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Vorrichtung zum Vermindern der Oberflächen reibung bei Dampfturbinen.
Es ist bekannt, dass bei Turbinen der Widerstand dos Troibmittels oder der Luft. worin die sich drohenden Teile laufen, eine Quelle erheblichen Verlustes für die volle Ausnutzung der Energie dos Treibmittels bildet. Man hat deshalb vorgeschlagen, diesen Verlust
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die Teile laufen. Es wurde dies z. B. dadurch erreicht, dass der Auspuff in Form einer Düse nach Art eines Dampfejektors ausgehitdot wurde, um eine Saugwirkung auszuüben und dadurch das Mittel, in dem die Teile laufen, zu verdünnen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Anordnung zu schaffen, die ein höheres Vakuum für die nicht arbeitenden Teile erreichbar macht und dabei unabhängig von dem Auspuff ist, so dass sich eine hohe Luftleere auch dem mit dem Kondensator verbundenen Auspuff gegenüber erreichen lässt.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die nicht arbeitenden Teile vom Aus-
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auf derselben Welle und in demselben Gehäuse, so wird trotzdem diese Umstouerungsturbine gegen den mit dem Kondensator verbundenen Auspuffraum der Haupttl1rbine ab- geschlossen, damit das.Auspuffmittel der Drehung dieser Turbine keinen Widerstand entgegensetzt. Für die Umsteucrungsturbine sind dann in dem Gehäuse Ventile vorgesehen, welche sich öffnen, wenn die Turbine umgesteuert wird.
Die Verbindung von getrennten Umsteuerungsturbinen mit dem Kondensator ist
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zur Hälfte in der Seitenansicht und zur Ua) fte in der Schnittansicht nach der Linie-H-B der Fig. I, während Fig. 3 eine wagerechte Schnittansicht nach der Linie C--C der Fig. 1
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des Ganges der Turbine aufzunchmen. Der Durchmesser der Laufradscheibe wird vorteilhaft gross gewählt, um eine geringe Windgeschwindigkeit, jedoch eine hohe Umfangsgeschwindigkeit zu erreichen.
Die Laufradscheibe b ist in ein Gehäuse eingeschlossen, von dessen Wand f und Deckel i Zwischenwändo q und f nach einwärts ragen und bei e gegeneinander abgedichtet
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Vakuumkammer bildet, in welcher das Mittel mehr verdünnt gehalten wird, a ! s in der Auspuffkammer o.
Die Laufradschoibe mit den Schaufeln dreht sich mit beträchtlichem freien Raum in der Kammer x, indem die Wände dieser Kammer einen grösseren Abstand zwischen sich und der Lanlradschcibe sowie den Schaufeln lassen, mit Ausnahme desjenigen kleinen Teiles oder Segmentes der Laufradscheibe und der Schaufeln, an welchem die Dampfeinlass- dtisen und der Dampfauslass angeordnet sind. An diesem Teil der Turbine sind die Flanschen q und r derart gegen die Turbine gebracht, dass der Flansch q sehr nahe gegen die Enden der Schaufeln zu liegen kommt.
Der Flansch q ist ferner bei 9 nahe gegen die Seiten der Schaufeln und den Kranz der Laufradschoibe gesetzt, während der Flansch''mit einer Wand 2 versehen ist, welche nahe gegen die Seiten der Schaufeln anliegt, so dass,
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Auspuffkammer 0, von wo es durch einen Auslass p zu einem Kondensator oder ins Freie fliesst.
Ein Lecken des Dampfes in die Vukuumkammer wird in der Richtung des Umfanges zwischen den festen Wänden und den oberen Enden sowie Seiten der Schaufeln durch den
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in radiator Richtung zu vorhindorn, wird an dieser Stelle eine Dichtung ans mehreren segmentförnigen Packungsringen h vorgesehen (Fig. 5 bis 7), welche in unterschnitteno Nuten an beiden Seiten des Kranzes der Laufradscheibe eintreten. Die segmentförmigon Dichtungsringe sind an der einen Seite der Laufradscheibo in Nuten des Teiles y der
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Dampfstrahl richtet, wenn die Tutbine umgesteuert werden soll.
In der Gehäusowand sind ein oder mehrere Ventile 13 vorgesehen, welche durch den Auspuffdampf geöffnet worden, sobald der Druck desselben den Druck in der Auspuffkammcr o übersteigt, so dass dann der Auspuffdampf zu einem Auspuffkanal 14 und der Auspusskammer o gelangen kann.
Anstatt die Turbine mit der beschriebenen soktorförmigon Abdichtung zu vorselwn, können auch vollo Ringe/ < benutzt worden, wie in Fig. 8 gezeigt. In diesem Fall ist der
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konzentrischen Ring k, in welchem die vollen Packungsringe h gelagert sind. Auch der . Flansch 9 an der anderen Seite der Laufradscheibo ist ringförmig ausgebildet und in gleicher Weise mit vollen Packungsringen versehen. Die so gebildete weitere Kammer y steht mit den Kammern x durch Öffnungen in den Flanschen g und j in Verbindung. Die beiden Kammern x sind in diesem Fall vorteilhaft durch Öffnungen 31 in der Laufradscheibe miteinander verbunden.
Der Erfinder zieht es jedoch vor, die in den Fig. I bis 7 gezeigte sektorförmige Al) dichtungsanordnung zu benutzen.
Die Turbine kann auch mit einem oder mehreren Ringen von Umsteuerungsschaufeln
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Nach der in den Fig. 9 und 10 gezeigten abgeänderten Ausführungsform sind die Umsteuerungsschaufeln 11 auf einem Ring 16 radial ausserhalb der Schaufeln a angeordnet.
