Kombinierte Dampfwasserturbine für nassen Dampf. Die bisher ausgeführten Turbinen ver arbeiten ein Druckgefälle, bei dem man mit den bisher bekannten Massnahmen gegen die nachteiligen Wirkungen der Dampfnässe, wie Verdrehen der Schaufeln und Abrunden der Eintrittskanten der im Niederdruckteil arbei tenden Schaufeln das Auslangen fand. Heute ist man im Begriff, im Dampfturbinenbau derart hohe Drücke zu verwenden, dass die bisher übliche Ausführungsform der Turbine eine Verarbeitung auf ein geringes Druck gefälle herab nicht ermöglicht, weil der Wassergehalt bereits eine sehr bedeutende Rolle spielt.
Die Wirtschaftlichkeit verschie dener Betriebe erfordert heute schon eine be deutende Druckerhöhung der krafterzeugen den Medien und bei vielen Ausführungsformen werden heute schon Anfangsdrücke bis zu 100 Atm. verlangt.
Unter Zugrundelegung eines Anfangsdruckes von 100 Atm. gelangt man bereits bei etwa 15 Atm. in das Ge biet des gesättigten Dampfes, und selbst wenn man unter Berücksichtigung des technischen Dampfes, also nicht kernfreien Mediums, nicht die Wilsongrenze, wohl aber die dreifache Übersättigungsgrenze als massgebend ansieht, so kommt es immerhin schon bei Drücken von 7-8 Atm. zur Ausscheidung von Wasser.
Das aber ist eine Druckzone, in welcher bei den bisherigen Turbinen der Dampf noch vollständig im überhitzten Gebiet arbeitet, während er in die Nassdampfzone schlimmsten Falles erst bei etwa 2 Atm. gelangt. Um die heutigen Ausführungsformen von Tur binen beibehalten zu können, müsste der Dampf, noch ehe er die Sättigungsgrenze er reicht, abermals überhitzt werden, was auch schon vorgeschlagen wurde. In Fällen, wo infolge besonderer Betriebsverhältnisse die Aufstellung derartiger besonderer Überhitzer öder überhaupt eine Auffrischung des Dampfes unmöglich ist, ist man gezwungen, den Nass- dampf noch weiter arbeitsverrichtend expan dieren zu lassen.
Die vorliegende Erfindung besteht darin, dass die Verschaufelung in zwei ringförmige Zonen geteilt ist, von denen die innere Ring zone wie die Verschaufelung einer reinen Dampfturbine ausgebildet, die äussere Ring zone dagegen zur Verarbeitung eines Dampf wassergemisches eingerichtet ist.
In der ein Ausführungsbeispiel der Erfin- dung veranschaulichenden Zeichnung bedeutet a den Rotor, b das Gehäuse, c den Dampf zuführungskanal, d und e die Leitschaufeln für die innere und äussere Zone, f die Lauf schaufeln und ,g den Abdampfkanal.
Es handelt sich hierbei vor allem um zwei Massnahmen, von denen die eine darin besteht, dass bis zu einem bestimmten Grad die Scheidung des Wassers von dein Dampf in fortschreitendem Masse mit der Erhöhung des Wassergehaltes erfolgt, damit der innere Teil als reine Dampfturbine mit seinem hohen Wirkungsgrad arbeiten kann, während die zweite darin besteht, dass der durch das aus dem innern Teil ausgeschiedene Wasser er höhte Wassergehalt des äussern Teils durch besondere Konstruktion der Verschaufelung soweit berücksichtigt wird, dass die bisher unvermeidbaren schädlichen Folgen verhütet, bezw. auf ein geringstes ass herabgesetzt werden;
das geschieht durch Berücksichti- gung des Umstandes, dass bei der Strömung die Wasserteilchen hinter den Dampfteilchen zurückbleiben, wodurch sich verschiedene Geschwindigkeitsdreiecke für Dampf und Wasser ergeben (für die Austrittswinkel des Dampfwassergemischesist nämlich der Wasser gehalt massgebend). Die Scheidung des Was sers vom Dampf erfolgt vornehmlich durch die Zentrifugalkraft; das richtige Mass der Dampfwasserrnischung der äussern Zone wird durch entsprechende Anordnung von Stegen an den Leitschaufeln erreicht.
Der Nassdampf strömt durch den Kanal c in der Richtung des Pfeils der Ver.schaufe- lung zu; gleich in den ersten Stufen geht infolge der Zentrifugalkraft eine Scheidung in der Weise vor sich, dass die Dampfnässe des äussern Teils zunimmt, wodurch sich der Dampf in der innern Zone dem trocken ge sättigten Zustand nähert.
Um die Scheidung in den notwendigen Grenzen zu halten, sind in an sich bekannter Weise an den Leit- schaufeln Stege h vorgesehen, so dass sich dadurch tatsächlich zwei getrennte nach ver schiedenen Grundlätzen arbeitende ringförmige Zonen ergeben.
Der eine Teil wird durch die Leitschaufelteile e und die innern entspre chenden Teile der Laufschaufeln f gebildet, der andere äuf.ier-e Teil durch die Leitschau- felteile d und die äussern entsprechenden Teile der Laufschaufeln<I>f.</I> Die Stege h sind da bei vorteilhafterweise in einem solchen Ab stande vom Leitschaufelfuss angeordnet, dass dadurch in geeigneter Weise dem Imstand Rechnung getragen wird,
dass mit sinkendem Dampfdruck die Nässe des Dampfes zunimmt, und zwar erfolgt in fortschreitendem Masse die Ausscheidung des Wassers aus der in- nern Ringzone in die äussere, wobei ander seits in der äussern Ringzone wieder genii- gend Dampf zur Verfügung steht, um die entsprechende Strömungsgeschwindigkeit des Dampfwassergernisehes aufrecht zu erhalten.
Die Verschaufelung ist den beiden -Ring zonen wesentlich verschieden, und zwar ist die innere Ringzone mit einer üblichen Dampf- turbinenverscbaufelung versehen, wogegen die Verschaufelung der äussern Ringzone nach den für Wasserturbinen geltenden Grund ausgebildet ist.
Gegebenenfalls können s<B><U>*</U></B> tzen <B>i</B> es besondere Dampf- und Geschwindigkeits verhältnisse erfordern, dass die äussere Ring zone eine andere Stufenzahl erhält, als die innere Ringzone; uni die durch verschieden artige Qualität des Dampfes in den beiden Zonen bedingten Geschwindigkeiten in ein entsprechendes Verhältnis zu bringen.
Der durch die vorliegende Erfindung er zielte Fortschritt liegt darin, dass es auf die beschriebene Art und Weise gelingt, sehr nassen Dampf, wie er sich aus der Ver arbeitung höchster Dampfdrüeke ergibt, noch mit gutem Wirkungsgrad zu weiterer Ar beitsleistung heranzuziehen, wenn die Mög lichkeit einer Dampfauffrischung nichtgegeben erscheint.