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Dampfturbinenanlage.
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strommaschinen, und bezieht sich insbesondere auf solche Anlagen, bei denen eine grosse Kraftleistung in einem einzigen Aggregat abgeführt wird.
Bei derartigen Anlagen wird notwendigerweise eine hohe Umdrehungsgeschwindigkeit gewählt, um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen und die Grösse des Gewichts und die Kosten der Maschinen möglichst niedrig zu halten. Es wird gewöhnlich die überhaupt höchst zulässige Umdrehungsgeschwindig- keit gewählt.
Bei diesen grossen Kraftanlagen mit hoher Umdrehungsgeschwindigkeit ergeben sich Schwierig-
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Niederdruckschaufeln, um den Dampf wirksam bis zu einer niedrigen Entspannung herunterexpandieren zu lassen. schwer erhalten werden kann, weil die Beanspruchung durch die Fliehkräfte die Höhe der noch mit genügender Sicherheit verwendbaren Schaufeln beschränkt und weil Schaufeln, welche im Verhältnis zum Durchmesser ihres Trägers sehr lang gemacht werden, zufolge der grossen Änderung der Geschwindigkeit und der Dampfdurehlass-Querschnitte längs der Schaufel eine schlechte Wirksamkeit aufweisen.
Bei den niedrigen Kondensatorspannungen, welche für einen hohen Wirkungsgrad unerlässlich sind. wird ferner das gesamte Volumen des Abdampfes derartig gross. dass ein bedeutender Verlust durch Reibung entsteht, wenn der Dampf mit hoher Geschwindigkeit durch die Kanüle, welche von der letzten Schaufelreihe zum Kondensator führen, strömt. Soll diesem Ubelstande wieder abgeholfen werden, so müssten solche Kanäle ganz ungeheure Abmessungen enthalten.
Erfindungsgemäss wird nur bei einer Einrichtung, die mit einer mit hoher Umdrehungszahl umlaufenden Hauptwelle und einer mit geringerer Umdrehungszahl umlaufenden nebenwelle ansgerüstet ist, welch'beide besondere Generatoren antreiben oder mechanisch untereinander gekuppelt sind, die grössere Zahl der Schaufelreihen, von der rasch umlaufenden Hauptwelle, die restli (l ; geringere Zai l der Schaufelreihen, in denen die weitere Expansion des Dampfes stattfindet, von der Nebenwelle getragen.
Um hiebei eine kurze Baulänge des Gesamtapparates und einen geringeren Grundfläehenbedarf. somit Raumersparnis bei leichter Unterbringungsmögliehkeit und gleichzeitig eine möglichst günstige Kondensatoranordnung zu erzielen, wird die Achse der Hauptwelle waagrecht und die Achse der Nebenwelle lotrecht angeordnet.
Weiters werden die Schaufelreihen des Läufers der Nebenwelle innerhalb des Hauptkondensators oder unmittelbar im Abdampfrohr vor diesem Hauptkondensator angeordnet.
In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes' dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Turbineneinheit entlang der Achse der Nebenwelle und zeigt das Verhältnis der Anordnung dieser Welle zur Hauptwelle bzw. zur Hauptturbine.
Die Fig. 2 und 3 stellen abgeänderte Ausführungsformen der Erfindung dar, wobei die oben dargelegten Ergebnisse durch verschiedene Anordnung der Nebenwelle und durch verschiedene Einrichtungen erzielt werden, mittels deren diese letztere mit der Hauptwelle gekuppelt und in Parallelarbeit erhalten wird.
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Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1. ist die Hauptturbine eine Axialturbine mit wagreehtem Dampffluss. Sie treibt einen Wechselstromgenerator direkt mit einer möglichst grossen Umdrehungszahl.
