Zeitvorrichtung für Tarbomaschinen, insbesondere für .Gas- und Dampfturbinen sowie Azialverdichter. Die Erfindung betrifft eine Leitvorrich- tung für Turbomasehinen, insbesondere für Gas- und Dampfturbinen, sowie Axialver- dichter, welche zwei :
Schaufelsysteme auf weist, von denen das eine aus 'Stützschaufeln besteht, ,die .in erster Linie einen Aussenkranz mit einer Scheibe zu verbinden haben, wäh rend :das zweite System von verhältnismässig enger Schaufelteilung sich aus in Nuten der Scheibe und :
des Kranzes eingesetzten Schau feln, sowie Zwischenstücken aufbaut.
Überschreitet :die radiale Länge der Schaufeln von Turbomaschinen ein gewisses Mass, so machen sich die Unterschiede in der Umfangsgeschwindigkeit am innern und äussern Ende :der Laufschaufeln hinsichtlich der Strömung derart geltend, dass die geord nete Durchströmung der verschiedenen Lauf mhaufelungen gestört wird.
Das hat einen schlechten Wirkungsgrad der Maschinen zur Folge. Um diesen Übelstand zu beheben, ist schon vorgeschlagen worden, bei konstantem Leitschaufelwinkel :den Ein- und Austritts winkel :der Laufschaufeln in deren radialer Richtung von innen nach aussen entsprechend anzupassen. Die Herstellung derartiger Lauf- schaufeln ist jedoch verwickelt und infolge- dessen auch teuer.
Zweck vorliegender Erfindung ist, die er wähnten Übelstände durch eine neuartige Ausbildung einer Leitvorrichtung :der ein- gangs erwähnten Gattung zu beheben.
Zu .diesem Behufe sind bei einer :solchen Leit vorrichtung gemäss :der Erfindung die Zwi- schenatüoke des Kranzes und der Scheibe ver schieden geformt, so :dass sie auf .die da zwischen festgeklemmten, ursprünglich ,ge raden Schaufeln Verdvillmomente ausüben, welche eine Verwindung :der :
dünnen Leit- schaufeln zwischen ihren eingespannten Enden bewirken.
Diese Verdrillung bewirkt auch eine er hebliche Versteifung :der Leitsehaufelbleche, so dass diese dünn gehalten werden können, was einer Herabsetzung der Leitschaufel- verluste gleichkommt.
Zweckmässig werden die zwei Arten von Zwischenstücken .so geformt, dass die .in die Scheibe eingesetzten Zwischenstücke eine stärkere Verwindung der 'Schaufeln gegen über der Agialrichtung der Maschine bewir ken als die in den Kranz eingesetzten.
Diese Bauweise kann sowohl für dem Laufrad vor- wie nachgeschaltete Leitvor- richtungen sinngemäss verwendet werden. Um etwaige zu hohe Spannungen infolge der Verdrillung in den Leitblechen unschädlich zu machen, kann die neuartige Leitvorrich- tung nach dem Zueammenbau entsprechend ausgeglüht werden.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfin- dungs.gegenstandes an einer dem Laufrad einer Dampfturbine vorgeschalteten Leitvor- riehtung gezeigt.
Es ist: Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Stückes der neuartigen Leitvorrichtung, Fig. 2 ein in die Zeichnungsebene ab- gewickelter 'Schnitt nach der Linie II II der Fig. 1, Fig.3 ein ebenfalls .in die Zeichnungs ebene abgewickelter Schnitt nach :
der Linie III-III der Fig. 1, und Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV IV der Fig. 3.
1 bezeichnet Stützschaufeln der Leitvor richtung, welche in erster Linie einen Aussenkranz 2 mit einer Scheibe 3 zu ver binden haben. Die Stützschaufeln 1 weisen stromlinienförmigen Querschnitt auf, und die Teilung zwischen denselben ist verhältnis mässig gross. Dem System von Stützschau- feln 1 ist ein zweites Schaufelsystem nach geschaltet (in der Strömungsrichtung des Arbeitsmittels betrachtet).
Dieses zweite System baut sich aus :dünnen Bleohschau- feln 4 und Zwischenstücken 5, 6 auf. Die Zwischenstücke 5 sind in eine Nut 7 der Scheibe 3 und die Zwischenstücke 6 in eine Nut 8 des Kranzes 2 eingesetzt; die gleich- zeitig in die Nuten 7, 8 ragenden Blech schaufeln 4 sind zwischen den Stücken 5, 6 festgeklemmt.
Dieses zweite 'Schaufelsystem, das zur genauen Dampfführung dient, weist eine verhältnismässig enge Schaufelteilung auf. Es ergeben sich infolgedessen in diesem Schaufelsystem nicht nur praktisch keine Wirbelverluste hinter den dünnen .Schaufeln 4, sondern auch kleine Variationen der Aus trittsgeschwindigkeit.
