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Vorrichtung zur Entlastung der Achsialdampfturbinen vom Achsialschub.
Zur Entlastung der Achsialturbine vom Achsialschub ist es bekannt, zwei in allen Abmessungen gleiche Turbinen symmetrisch zueinander auf ein und derselben Welle so anzuordnen, dass sich die in Richtung ihrer Achse wirkenden beiden Einzeldrucke gegenseitig aufheben. Bei Verbunddampfturbinen ordnet man auch die Hochdruckturbine zur Niederdruckturbine so an, dass ihre Achsialdrucke nach entgegengesetzten Richtungen wirken. Bekannt ist es ferner, eine Achsialdampfturbine mit einer Radialturbine so zu verbinden, dass beide Turbinenkörper einen achsialen Schub in derselben Richtung erfahren, der durch die Wirkung des Dampfes auf den Rücken der Radialturbine ganz oder teilweise aufgehoben wird.
Es wird also hier nicht jeder Turbinenkörper für sich gespeist und der Entlastungsdruck wird auch nicht lediglich mit einer zur Entlastung gerade ausreichenden Dampfmenge erzeugt. Am gebräuchlichsten sind aber Gegendruckscheiben, welche auf der Welle festsitzen. Ihre Abdichtung erfolgt mittels Labyrinthdichtung, die in beschränktem Masse dampfdurchlässig ist.
Bei der vorliegenden Erfindung werden zwar auch Gegendruckscheiben benutzt, aber die Labyrinthdichtung ist durch ein System von Leit-und Laufradkränzen ersetzt, so dass der Leckdampf mit zur Arbeitsleitsung herangezogen wird. Die Entlastungsscheibe ist als Entlastungs-
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Nach Fig. 2 ist für möglichst wirtschaftliche Ausnutzung des zur Entlastung erforderlichen Dampfes eine achsial beaufschlagte Entlastungsturbine b vorgesehen, die mit Dampf gespeist wird, welcher bereits in der zu entlastenden Turbe a gearbeitet, also an Spannung verloren hat. Eine zwischen der Dampfeintritts. und Dampfaustrittsseite der Turbine a liegende Ring- kammer a2 ist durch ein ausserhalb des Turbinengehäuaes oder innerhalb der Turbinentrommel angeordnetes Rohr e bzw. e mit der Dampfkammer bl der Turbine b verbunden, die ihrer Bestimmung gemäss, lediglich mit der zur Entlastung nötigen Menge Dampf gespeist wird.
Auch bei dieser Ausführungsform kann man je nach Wahl des inneren Durchmessers der Entlastungsturbine b und der Lage der Kammer a2 einen gewissen Überschuss des Achsialdruckes nach der einen'oder anderen Richtung erzielen.
Nach Fig. 3-5 ist neben der achsial beaufschlagten Turbine a eine achsial beaufschlagte Entlastungsturbine b angeordnet, die möglichst kleine Abmessungen und kurze Dampfwege hat. Für beide Turbinen ist nur ein Gehäuse d und nur eine Welle c vorgesehen. Beide erhalten Dampf aus einer gemeinschaftlichen Dampfeintrittskammer al, blasen aber in getrennte Kammern/ bzw. j1 aus. Im Beispiel nach Fig. 3 ist der Durchmesser der Turbine b annähernd gleich dem des ersten Turbinenrades der Turbine a, nach Fig. 4 ist der mittlere Durchmesser der Turbine b grösser als der mittlere Durchmesser des ersten Turbinenrades der Turbine a, nach Fig. 5 kleiner als diese.
Ihr Achsialschub wird durch den entgegengesetzt gerichteten Achsialschub der Turbine b ganz oder teilweise aufgenommen und der resultierende Achsialschub ist dem der Turbine a entgegengerichtet. Für die Grösse des Achsialschubs kommt noch der Gegendruck in der Austrittskammer / der Turbine a bzw. j1 der Turbine b auf die Aussenfläche der Turbinen in Betracht. Trotz grösseren Durchmessers erhält die Turbine a wegen der sehr niedrigen Dampfspannung in Kammer/nur geringen Gegendruck. Mit starker Erhöhung des Enddruckes der Turbine a liesse sich zwar ihr Achsialschub herabsetzen, der hindurchströmende Dampf würde dann aber nur schlecht ausgenutzt werden.
Die Turbine b dagegen kann man ohne wirtschaftlichen Nachteil mit hohem Enddruck arbeiten lassen, u. zw. am besten in der Weise, dass man den Dampf aus der Turbine b nach der Austrittskammer/der Turbine a nicht unmittelbar abführt, ihn vielmehr in dieser Turbine noch arbeiten lässt.
