Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 46. 17 nov. 1934 - Den ekonomiska aggregatstorleken vid vattenkraftanläggningar, av Hjalmar O. Dahl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
430 TEKNISK TIDSKRIFT 17 NOV. 1934
följa likformighetslagen för att de vid samma fallhöjd skola erhålla lika höga påkänningar. Man kan till exempel tänka på böjningspåkänningen hos en turbinskovel. Den böjande kraften växer med kvadraten på skalan och är för övrigt proportionell mot fallhöjden; hävarmen är proportionell mot skalan och följaktligen är böjande momentet proportionellt mot kuben på skalan. För samma påkänning måste då även den ansträngda sektionens motståndsmoment vara proportionellt mot kuben på skalan, och då detta moment har formen bs2 : 6, där bredden b är proportionell mot skalan, så måste även godstjockleken s vara proportionell mot skalan. Härav följer att för dylika delar av turbinen blir även vikten proportionell mot turbinens volym. Emellertid finns det andra delar av en turbin, särskilt en del inmurningsringar och dylikt, för vilka godstjockleken kan ökas i mindre proportion. Man kan exempelvis tänka sig att för sådana delar en förstoring i skalan 2 : l kan medföra en viss godstjockleks ökning från 20 till 30 mm. För dessa delar kan man uppskatta en viktökning till hälften av den procentsiffra som ovan beräknats för volymsökningen. Jag tror därför icke att jag tager mycket fel, då jag uppskattar den totala viktökningen hos turbingodset vid övergång från flera till färre aggregat till ca 80 % av de siffror som ovan angivits gälla turbinvolymen.
Turbinkostnaden följer sannolikt ungefär samma regel. Grövre gods kräver större arbetsmaskiner med vanligen sämre utnyttjning och all hantering av godset blir besvärligare, varför kilopriset knappast sjunker vid ökad aggregatstorlek.
Kostnaden för elektriskt maskineri kan jag ej beräkna, men det synes sannolikt, att denna följer ungefär samma lagar som turbinkostnaden. Vad byggnadskostnaden för själva kraftverket beträffar, som i regel utgör huvudparten av totalkostnaden, så torde denna ställa sig ungefär proportionell mot volymen av byggnaden och denna i sin tur proportionell mot den sammanlagda turbinvolymen. Frontarean skulle ju vara densamma, men byggnadens djup i strömningsriktningen ökas väsentligen med aggregatstorleken. Vid färre aggregat minskas kraftstationens längd, men i gengäld blir djupet desto större. Även om detta förhållande under speciella omständigheter kan innebära en viss fördel, så torde det dock i allmänhet ej medföra ett förbilligande av anläggningen. Lyftmaskineriet får väsentligt ökade dimensioner, såväl på grund av ökad spännvidd som genom de större vikter, som skola manövreras. Jag tror därför att den ovan angivna regeln ger en rätt så god anslutning till de verkliga förhållandena.
Instrumenteringen torde väl ställa sig något billigare ju färre aggregat man har, men då kostnaden för denna del av anläggningen endast utgör en mindre del av totalkostnaden, kan dess inflytande på det hela ej bliva särdeles stort.
Om jag nu såsom skälig differens för anläggningskostnaden vid ett eller flera aggregat antager 85 % av de värden som gälla turbinvolymen, skulle relativtalen för anläggningskostnaden vid resp. l, 2, 3 och 4 aggregat ställa sig i 1,0, 0,74, 0,62 och 0,55.
Såsom redan förut påpekats, utfaller turbinernas verkningsgrad emellertid lägre, ju mindre dimensioner de erhålla. En enkel och med erfarenheten rätt väl överensstämmande regel är den av Moody uppställda, att förlusten är omvänt proportionell mot fjärde roten ur diametern. Om vi då antaga, att vid anläggningens utbyggande med endast ett aggregat detta blir så stort att vi kunna påräkna en verkningsgrad av 93 % skulle verkningsgraderna för 2, 3 och 4 aggregat bliva resp. 92,4, 92,0 och 91,7 %. Relativtalen i fråga om den möjliga energiutvinningen bleve sålunda resp. 1,0, 0,998, 0,99 och 0,983. Om jag dividerar dessa relativtal med ovan angivna relativtal för anläggningskostnaden, så erhåller jag en serie nya relationstal, som angiva energiutvinningen relativt anläggningskostnaden. Dessa tal bliva 1,0, 1,35, 1,60 och 1,79. Om det gäller en mindre anläggning, där verkningsgraden vid ett aggregat endast skulle kunna påräknas bliva 88 %, bleve den för 2, 3 och 4 aggregat resp. 87,0, 86,3 och 85,8 %. Relativtalen för utvinningen bleve då 1,0, 0,99, 0,98 och 0,975 och i relation till anläggningskostnaden 1,0, 1,34, 1,58 och 1,77.
I dessa siffror har då ingen hänsyn tagits till den eventuellt högre betjäningskostnaden vid flera aggregat. Då turbinerna i ena och andra fallet äro av samma typ, skulle det vid varierande belastning ej spela någon roll om vid lägre belastning alla aggregaten ändock höllos i drift. Vid flera aggregat har man ju ändock den möjligheten att tidvis avstänga någon turbin, och till den härigenom uppstående vinsten är heller ingen hänsyn tagen. Vid stationer för automatisk drift föreligger även en extra anledning att söka hålla nere aggregatantalet.
De ovan beräknade siffrorna få naturligtvis ej tillskrivas absolut värde och beräkningssättet får naturligtvis ej heller drivas in absurdum i avseende å aggregatantalet. Det är ju dock rätt anmärkningsvärt att de giva ca 34 % bättre resultat för två aggregat gentemot ett, ca 18 % förbättring för tre aggregat gentemot två och ca 12 % förbättring för fyra aggregat gentemot tre. Detta synes mig i varje fall mana till en viss försiktighet vid projektering av nyanläggningar och kan kanske lända en del ägare till äldre kraftanläggningar av mindre "modern" typ såsom tröst.
I den nu gjorda kalkylen kommer maskinaggregatens absoluta storlek ej till synes, men det är ändå påtagligt, att en ekonomisk övre gräns för densamma måste existera. Kalkylen visar dock tydligt att man vid större anläggningar kan projektera ett ganska stort antal aggregat utan att kraftstationens ekonomiska utbyte därigenom försämras. I dylikt fall uppställer sig frågan, om ej en tvångshopkoppling av vissa aggregat i elektriskt och i regleringshänseende vore ekonomiskt berättigat. Man finge på detta sätt i avseende å ställverket och i driftshänseende färre "enheter", medan själva kraftverket kunde utföras på det mest ekonomiska sättet. I vårt land är det väl ej sannolikt att problemet så ofta får denna form, men saken kan nog vara värd att diskutera, särskilt då det gäller stora vattenmängder och små fallhöjder.
Man får naturligtvis dock ej glömma att terräng- och andra förhållanden vid en kraftverksbyggnad kunna utöva ett väsentligt inflytande på anläggningens utformning och därmed indirekt även å antalet aggregat.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
