore del distributore (e' ovvio!)

Ma sempre assialmente esce e va nel tubo a gomito 90° che da cilindrico diventa a sezione rettangolare (che nelle foto e' completamente ricoperto di fanghiglia essicata).

Dovrei avere qlc disegno schematico che ti spediro' per farti capire come funziona.

Saluti

Progettista

Ciao Itus,

ecco in allegato uno schema di funzionamento della tua turbina,

la freccia rossa e' l'entrata acqua in senso radiale,

La freccia azzurina e' l'acqua in uscita in senso assiale, come vedi le regolazioni sono dietro la parete di DX come nel tuo caso.

Nel tuo caso specifico il tubo diffusore e' diverso, perche' il generatore sta su un lato mentre dall'altro lato c'e' il regolatore pale distributore, ma il percorso dell'acqua e' lo stesso.

Scusa se l'immagine non e' troppo chiara.

A disposizione per ogni chiarimento

Saluti
Progettista

Un commento sulla portata,

a occhio per un canale come si puo' intravedere, stimo una portata attorno ai 3-4000 litri/sec (3-4m3/sec).

Ti dico cio' xche' dalle mie parti, Udine, esiste un canale molto simile.

Ri-saluto

Progettista

Ciao Progettista,
ti ringrazio infinitamente... ora inizio a capire... non vedevo l'ingresso dell'acqua perchè era completamente ricoperto di fango secco... certo che mi sembra un po' piccolo il distributore per far passare qualche mc/sec...
Se non ho capito male l'uscita dell'acqua avviene nella parte bassa del cilindro (quello che pensavo essere un semplice appoggio): giusto?

Ciao Itus,

esatto! certo,
l'acqua esce dal tubo, dalla sezione rettangolare (che sembra un apppoggio) e va nella camera di scarico e giu' via nel canale....

La portata di 3/4 m3/sec non e' detto che sia corretta...

se fosse corretta , la turbina non e' detto che fosse progettata per turbinare tutta l'acqua ...

Ogni turbina e' stata progettata per un dato salto e una data portata.
(punto di progetto)

Visto che hai il n° di matricola ed il costruttore cerca di recuperare i disegni d'installazione.


Tu fai arrivare l'acqua che poi la facciamo ripartire alla grande!!!

Tienimi informato

Saluti

Progettista

Originariamente inviata da itus

Ciao Spes, come stai?
.... poi ci sono altri problemi ...........................quella che hai visto non potrà essere riattivata.

Giornata intensa anche oggi e, ringraziando il Buon Dio, stò bene.
Questa sera dovevo passare dalle tue parti, ma ho dovuto delegare; non ce la facevo proprio a star fuori 2 giorni.

Sono contento che stai studiando alla grande quel canale e stai scoprendo ogni dettaglio, penso che alla fine potrai avere molte soddisfazioni; il tempo è dalla tua.
Per qualsiasi consiglio chiedi pure.

Tanti auguri da Spes

scusatemi, mi intrometto in questa discussione.
Ho visto che avete chiarito un pò tutti i dubbi a Itus.
Cmq, se può essere utile allego la foto di una vecchia turbina dismessa che ho visitato recentemente per valutare una sua riattivazione.
E' interessante il punto di vista dall'interno della camera, ora in secca...
ciao

Buongiorno a tutti,
sulla stessa lunghezza d'onda ecco un'altra foto di una turbina in camera aperta.
Su questo impianto sto lavorando per il suo potenziamento, attualmente ancora in uso.
ciao car.boni

Grazie a tutti per la disponibilità.
allego anche io un'altra foto della turbina che ho visitato, il tutto mi aveva tratto in inganno perchè il distributore chiuso e ricoperto di fango sembrava un pezzo unico con il resto della carcassa e non capivo di dove potesse entrare l'acqua.
Comunque in questa macchina le giranti sono due (una a destra ed una a sinistra) e ruotano su un unico albero.

IMGP0066.JPG

Correggetemi se sbaglio, ne ho vista anche io una oramai smontata ma analoga all'aspirazione...addirittura a doppio flusso, con le due giranti unite da un asse lato scarichi. Si tratta in sostanza di una francis un cui però non esiste una cassa spirale, ma il distributore è alimentato da un "plenum"? Le ultime due foto sembrano rappresentare questa architettura..

Dato che ci siamo posto anche io questa immagine ....

Complimenti ragazzi,

in quattro e quattr'otto abbiamo ricosturito una bella pagina della Storia delle turbine!!

Sono veramente entusiasta!!!

Ricordatevi, con orgoglio, che tutta la tecnologia delle turbine odierne (sia idrauliche che vapore e sucessivamente turbogas)

deriva al 95-98% da Riva-Calzoni e De Pretto Escher Wyss.

Due Storiche Aziende Italiane, che per sfortunati motivi ... entrambe sono finite in mani estere...

Se la ritrovo, vi allego una Francis verticale De Pretto sempre in camera libera anno 1935.

Saluti a tutti

Progettista

Ciao Itus,

avevo sospettato il lay-out a due giranti contrapposte, visto il diffusore di scarico.

Ora la mia ipotesi sulla portata del canale a 3-4000 litri si fà piu' "robusta".

Come già detto ti auguro buon lavoro per la riattivazione!!

Saluti e a presto

Progettista

Perfetto la foto di ingroberto dice tutto! Metterò presto anche io delle foto di una francis a due giranti contrapposte...immagino che per l'epoca fosse il massimo della tecnologia e magari non esistevano ancora kaplan biregolanti (?)...secondo voi su che salti minimi potevano lavorare delle francis del genere???

Buongiorno a tutti,
non potevo esimermi dall'inserimento di una foto con 2 giranti contrapposte di un impianto rifatto.
Concordo con Progettista, in questo post abbiamo ricostruito un bel pezzo di storia delle turbine idroelettriche di aziende leader nel settore nei primi decenni del secolo scorso non sono in Italia.
Sono certo che se "fondiamo" i nostri archivi abbiamo mappato per un motivo o l'altro buona parte del parco macchine installato.
Buona continuzione
RemTechnology

Scusate e specialmente te rem....questa girante fissa che hai messo in foto sai mica su quale salto e portata era montata? Ti allego la mia ciao grazie in anticipo ciao ciao

Ciao Prinx 82

mi sa che la Francis orizzontale nella tua foto la conosco...

A pochi kilometri da Cuneo...
Piemonte

Forse ti posso aiutare

Saluti

Progettista