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Mehrstufige Dampf- oder Gasturbine.
Die Verarbeitung des Hochdruckdampfes in Turbinen bietet Schwierigkeiten, insbesondere, wenn die Aufgabe gestellt ist, den Hochdruckdampf bis herunter zum Kondensationsdruck auszunutzen. Da der Hochdruekdampf mit relativ kleinen Beaufsehlagungsdurchmessern und Dampfgeschwindigkeiten verarbeitet werden soll, so entsteht eine grosse Anzahl von Stufen, die in mehreren Gehäusen untergebracht werden müssen. Eine weitere Erhöhung des Wärmegefälles und damit auch der Stufenzahl ist notwendig, wenn man zur Vermeidung zu grosser Dampfnässe innerhalb der Schaufelung Zwischeniiberhitzung anwendet.
Anderseits ist mit Rücksicht auf die Betriebssicherheit und die Länge des Maschinenaggregates eine Vermehrung der Gehäusezahl der Turbinenanlage über drei hinaus kaum zulässig.
Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf mehrstufige Dampf-oder Gasturbinen mit mindestens zwei Wellen in derselben Achse, zwischen deren Lagerstellcn in an sich bekannter Weise Teile der Turbinen, der angetriebenen Maschinen oder der Yerbindungsglieder angeordnet sind. Bei diesen Maschinen werden die erwähnten Schwierigkeiten dadurch überwunden, dass beide gegenläufig zu betreibenden Wellen über ihre benachbarten Lagerstellen hinaus derart verlängert sind. dass das eine Wellenende das andere umschliesst und die beiden Enden in dem hiedurch gebildeten Zwischenraum axial beaufschlagte Schaufelkränze tragen.
In der Zeichnung veranschaulicht Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer mehrstufigen Turbine gemäss der Anmeldung. Das hohl ausgebildete Ende der Welle a umschliesst das innere Wellen-
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oder starr gekuppelt. Der die Schaufeln tragende Teil a bildet somit eine axiale, freitragende Fortsetzung der Stromerzeugerwelle c und übt auf diese insofern einen günstigen Einfluss aus, als er deren grösste Durchbiegung verringert und damit gegebenenfalls die kritische Drehzahl des Stromerzeugers über die Betriebsdrehzahl verlegt, so dass die kritische Drehzahl beim Anfahren und Abstellen der Maschinen nicht durchfahren zu werden braucht.
Ähnlich wie der Läufer a kann auch der Läufer b in seinem beschaufelten Teil nur den Fortsatz einer in der Figur nicht gezeichneten Welle bilden, die als Träger weiterer Schaufelkränze dient und von einem Gehäuse umschlossen ist, dessen Abdampfstutzen g aus der Zeichnung noch erkennbar ist.
Der Hochdruekdampf wird der gegenläufigen Beschaufelung 11 zugeführt, u. zw. durch eine Bohrung der Welle b oder wie dargestellt, durch die Bohrung e der Stromerzeugerwelle c. An der Einführungsstelle des Dampfes ist eine Stopfbüchse f angeordnet, die derart ausgebildet wird, dass die vom Dampf am beaufschlagten andern Wellenende auf die Welle ausgeübten axialen Kräfte aufgehoben und von der Lagerung ferngehalten werden.
Die Welle b kann auch (wie a) als Fortsetzung einer Stromerzeugerwelle ausgebildet sein. wobei die beiden Stromerzeuger auf dasselbe Netz arbeiten, also elektrisch gekuppelt sind.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Hier bedeuten wieder f/und & den Hoch- druckteil der mehrstufigen Turbine, deren Läufer durch die über das Lager m hinaus verlängerte Welle h in der Mitteldruckturbine q und durch die über das Lager n hinaus verlängerte Welle c der Niederdruckturbine 'gebildet werden. Die Welle h ist ausserdem bei o, die Welle c bei li gelagert. Zwischen den beiden
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die äusseren Schaufelkränze x, wird von hier aus durch eine Leitung s der Turbine q zugeführt, die als Mitteldruckturbine ausgebildet ist und verlässt diese Turbine durch eine Leitung 1), um in die Turbine)' zu strömen, in der der Dampf bis zum Kondensationsdruck verarbeitet wird.
Der Generator cl ist hier, wie in Fig. 1, mit der Welle c gekuppelt. Auf den Wellen hunt c sind noch Zahnräder innerhalb von m und m angeordnet, die gestatten, die Wellenleistungen auf irgendeine andere Welle zu übertragen oder die Leistung der Welle h der Welle c zuzuführen.
In den weiteren Figuren ist der Hochdruckteil der Turbine mit HD, der Mitteldruckteil mit. MD und der Niederdruckteil mit ND bezeichnet. In Fig. 3 ist eine Zweigehäusemaschine dargestellt, bei der die beiden Wellen des Gegenlaufteiles HD eine höhere Umlaufzahl aufweisen als die Welle der angetriebenen Maschine G. Es ist also ein Übersetzungsgetriebe einzuschalten ; nur die eine Welle (in der Figur links von HD) enthält zwischen den Lagerstellen eine Teilturbine ND, die andere Welle lediglich einen Teil der Verbindungsglieder, nämlich das eine Ritzel. Der Dampf wird durch eine Mittenbohrung der letztgenannten Welle, wie es der Pfeil andeutet, zugeführt.
In Fig. 4 ist die Anlage durch ein drittes Gehäuse, dessen Läufer ebenfalls eine grössere Umlaufzahl als der Generator G aufweist, ergänzt. Der Dampf wird durch die Welle der Mitteldruekmasehine MD zugeführt.
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parallel oder hintereinander geschaltet werden können. Sämtliche Turbinenwellen weisen grössere Umlaufzahl als die Welle der angetriebenen Maschine G auf.
Das gleiche gilt für Fig. 6, bei der die beiden Niederdruckteile (l. ND und 2. ND) parallel geschaltet sind.
In Fig. 7 ist eine Zweigehäusemaschine dargestellt, bei der die Umlaufzahl des Niederdruckteiles ND mit derjenigen der angetriebenen Maschine G übereinstimmt. Zur Dampfzuführung dient, ähnlich wie in Fig. 3, diejenige Welle der Gegenlaufmaschine HD, die zwischen den Lagern lediglich das Ritzel trägt.
. In Fig. 8 ist ein Propellerantrieb durch eine Zweigehäusemaschine HD dargestellt, die nach den gleichen Grundsätzen ausgebildet ist, aber mit doppelter Übersetzung arbeitet.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Mehrstufige Dampf-oder Gasturbine mit zwei Wellen in derselben Achse, zwischen deren Lagerstellen Teile der Turbinen, der angetriebenen Maschinen oder der Verbindungsglieder angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass beide gegenläufig zu betreibende Wellen über ihre benachbartenLagerstellen hinaus derart verlängert sind, dass das eine Wellenende das andere umschliesst und beide Enden in dem hiedurch gebildeten Zwischenraum axial beaufschlagte Schaufelkränze tragen.