Bei dieser Anordnung besteht das Gehäuse aus zwei gleichen Teilen 12'und IS, welche eine Kammer x bilden, in der sich dio Laufradschoibc, sowie die nicht arbeitenden Schaufoln der Haupt- und Umsteuerungsturbine drehen. Die Wände des Gehäuses werden, wie bei der in Fig. l bis 7 gezeigten Ausfährungsform, für einen kleinen Sektor des Turbinenradumfanges möglichst nahe gegen die Schanfeln und den Kranz der Laufradscheibo gebracht. damit die arbeitenden Teile des Rades beständig mit dem kleinsten, praktisch möglichen Zwischenraum zwischen den dicht anliegenden Wänden laufen und dadurch ein Lecken
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und (S'und Deckel 4/gebildet worden.
Die Abdichtung in radialer Richtung wird bei dieser Anordnung vorteilhaft in der
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ein Kondenswasserabtass 35 vorgesehen ist.
In manchen Fällen kann die Auspufföffnung gegenüber der Einlassdüse für die Um- stellerungsschaufeln auch mit einem Rückschlagventil versehen sein.
Die Erfindung kann auch für die bekannte, in Fig. 12 gezeigte Parallelstrahlturbine des Erfinders angewendet werden, bei welcher das Hauptturbinenrad 36 auf derselben Welle sitzt, wie das Rad 37 der Umsteuerungsturbine und die Auspuffenden beider Turlinen einander gegenüberliegen. Nach der dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse : J8 der Umsteuerungsturbine sowohl an dem Dampfeintrittsendo der Umsteuerungsturbine, ats an dem Dampfaustrittsende der Hauptturbine mit Dichtungsringen ) versehen, welche in Nuten der beiden Trommeln eintreten.
Während der Arbeit der Hauptturbine wird in dem Gehäuse der Umsteuerungsturbine, welches durch den Kanal 40 mit einer Saugvorrichtung
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richtung umgekehrt werden, so wird die Verbindung mit der Saugvorrichtung geschlossen und Dampf durch den Einlass 39 zugelassen, welcher nach Autrieb der Turbine durch dio Ventile 13 au@pufft.
! ho hohe Luftleere in den die nicht arbeitenden Teile der Turbine einschliessenden
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Das Innere des Gehäuses wird vorteilhaft möglichst glatt gemacht und ist wesentlich, selbst bei einem sehr hohen Vakium von etwa 15-20 mm Quecksilbersäule, alle radialen Rippen und Vorsprüngo zu vermeiden. Sind derartige Vorsprünge jedoch notwendig, so werden sie vorteilhaft ringförmig ausgebildet.
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In das luftleere Gehäuse können in.manchen Fällen auch Dampfstrahlen in solcher Richtung eingetassen werden, dass sie in demselben eine Drehung der zurückbleibenden Gase in demselben Sinne erzeugen wie der der Laufradscheibe und so der Widerstand gegen die Drehung des Laufrades noch weiter berabgemindort wird.
Die Erfindung ist sowohl für Turbinen mit Kondensation, als ohne solche anwendbar.
Bei Turbinen mit Kondensation können die Vakuumkammern, um eine hohe Luftleere aufrecht zu erhalten, entweder mit dem gewöhnlichen Kondensator oder einer besonderen Kondensationsvorrichtung verbunden sein, während bei Turbinen ohne Kondensation bereits eine sehr kleine Kondensationsanlage genügt, um das Vakuum für eine Turbine von grosser Arbeitsleistung aufrecht zu erhalten.
Bei Scheibenturbinen werden die Abdichtungen vorteilhaft in der Längsrichtung einstellbar gemacht, um ein Lecken dos Dampfes an dem Umfang der Dichtungsringe zu vermeiden.
Für gewöhnlich werden die Dichtungen an beiden Seiten der Scheibe in der gleichen
Weise ausgebildet. Die Dichtungen können in manchen Fällen anstatt in der Längsrichtung auch radial dampfdicht gemacht worden oder beide Arten der Einstellung können bei ein und demselben Satz von Dichtungen vereint sein.
Bei Turbinen mit mehreren Laufradscheibon und gegen die Schaufeln der ersten Scheibe gerichteten Dampfstrahlen, sowie zwischen den folgenden Scheiben vorgesehenen Dampf- leitungen kann es erwünscht sein, die Scheibe oder Scheiben, auf deren Schaufeln der
Dampf zuerst auftritt, in der angegebenen Weise in einer lüftverdünnten Kammer laufen
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Wenn es gewünscht wird, die Arbeitsleistung einer Dampfstrahlturbino zu erhöhen, so wird diese vorteilhaft durch Vergrösserung der Schaufelhöhe und Verbreiterung der
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arbeitenden Dampfstrahton bewirkt, da letzteres die Länge des eingeschlossenen Umfanges verkleinern wurde.
PATENT-ANSPRÜCHE : !. Vorrichtung zum Vermindern der Oberflüchenreibung bei Dampfturbinen durch Ver-
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Turbinen mit oder ohne Umsteuerungsschaufeln auf dem Laufrad bezw. mit oder ohne Umsteuerungsmaschine auf derselben Welle und in demselbou Gehäuse wie das Laufrad die nicht arbeitenden, sich drehenden Teile von dem mit dem kondensator verbundenen Aus-
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übrigen Schaufeln jedoch innerhalb des mit der Vakuumvorrichtung verbundenen Gohnusos liegen.
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