Zu diesem Zweck ist das Dampfaustrittsrohr der Entlastungsturbine b mit mehreren durch Ventile < abschliessbaren Ringkammern a2, a3, a4 (Fig. 3) oder mit nur einer Ringkammer a2 (Fig. 4 und 5) der Turbine a in Verbindung. Je nachdem man den Dampf aus der Turbine b
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spannung und kann auf diese Weise die Grösse des Achsialschubs regeln.
Nach Fig. 6 ist eine Turbine a mit achsialer Beaufschlagung in Verbindung mit einer radial
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Vorsprung n vor dem Schieberring k und im Vorsprung n einen oder mehrere Ausschnitte auf gewisse Länge/, M (Fig. 8) für den Zutritt des Dampfes zur Entlastungsturbine b. Der Schieberring k 'erhätt Leitkanläle ebenfalls nur auf einem ebenso langen Teil des Umfanges. Man kann also durch Drehen des Schieberrings den Dampfzutritt zur Turbine b nach Bedarf regeln. Die partielle Beaufschtagung der Turbine könnte aber auch in anderer bekannter Weise, erfolgen.
Die partiell beaufschlagte Entlastungsturbine dient als neues und sehr brauchbares Mitte !,
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Wird dagegen der zur Leistungserhöhung der Turbine bestimmte Dampf vorher durch eine Entlastullgsturbine geführt, die wie in Fig. 7 und 8 ein oder mehrere regelbare Schaufelsysteme
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der Expansionskraft des Dampfes,-entsprechend der Differenz zwischen Ein-und Austrittsspannung in der Entlastungsturbihe in nützliche Arbeit umgesetzt werden.
In beiden Beispielen nach Fig. 9 und 10 ist die Entlastungsturbine b auf der Wolle c der zu entlastenden Turbine a mit besonderem Gehäuse e versehen. Nach Fig. 9 strömt der Kesseldampf durch Rohrleitung / in die Eintrittskammer a1 am vorderen Ende des Gehäuses d der zu entlastenden Turbine a. Der Ausblasedampf der letzteren geht aus der Ringkammer a3 am hinteren Ende des Gehäuses d in den Kondensator h. Die Turbine b erhält ihren Dampf entweder aus
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durch ein Rohr fl, u. zw. im letzteren Falle mit geringerem Druck als im ersteren, weil der Dampf auf dem Wege bis zur Ringkammer a2 in der Turbine a bereits Arbeit geleistet hat.
Die Turbine b nach Fig. 9 wird beispielsweise radial beaufschlagt. Hat der Dampf darin gewirkt, so kann er aus der Kammer g durch ein Rohr g2 entweder in den Kondensator h oder ins Freie oder in eine Turbine geleitet werden, die mit niedrigem Druck arbeitet. Man kann aber auch, wie im dargestellten Beispiel angenommen, den Dampf aus der Turbine b durch ein Rohr gl in eine besondere, in einiger Entfernung von der Austrittskammer a3 angeordnete Ringkammer a4 der Turbine a einführen, damit in dieser der Dampf noch weitere Arbeit leisten kann.
Im Beispiel Fig. 10 arbeitet eine Aktionsturbine a mit einer Entlastungsturbine b auf derselben Welle. Da die Aktionsturbine bekanntlich nur einen sehr geringen Achsialschub durch die eigene Dampfarbeit erfährt, so dient hier die Hilfsturbine hauptsächlich dazu, einen ausserhalb der Turbine a wirkenden Achsialschub aufzunehmen, z. B. bei Schiffen den Schub des Propellers, bei Windemaschinen mit Übertragung mittels Schnecke auf Schneckenrad den Schub auf das Lager der Schneckenwelle, ebenso den Schub auf das Wellenlager bei, einseitig wirkenden Zentrifugalpumpen oder dgl.
Im Beispiel Fig. 10 strömt des Kesseldampf durch Rohr f der ersten Kammer al der Aktionsturbine a zu, die mit weiteren Kammern a2, a3, a4 und davon ausgehenden Düsen versehen ist, welche den Dampf den einzelnen Laufrädern der Welle c zuführen. Der die Turbine a durchströmende Dampf geht am hinteren Ende des Gehäuses d durch die Ringkammer a5 in den Kon- densator. Auf der Welle c ist auch hier die Entlastungsturbine b mit besonderem Gehäuse e, und zwar, wie dargestellt, beispielsweise für achsiale Beaufschlagung angeordnet.
Die übrige Einrichtung ist analog der mit Bezug auf Fig. 9 beschriebenen. Mit der Eintrittskammer der Turbine b ist eine Rohrleitung P, 12 mit zwei Ventilen in Verbindung, von denen das eine den Dampfweg aus Kammer al, das andere den Dampfweg aus Kammer a3 abzusperren
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