CH106295A - Dampf- oder Gasturbine. - Google Patents

Description

  Dampf- oder Gasturbine.    Dampf- oder Gasturbinen, deren Welle in  den Stopfbüchsen gleich grosse Durchmesser  hat, die aber grösser sind als die Wellen  durchmesser in den Lagern, sind bekannt.  Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die  Wellendurchmesser in den Stopfbüchsen gleich  denen in den Lagern auszuführen, um die       Undichtigkeitsverluste    nach Möglichkeit zu  verringern. Bei hohem     Stopfbiichsendruck     bleiben aber trotzdem die     LTndichtigkeitsver-          luste    verhältnismässig gross und die Stopf  büchsen müssen sehr lang sein, was besonders  bei Grossdampf- oder     Grossgashochdrucktur-          binen    nachteilig wirkt.  



  Die Beseitigung dieser Übelstände ist der  Zweck der vorliegenden Erfindung. Sie be  steht darin, dass die Welle des Turbinenrotors  in den Stopfbüchsen ungleiche Durchmesser  besitzt, welche kleiner sind als die Durch  messer der Welle in den Lagern, um dadurch  die     Undichtigkeitsverluste    besonders in Hoch  druckturbinen zu verringern und um mit ver  hältnismässig kurzen , Stopfbüchsen auszu  kommen.    Die Zeichnung zeigt in schematischer  Darstellung zwei Ausführungsbeispiele der       Erfindung.     



  Beim Ausführungsbeispiel nach der     Fig.    1  ist r der Rotor einer Hochdruckturbine, bei  welchem die Laufscheiben mit der Welle aus  einem Stück bestehen;<I>1</I> ist das vordere,     h.     das rückwärtige Turbinenlager, k das Kamm  lager, s ist die vordere und     si    die rückwär  tige     Hochdruchstopfbüchse.    Die Wellendurch  messer sind in den Stopfbüchsen mit     d,        dt     und in den Lagern mit     dz    und da bezeichnet.  Die punktierte Linie f veranschaulicht die       Durchbiegung    der Welle des Turbinenrotors r.

    Wenn ausserhalb der Lager 1,     li    Stützen vor  gesehen sind, wie dies beispielsweise durch       entprechende    Ausbildung des Kammlagers k  erfolgen kann und durch die Auflagefläche 12       (Fig.    1) kenntlich gemacht ist, dann wird die       Durchbiegung    des Turbinenrotors r nicht nach  der Linie f, sondern viel günstiger nach der  strichpunktierten Linie     fi    verlaufen.

   Dadurch  wird erreicht, dass die kritische Drehzahl des  Turbinenrotors erhöht wird, und die Wellen-           durchmesser,    insbesondere in den Stopfbüchsen  sehr klein und daher auch die     Baul#inge    der  Stopfbüchsen     verhältnismässig    kurz gehalten  werden kann.

   Die     Wellendurchmesser    d,     di     sind hierbei kleiner als die Wellendurchmesser       d:,        d3    und unter Berücksichtigung, dass sich  die durch die mechanische Energieübertragung  bedingte     Torsionsbeanspruchung    vom ersten  Laufrad nach rückwärts über das Lager     1i     überträgt, ist der Wellendurchmesser     d    in der  vordern Stopfbüchse bedeutend kleiner aus  geführt als der Durchmesser     di    in der     rüek-          wärtigen    Stoffbüchse     si,

      wodurch vorteilhafter  weise die unter dem höchsten Treibmittel  druck und kleinem spezifischen Treibmittel  volumen stehende     Hochdruckstopfbüchse    s und  deren Wellendurchmesser d am kleinsten  ausfallen.  



  Um auch die     Undichtigkeitsverluste    inner  halb der Turbine auf das Mindestmass herab  zusetzen, sind die zwischen den einzelnen  Laufrädern des Turbinenrotors     r    befindlichen  Wellendurchmesser nicht grösser als der Wel  lendurchmesser     di    in der hintern Stopfbüchse.  Vorteilhaft nehmen die Wellendurchmesser  zwischen den Laufrädern vom Durchmesser d  in der vordern Stopfbüchse bis auf den     Durch-          m,esser        di    in der rückwärtigen     Stopfbiichse     allmählich zu, wie dies auch beispielsweise  in     Fig.    1 dargestellt ist.

   Es bleiben hierbei  trotz der allmählich zunehmenden Wellen  durchmesser die     Undichtigkeitsverluste    gering,  da der fortschreitenden Ausdehnung des Treib  mittels in der Turbine entsprechend der     Treib-          mitteldruck    kleiner und das spezifische       Treibmittelvolumen    grösser     wird.     



       Uin    die Teilung der auf dem Rotor be  findlichen     Stopfbüchsenteile    zu vermeiden und  deren     .Montage    und Demontage zu verein  fachen, können an den Lagerstellen 1,     1i    be  sondere Büchsen auf die Turbinenwelle auf  gesetzt werden, damit die Lager die notwen  digen Durchmesser     d_    und     ds    erhalten.  



  Beim Ausführungsbeispiel nach der     Fig.:2     ist ausserhalb des Lagers     l    eine besondere  Stütze     1,3    vorgesehen, wodurch die Durch  biegung des Turbinenrotors nicht nach der    punktierten Linie f, sondern nach der strich.  punktierten Linie     fi    verläuft. Im übrigen  ist die Anordnung ähnlich der     Fig.    1.  



  Die Stützen     zwecks    Verminderung der       Durchbiegung,        Erli;hung    der kritischen Dreh  zahl oder     Verringerung    der Wellendurch  messer, besonders in den Stopfbüchsen, kön  nen selbstverständlich nach     Notwendigkeit    in  beliebiger Zahl an den jeweils geeignetsten  Stellen     angebracht    und     hiefür    auch entspre  chende Maschinenteile der Turbine, wie bei  spielsweise das bereits     vorerwähnte    Kamm  lager in geeigneter Weise ausgebildet und  verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Dampf- oder Gasturbine, dadurch gekenn zeichnet, dass die Welle des Turbinenrotors in den Stopfbüchsen ungleiche Durchmesser besitzt, welche kleiner sind als die Durch inesser der Welle in den Lagern, um dadurch die Undichtigkeitsverluste, besonders in Hoch druckturbinen, zu verringern und um mit ver hältnismässig kurzen Stopfbüchsen auszu kommen. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Dampf- oder Gasturbine nach dem Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass ausser halb der Lager besondere Stützen zur Ver minderung der Durchbiegung des Turbinen rotors vorgesehen sind, um die Ausführung kleiner Wellendurchmesser namentlich auch in den Stopfbiiehsen zu ermöglichen. 2.

   Dampf- oder Gasturbine nach dem Patent anspruch und Unteransprueli 1 mit Kamm- higer, dadurch gekennzeichnet, dass das Kammlager gleichzeitig als Stützlager zur Verminderung der Durchbiegung des Tur binenrotors ausgebildet ist. 3.

   Dampf- oder Gasturbine nach dein Patent anspruch und Unteranspruch 1 und 2, deren Rotor mehrere Laufräder hat, da durch gekennzeichnet, dass die zwischen den einzelnen Läufrädern des Turbinen rotors befindlichen Wellendurchmesser nicht grösser sind als der grössere der in den Stopfbüchsen vorhandenen Wellendurch messer und von dem kleineren gegen den grösseren der in den Stopfbüchsen vorhan- denen Wellendurchmesser allmählich zu nehmen.