Aus Dampfturbine und Kreisel-Dampfverdichter bestehender Maschinensatz. Die Erfindung betrifft einen aus Dampf turbine und Kreisel-Dampfverdichter beste henden Maschinensatz. Darnach sind die Dampfturbine und der Verdichter in einem gemeinsamen Gehäuse unter Vermeidung von Zwischenlagern in der Weise zusammen gebaut und werden so betrieben, dass die Dämpfe der Turbine und des Verdichters, die sich an der Stelle befinden, wo Turbine und Verdichter aneinanderstossen, gegensei tig nicht den grössten, im Maschinensatze vorkommenden oder gar keinen Druckunter schied aufweisen,
und dass infolgedessen an Jener Stelle höchstens eine einfache oder gar keine Trennungseinrichtung erforderlich ist. Der Maschinensatz kann so ausgebildet sein, dass für die beiden Dämpfe ein gemeinsamer Auslassraum vorgesehen ist. In diesem Falle bedarf es keinerlei Einrichtung, um die bei deü Dämpfe voneinander zu trennen, also weder einer Zwischenwand, noch einer in dieselbe eingebauten Stopfbüchse.
An dem Maschinensatze können die bei den Einlässe für den treibenden und den zu vedichtenden Dampf an der Aussenseite, die beiden Auslässe für diese Dämpfe in der Nähe der Mitte des Satzes liegen. In diesem Fall ist eine Trennungswand für die beiden abströ menden Dämpfe in der Regel nötig. In den meisten Fällen wird aber der Dampfdruck unterschied nur ein geringer sein, so da.ss es nur einer verhältnismässig dünnen Zwi- schenwand und einer ganz einfachen Stopf büchse, bezw. Drosselstrecke bedarf.
Die Wand hat hauptsächlich die Aufgabe, die Dämpfe in die vorgeschriebenen Bahnen zu leiten.
Der Maschinensatz kann ferner so ausge bildet sein, dass der Einlass des treibenden und der Auslass des verdichteten Dampfes aussen, der Auslass des treibenden und der Einlass des zu verdichtenden Dampfes in der Nähe der Mitte des Maschinensatzes ange ordnet sind.
Besitzt in diesem Falle der ab strömende Arbeitsdampf einen gewissen Überdruck gegenüber dem zuströmenden, zu verdichtenden Dampf, und strömt infolge dieses -Überdruckes etwas vom Arbeitsdampf durch die in der Zwischenwand angeord nete Stopfbüchse hindurch, so ist dieser Dampf nicht verloren, sondern mischt sich mit dem zuströmenden zu verdichtenden Dampf, wird mit demselben verdichtet und kann als Heizdampf verwendet werden.
Wird der Einlass für den arbeitenden und der Auslass für den verdichteten Dampf in der Mitte angeordnet, so gelangt der durch die Stopfbüchse entweichende Arbeitsdampf in den Druckraum des Verdichters, mischt sich daselbst mit dem verdichteten Dampf, wonach er mit letzterem als Heizdampf ver wendet werden kann.
Die Zeichnung zeigt verschiedene Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstan des. Bei allen ist vorausgesetzt, dass eine drei stufige Freistrahldampfturbine einen drei stufigen Kreiselverdichter antreibt, welcher von irgendeiner Stelle Dampf von niederer Spannung und niederer Temperatur an saugt, verdichtet und damit auf höhere Tem peratur bringt, so dass dieser Dampf fähig ist, als Rcizdampf verwendet zu werden, zum Beispiel für die Verdampfung gleich artiger Flüssigkeit, wie diejenige, aus wel cher der vom Kreiselverdichter angesaugte Dampf entstanden ist. Bei allen Ausfüh rungsbeispielen ist die treibende Dampf turbine links, der von ihr angetriebene Ver dichter rechts angeordnet.
Turbine und Ver dichter besitzen ein gemeinsames Gehäuse, welches zusammengesetzt ist und in der Ho rizontalebene geteilt sein kann, wie dies bei Dampfturbinen und Verdichtern an sich be kannt ist.
Bei der in Fig. 1. dargestellten Ausfüh rung besitzt die Dampfturbine T drei Lauf räder 1, 2, 3, der Kreiselverdichter V drei Laufräder 1, 11, 111. Der treibende Dampf strörnt der Turbine Z' durch den Einlass stutzen 4 zu und verlässt sie durch den Stut zen 5. Der zu verdichtende Dampf strömt durch den Stutzen 6 in den Verdichter V und verlä.sst denselben durch den Stutzen<B>7</B>. Zwischen dem Auslassraume 8 der Turbine und clem Auslassraume 9 des Verdichters ist die Zwischenwand 10 angeordnet, in welche die Stopfbüchse 11 eingebaut ist.