Der Abdampf von dieser Hauptturbine geht durch ein Ableitungsrohr 3 zu den Schaufeln 3 auf der Nebenwelle 4, die eine senkrechte oder annähernd senkrechte Lage aufweist Die Nebenwelle liegt vorteilhaft unter der Achse der Hauptwelle und etwas seitlich vor ihr, aber unmittelbar über den Rohren des Hauptkondensators 5, so dass der aus der letzten Stufe austretende Dampf direkt auf die Kondensationsflächen trifft, ohne zuvor dazwischen geschaltete Kanäle durchfliessen zu müssen. Der obere Teil der Nebenwelle 4 geht durch das Abdampfrohr 2 hindurch und ist daselbst mit einer geeigneten Stopfbüchse oder Packung versehen. Diese Welle treibt einen Wechselstromgenerator 7, der mit dem Hauptgenerator parallel geschaltet ist.
Der sekundäre Teil der Turbine hat eine verhältnismässig geringe Umdrehungsgeschwindigkeit, ist jedoch für grosse Rauminhalte gebaut, so dass der Dampf wirksam bis auf eine sehr niedrige Kondensatorspannung expandieren kann. Dieser Teil der Turbine hat nur eine verhältnismässig geringe Kraftleistung und vorteilhaft sind nur drei oder vier Stufen für den Dampf angeordnet.
Die zwischen den beiden Teilen herrschende Zwischenspannung des Dampfes wird derart
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kann, so dass er durch das Abdampfrohr 2 mit geringer Geschwindigkeit zu strömen vermag, ohne dass dieses Rohr übermässige Abmessungen erhalten muss.
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Hauptwelle der Turbine 1 und des Hauptgenerators 11 in solcher Lage, dass das den Dampf vom Haupt- teil 1 der Turbine zum Hilfsteil leitende Rohr 2 eine möglichst geringe Ausdehnung erhält. In der früher beschriebenen Weise geht der Dampf von den sekundären Schaufeln : ; zum Kondensator 5, dessen Körper einen Fortsatz des den Turbinenteil mit der geringeren Geschwindigkeit umschliessenden Gehäuses bildet.
Der sekundäre Läufer sitzt fliegend auf der Welle 4, welche in Lagern 12 beiderseitig des Hilfsgenerators7gestütztwird.
Die Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher der Sekundärtei] der Turbine mit Hilfe von Getrieberädern an die Hauptwelle 1 seine Kraft überträgt. Die Nebenwelle 4 ist geneigt angeordnet. Es werden Kegelräder 14 und 15 angewendet, um die Kraft von der Welle 4 auf die Welle. M zu übertragen. Klarer- weise ist jedoch die Erfindung nicht auf diese Art von Getriebe beschränkt, da Pfeilräder oder Schnecken- getriebe oder irgendein anderes geeignetes Getriebe verwendet werden kann. um die beiden Wellen zu verbinden.
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Seiten des sekundären Läufers entfallen.
In jenen Fällen, in denen die Nebenwelle senkrecht steht oder geneigt ist. wird das Gehäuse des sekundären Teiles vorteilhaft dem Umfang nach in mehrere Teile geteilt, die einzeln leicht herausgezogen werden können. Es können Gleitschienen u. dgl. angeordnet werden, um diese Teile während des Zurückziehens in geeigneter Höhe zu halten. Das obere Ende des Dampfabzugrohres wird vorteilhaft mit einem Expansionsstück versehen, das abgenommen werden kann, um ein leichtes Heben des unteren Teiles der Abdampfleitung zu gestatten und dadurch das Zurückziehen der einzelnen Sektoren des Turbinengehäuses zu erleichtern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Dampfturbinenanlage, bei welcher eine mit hoher Umdrehungsgeschwindigkeit umlaufende Hauptwelle und eine mit geringerer Umdrehungszahl umlaufende Nebenwelle besondere Generatoren antreiben oder mechanisch untereinander gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die grössere
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geringere Anzahl der Sehaufelreihen, in denen die weitere Expansion des Dampfes stattfindet, sich auf der Nebenwelle befindet.