Verfahren zum Betriebe von Dampfturbinenanlagen und Anlage zur Ausführung dieses Verfahrens. Es gibt Fälle, wo mindestens im ersten Teil einer Dampfturbine kleine Dampf- volurnen zu verarbeiten sind, so dass dort kleine, verhältnismässig grosse Dampfverluste bedingen_le Schaufeln vorzusehen sind, sowie Teilbeaufschl.agung gewählt werden muss. Das trifft zum Beispiel für Turbinen sehr kleiner Leistung, sowie auch ' für Turbinen zu, die Dampf von hohem Anfangsdruck, beispielsweise in einem Bensonkessel in der Nähe des kritischen Druckes erzeugten Dampf, zu verarbeiten haben.
In letzterem Falle wird bekanntlich das bei einer Ent spannung von beispielsweise 22$ Atmosphä ren auf h() Atmosphären sich ergebende Ge fälle in einer sogenannten Vorschaltturbine ausgenützt. Dabei sind aber nicht nur die bereits erwähnten Übelstände, sondern auch noch all die baulichen Nachteile einer Hoch druckturbine in Kauf zu nehmen.
Zweck der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, die es ermöglichen, an allen Stellen einer Dampfturbine mit einem verhältnismässig grossen Dampfvolumen zu arbeiten, so dass die Schaufeln nirgends allzu klein bemessen werden müssen, und mit grö sserer Beaufschlagung als bisher gearbeitet werden kann.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch er reicht, dass Frischdampf nach mindestens teilweiser Expansion und vor seiner Arbeits leistung in Laufschaufelungen der Turbine durch Strahlwirkung zur Beschleunigung einer Dampfmenge von geringerer Spannung als die jenes Frischdampfes verwendet und das dabei entstandene Dampfgemisch veran- rasst wird, durch mindestens eine gemeinsame Laufschaufelung zu strömen. Dabei kann der mindestens teilweise expandierte Frischdampf zur Beschleunigung einer Dampfmenge, die bereits durch eine Laufschaufelung hindurch gegangen ist, oder von einer zweiten Frisch dampfquelle entnommenem Dampf dienen.
Bei einer zur Ausführung des neuen Ver fahrens bestimmten Dampfturbinenanlage ist erfindungsgemäss in jedem Kanal der ersten Leitvorrichtung der Turbine mindestens eine mit dem Frischdampf betriebene Strahldüse eingebaut. .
Wird die Erfindung da angewendet, w o Dampf von hohem Anfangsdruck, beispiels weise in einem Bensonkessel in der blähe des kritischen Druckes erzeugter Dampf, zu verarbeiten ist, so ermöglicht sie, mit Normal turbinen, das heisst Turbinen, .die keine (i0 Atmosphären übersteigende Drücke ver arbeiten, auszukommen und gleichwohl einen Teil des sonst in Hochdruckturbinen ver arbeiteten oder infolge Drosselns verloren gegangenen Gefälles nutzbar zu verwerten.
Es ist also. möglich, mit Turbinen auszu kommen, die betriebssicher laufen und an und für' sich schon einen guten Wirkungs grad ergeben. Dabei wird erreicht, dass der Frischdampf hoher Spannung bereits vor dem Eintritt in die erste Laufschaufelung der Turbine eine gewisse Arbeit abgibt, in dem eine aus einer vorangehenden teilweisen Expansion sich ergebende Geschwindigkeit durch Strahlwirkung zur Beschleunigung einer Dampfmenge, die gewissermassen als Zusatzdampfinenge zu betrachten ist, aus genutzt wird.
Bei Anwendung der Erfin dung ist es möglich, vor die erste Lauf- schaufelung der Turbine ein Dampfvolumen zu führen, das bereits so gross ist, dass die Schaufeln dieser Stufe nicht allzu klein be messen werden müssen und volle Beauf- schlagung, oder zum mindesten eine Ver hältnismässig grosse Teilbcaufschla.gung ge- wähIt werden kann.
Auf der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Dampfturbinen ä.nlage, die das neue Verfahren veranschau licht, teilweise dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt nach der Linie I-1 der Fig. 2 durch die zwei ersten Stufen einer Scheibenradturbine, und Fig. 2 einen wagrechten Schnitt nach der Linie II-1.1 der Fig. 1.
Es bezeichnet 1 eine im Gehäuse 2 der Dampfturbine angeordnete Dampfverteil- kammer, die an einem nicht dargestellten Dampferzeuger angeschlossen ist. 3 und 4 sind zwei Leitvorrichtungen; der Leitvor- richtung 3 ist ein Laufrad 5 und der Leit- vorrichtung 4 ein Laufrad 6 zugeordnet. In ,jeden Kanal 7 der ersten Leitvorrichtung 3 ragt eine Strahldüse 8, die mit aus der Kammer 1 zuströmendem Frischdampf ge speist wird.