Diese Büchse 11 hat nur gegen den Überdruck ab- zudieliten,welcher im Auslassraum 8 gegen über dem Auslassraume 9 oder umgekehrt herrscht, je nachdem der die Turbine ver lassende Dampf oder der vom Verdichter verdichtete Dampf einen höheren Druck be sitzt.
Sind die beiden Di-iicke des die Turbine verlassenden Dampfes und des verdich teten Dampfes gleich gross, so bedarf es der in Fig. 1. ersichtlichen Zwischenwand 1.0 samt Stopfbüchse 11 nicht; die beiden Dämpfe können vielmehr gemäss Fig. 2 in einen gemeinsamen Auslassraum 21 aus strömen und denselben durch den gemein samen Stutzen 22 verlassen. Von da können sie gemischt zu einer Heizstelle gelangen, an welcher der im Verdichter V verdichtete Dampf in erster Linie als Heizmittel dienen soll.
Bei der in Fig. 3 eingezeichneten Vorrich tung tritt der Arbeitsdampf durch den Stut zen 31 in die Turbine T, der zu verdiehtende Dampf durch den Stutzen 32 in den Ver dichter V. Ersterer verlässt die Turbine T durch den Stutzen 33, letzterer den Verdich ter V durch den Stutzen 34. Wenn der ar beitende Dampf durch den Stutzen 31 auch mit einem verhältnismässig hohen Druck in die Turbine T eingetreten ist, so hat er Ge legenheit gehabt, in derselben bis zu einem Druck zu expandieren, .der vielleicht nahezu so gross ist wie der Druck des durch den Stutzen 32 in den Verdichter V strömenden Dampfes.
Die zwischen Turbine und Ver dichter angeordnete Zwischenwand 35 und die in dieselbe eingesetzte Stopfbüchse 36 haben nur gegen geringen Überdruck Stand zu halten und können deshalb sehr einfach ausgeführt sein.
Bei der in Fig. 4 gezeichneten Ausfüh rungsform tritt der Arbeitsdampf durch den in der Nähe der Mitte des Maschinensatzes angeordneten Stutzen 41 in die Turbine T und verlässt sie durch den Stutzen l1\'. Der Verdichter V saugt Dampf durch den aussen befindlichen Stutzen 43 an und gibt ihn durch den in der Mitte befindlichen Stutzen 46 ab. Zwischen dem Raume 44 der ersten Turbinenstufe und dem Druckraume 45 des Verdichters kann unter Umständen ein er- lieblicher Überdruck bestehen, so dass Dampf aus dem Raume 44 der Welle entlang nach dein Druckraume 45 des Verdichters V hin überströmt.
Dieser Dampf ist aber nicht ver loren, sondern er kann sich mit dem vom Verdichter V verdichteten Dampf vermischen und durch den Stutzen 46 nach der Ver brauchsstelle geleitet werden. Bei dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 4, wie auch bei den Beispielen nach Fig. 1 und 3 besteht je doch in allen Fällen der grösste im Maschi- nensatze vorkommende Druckunterschied zwischen den Dämpfen der Turbine und des Verdichters nicht unmittelbar an den beiden Seiten der die Turbine und den Verdichter trennenden Zwischenwand.
Natürlich könnten die aussen am Maschi- nensatze liegenden Stopfbüchsen mit ent sprechenden Stufen des Maschinensatzes so verbunden werden, dass möglichst wenig Dampf in die freie Luft abströmt und da durch verloren geht.
Wie die Ausführungsbeispiele zeigen, sind Lager zwischen Turbine und Verdich ter nicht erforderlich.
Machine set consisting of a steam turbine and a centrifugal steam compressor. The invention relates to a steam turbine and centrifugal steam compressor existing machine set. According to this, the steam turbine and the compressor are built together in a common housing, avoiding intermediate bearings, and are operated in such a way that the vapors from the turbine and the compressor, which are located at the point where the turbine and compressor meet, do not mutually have the largest pressure difference in the machine set or no pressure difference at all,
and that as a result, at most a simple or no separation device is required at that point. The machine set can be designed in such a way that a common outlet space is provided for the two vapors. In this case, there is no need for any device to separate the vapors from each other, i.e. neither a partition nor a stuffing box built into the same.