Um ferner dem Ein flusse Rechnung zu tragen, :den die Unter schiede Ader Umfangsgeschwindigkeiten am innern und äussern Ende der Laufschaufeln auf die Strömung :ausüben, sind .die Zwischen stücke 5, 6 verschieden geformt, so dass sie auf die dazwischen festgeklemmten, ursprünglich geraden, also gleichwinkligen Leitschaufeln 4 Verdrillmomente ausüben, welche eine Verwindung :
dieser dünnen, even tuell profilierten Blechschaufeln zwischen ihren eingespannten Enden bewirken. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zwisohenstücke 5, 6 in bezug aufeinander so geformt, dass die in die -Scheibe 3 eingesetz ten Zwischenstücke 5 eine stärkere Verwin dung :
der Schaufeln 4 gegenüber der Agial- richtung der Maschine bewirken als die in den Kranz 2 eingesetzten Zwischenstücke 6. so dass der Austrittswinkel a, Wig.3) am innern Ende kleiner ist als der Austritts- winkel a2 (Fig. 2) am äussern Ende.
Timing device for tarbo machines, in particular for gas and steam turbines and social compressors. The invention relates to a guide device for turbo machines, in particular for gas and steam turbines, and axial compressors, which have two:
Has blade systems, one of which consists of 'support blades, which primarily have to connect an outer ring with a disk, while: the second system of relatively narrow blade spacing consists of grooves in the disk and:
the wreath used blades, as well as intermediate pieces builds.
If: the radial length of the blades of turbo machines exceeds a certain amount, the differences in the peripheral speed at the inner and outer end: of the rotor blades with regard to the flow apply in such a way that the orderly flow through the various rotor piles is disturbed.
This results in poor machine efficiency. In order to remedy this drawback, it has already been proposed, with a constant guide vane angle: the inlet and outlet angle: adjust the rotor blades accordingly in their radial direction from the inside to the outside. However, the manufacture of such rotor blades is complex and consequently also expensive.
The purpose of the present invention is to remedy the evils mentioned by a novel design of a guide device: of the type mentioned at the beginning.
For this purpose, in such a guiding device according to the invention, the intermediate parts of the ring and the disc are shaped differently so that they exert twisting moments on the originally straight blades clamped between them :the :
cause thin guide vanes between their clamped ends.
This twisting also causes a considerable stiffening of the guide vane plates, so that they can be kept thin, which is equivalent to a reduction in the guide vane losses.
The two types of intermediate pieces are expediently shaped in such a way that the intermediate pieces inserted into the disk cause a greater twisting of the blades relative to the axial direction of the machine than those inserted into the rim.
This design can be used for both upstream and downstream guide devices. In order to make any excessive stresses due to the twisting in the guide plates harmless, the new guide device can be annealed accordingly after the assembly.
The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the subject of the invention on a guide device connected upstream of the impeller of a steam turbine.
It is: FIG. 1 a diagrammatic representation of a piece of the novel guide device, FIG. 2 a section developed into the plane of the drawing along the line II - II of FIG. 1, FIG. 3 a section likewise developed into the plane of the drawing :
the line III-III of FIG. 1, and FIG. 4 shows a section along the line IV IV of FIG. 3.
1 denotes the support blades of the Leitvor direction, which primarily have an outer ring 2 with a disc 3 to bind ver. The support blades 1 have a streamlined cross section, and the pitch between them is relatively moderately large. The system of supporting blades 1 is followed by a second blade system (viewed in the flow direction of the working medium).
This second system is built up: thin bleoh blades 4 and spacers 5, 6. The intermediate pieces 5 are inserted into a groove 7 of the disk 3 and the intermediate pieces 6 into a groove 8 of the ring 2; the sheet metal blades 4 projecting into the grooves 7, 8 at the same time are clamped between the pieces 5, 6.
This second 'vane system, which is used for precise steam guidance, has a relatively narrow vane pitch. As a result, there are not only practically no vortex losses behind the thin .Schaufeln 4 in this blade system, but also small variations in the exit speed.
In order to also take into account the influence that the different vein circumferential speeds at the inner and outer end of the rotor blades exert on the flow, the intermediate pieces 5, 6 are shaped differently, so that they are originally straight on the ones clamped between them , i.e. equiangular guide vanes exert 4 torsional moments, which cause a twist:
effect this thin, possibly profiled sheet metal blades between their clamped ends. In the exemplary embodiment shown, the spacers 5, 6 are shaped in relation to one another in such a way that the spacers 5 inserted into the disk 3 have a greater twist:
of the blades 4 opposite the axial direction of the machine act as the intermediate pieces 6 inserted in the ring 2 so that the exit angle a, Wig.3) at the inner end is smaller than the exit angle a2 (FIG. 2) at the outer end .