Zwischen der Laufschaufelung des Rades 5 und der Leitvorrichtung 4 ist ein grösserer Zwischenraum 11 vorgesehen, der durch in der Leitvorrichtung 3 vor gesehene Kanäle 9 mit einer dieser Leit vorrichtung 3 vorgelagerten Kammer 10 in Verbindung steht.
In den Düsen 8 wird nun ein Teil .des Druckes des hochgespannten Frischdampfes vor dem eigentlichen Eintritt ,in die erste Leitvorrichtung 3 der Turbine in Geschwin digkeit umgesetzt und hierauf nach dem Austritt aus den Düsen 8 durch Str ahlwir- kung zur Beschleunigung eines durch die Kanäle 9 und die Räume 11, 10 in Um lauf gehaltenen Teils des bereits durch dich Laufschaufelung des Rades 5 hindurch gegangenen Dampfes verwendet.
Das dabei entstehende Dampfgemisch wird veranlasst, mit kleinerer Gesehwindigkeit als denjenigen des Frischdampfes durch eine gemeinsame La:ufschaufelung, das heisst das Laufrad 5, zu strömen, worauf ein Teil dieses Gemi sches durch die weiteren Stufen der Tur bine strömt, während der Rest infolge der vom expandiemten Frischdampf ausgeübten Strahlwirkung in die Kammer 10 übertritt.
G.ewünschtenfalls können die Düsen 8 auch dazu verwendet werden, um einen Teil des Dampfes in Umlauf zu halten, der be reits durch mehr als eine Laufschaufelung hindurchgegangen ist.
Die aus den Düsen 8 austretenden Strah len bewirken, dass eine -verhältnismässig grosse Dampfmenge durch die erste Lauf- schaufelung hindurchgeht, so dass' die be treffenden Schaufeln selbst. wenn die spe zifische Dampfdichte des teilweise expan dierten Frischdampfes noch gross ist, an nehmbar lang bemessen werden können.
Ist die Austrittsgeschwindigkeit des Dampfgemisehes aus der Laufschaufe- lung, durch die es hindurchgegangen ist, gross, so kann ein Teil dieses Dampfgemi sches durch geeignete Dampfkanäle, deren Mittellinie beispielsweise in einer wa.grech- ten Ebene gelegen sein kann, so den Düsen 8 zugeführt werden, dass jener Teil, wenn er mit dem expandierten Frischdampf in Be rührung kommt, bereits eine verhältnismässig grosse Geschwindigkeit besitzt.
Letztere er fährt dann in der Leitvorrichtung durch die Strahlwirkung des aus den Düsen 8 aus tretenden Frischdampfes eine weitere Er höhung, so dass die Geschwindigkeit des Gemisches beim Eintritt in die erste Lauf schaufelung eine grosse sein wird.
Anstatt den aus den Düsen 8 ausströmen den Frischdampf in der dargestellten Weise auf Dampf einwirken zu lassen, der bereits durch mindestens eine Laufschaufelung der Turbine hindurchgegangen ist, kann er auch zum Einwirken das heisst zur Beschleuni gung einer Dampfmenge, verwendet. werden, die einer zweiten Frischdampfquelle niedri geren Druckes entnommen wird. Der Frisch dampf niedrigeren Druckes kann in einem solchen Falle vor seiner Beschleunigung durch den Hochdruekd.ampf bereits eine teilweise Expansion erfahren.
Der mindestens teilweise expandierte Frischdampf hoher Spannung kann vor seiner Arbeitsleistung in den Laufschaufe- lungen auch gleichzeitig zur Beschleunigung von Frischdampf niedrigerer Spannung und von Dampf, der schon in der Turbine ge arbeitet hat, verwendet werden.
Das Dampfgemisch, welches nach dem Austritt des teilweise expandierten Frisch dampfes hoher Spannung aus der Expan sionsvorrichtung entsteht, kann unmittelbar einer Laufschaufelung zugeführt oder vor dem Eintritt in eine solche noch einer Ex pansion unterworfen werden.
Anstatt in jeden Leitkanal 7 nur eine Düse 8 ragen zu lassen, können in Verbin dung mit jedem Kanal 7, falls man mit dünnen Strahlen arbeiten will, auch mehrere Düsen 8 -vorgesehen sein. Für die Umset zung des Druckes.des hochgespannten Frisch dampfes in Geschwindigkeit zwecks Erzie lung einer Strahlwirkung kann irgend eine bekannte Expansionsvorrichtung zur Ver wendung kommen.