On the machine set, the inlets for the driving steam and the steam to be compressed can be on the outside, and the two outlets for these vapors near the center of the set. In this case, a partition wall for the two vapors flowing out is usually necessary. In most cases, however, the difference in vapor pressure will only be slight, so that there is only a relatively thin partition and a very simple stuffing box, or Throttle section required.
The main task of the wall is to guide the vapors into the prescribed paths.
The machine set can also be designed so that the inlet of the driving and the outlet of the compressed steam are arranged on the outside, the outlet of the driving and the inlet of the steam to be compressed are arranged in the vicinity of the center of the machine set.
In this case, if the working steam flowing out has a certain excess pressure compared to the incoming steam to be compressed, and if some of the working steam flows through the stuffing box arranged in the partition wall as a result of this excess pressure, this steam is not lost, but mixes with the incoming steam to be compressed is compressed with the same and can be used as heating steam.
If the inlet for the working steam and the outlet for the compressed steam are arranged in the middle, the working steam escaping through the stuffing box enters the pressure chamber of the compressor, where it mixes with the compressed steam, after which it can be used with the latter as heating steam .
The drawing shows various exemplary embodiments of the subject matter of the invention. In all it is assumed that a three-stage free-jet steam turbine drives a three-stage centrifugal compressor, which sucks in low-voltage and low-temperature steam from anywhere, compresses it and thus brings it to a higher temperature that this vapor is capable of being used as recirculation vapor, for example for the evaporation of liquids of the same type as that from which the vapor drawn in by the centrifugal compressor was created. In all exemplary embodiments, the driving steam turbine is on the left and the compressor it drives is on the right.
Turbine and Ver denser have a common housing, which is composed and can be divided in the horizontal plane, as is known per se in steam turbines and compressors.
In the Ausfüh tion shown in Fig. 1, the steam turbine T has three running wheels 1, 2, 3, the centrifugal compressor V three running wheels 1, 11, 111. The driving steam flows to the turbine Z 'through the inlet nozzle 4 and leaves it through the connection 5. The steam to be compressed flows through the connection 6 into the compressor V and leaves the same through the connection <B> 7 </B>. Between the outlet space 8 of the turbine and the outlet space 9 of the compressor, the partition 10 is arranged, in which the stuffing box 11 is installed.
This sleeve 11 only has to be diverted from the overpressure which prevails in the outlet space 8 compared to the outlet space 9 or vice versa, depending on whether the steam leaving the turbine or the steam compressed by the compressor is at a higher pressure.
If the two thicknesses of the steam leaving the turbine and the compressed steam are the same, the partition 1.0 shown in FIG. 1, including the stuffing box 11, is not required; Rather, the two vapors can flow into a common outlet space 21 according to FIG. 2 and leave the same through the common nozzle 22. From there they can be mixed to a heating point, at which the vapor compressed in the compressor V is primarily intended to serve as a heating medium.
In the device shown in Fig. 3 Vorrich the working steam passes through the Stut zen 31 in the turbine T, the steam to be rotated through the nozzle 32 in the Ver denser V. The former leaves the turbine T through the nozzle 33, the latter the compressor ter V through the nozzle 34. If the working steam entered the turbine T through the nozzle 31 at a relatively high pressure, it has had the opportunity to expand in the same up to a pressure that is perhaps almost as great is like the pressure of the steam flowing through the nozzle 32 into the compressor V.
The intermediate wall 35 arranged between the turbine and the Ver denser and the stuffing box 36 used in the same have to withstand only a slight overpressure and can therefore be made very simple.
In the embodiment shown in FIG. 4, the working steam enters the turbine T through the nozzle 41 located near the center of the machine set and leaves it through the nozzle l1 \ '. The compressor V sucks in steam through the connection 43 located on the outside and discharges it through the connection 46 located in the middle. Between the space 44 of the first turbine stage and the pressure space 45 of the compressor, an acceptable overpressure can exist under certain circumstances, so that steam flows over from the space 44 along the shaft to the pressure space 45 of the compressor V.
This vapor is not lost, but it can mix with the vapor compressed by the compressor V and be passed through the nozzle 46 to the point of consumption. In the exemplary embodiment according to FIG. 4, as well as in the examples according to FIGS. 1 and 3, however, in all cases the greatest pressure difference occurring in the machine sets between the vapors of the turbine and the compressor is not directly on the two sides of the die Turbine and partition separating the compressor.
Of course, the stuffing boxes on the outside of the machine set could be connected to the corresponding stages of the machine set in such a way that as little steam as possible flows into the open air and is lost through it.
As the embodiments show, bearings between the turbine and the compressor are not required.