CH99370A - Mehrstufige Druckturbine für Dampf oder Gas. - Google Patents

Description

  Mehrstufige Druckturbine für Dampf oder Gas.    Das weitere Studium der für Überdruck-,  Dampf- oder Gasturbinen patentierten Erfin  dung nach Patent 96222     h.at    die Erfinderin  in Anwendung dieser Erfindung auf Druck  turbinen mit Scheibenrädern zu einer .den Ge  genstand vorliegender Erfindung bildenden       Lösung    geführt, ,die die bekannten Zwischen  böden zwischen den einzelnen Druckstufen  vermeidet. Diese nach der Welle hin abzu  dichtenden Zwischenböden bedeuten nicht nur  einen grossen     Materialaufwand    und damit  neben Mehrgewicht auch     ATehrkosten,    sondern  sie bedingen auch eine Erhöhung der Ven  tilationsverluste, da die Reibungsfläche durch  sie vergrössert wird.

   Ferner stehen     diese    Zwi  schenböden einer guten Ausbildung der Schei  benräder als Scheiben gleicher Festigkeit  hindernd im Wege. Die Vermeidung der  Zwischenböden stellt also in vielen Beziehun  gen einen Fortschritt dar.  



  Gemäss der Erfindung werden bei mehr  stufigen Druckturbinen für Dampf oder Gas  mit Scheibenrädern die nach der Welle zu  liegenden, also innern Ein- und     Austritts-          begrenzungen    der Leitvorrichtungen derart  ausgebildet,     da.ss    sie eine an sich bekannte    Saug- und Stauwirkung des     Treibmittelstro-          mes    erzeugen und den Druck im freien Raum  zwischen zwei Scheiben ungefähr auf einer  Höhe halten, die.

   zwischen Ein- und Aus  trittsdruck des betreffenden Leitapparates  liegt, indem beim Übergang von den vorher  gehenden Laufschaufeln in die     Leitvorrich-          tung    der Überdruck im Raum zwischen den  Scheiben durch ,die Saugwirkung aufgehoben  und beim Übergang von .der Leitvorrichtung  zu den nachfolgenden Laufschaufeln der Un  terdruck durch die Stauwirkung aufgehoben  wird, so     dass    dieser Druckunterschied beste  hen bleiben kann, ohne dass eine     Strömung     von schädlicher Wirkung ausserhalb der     L,it-          vorrichtung    veranlasst wird.  



  In der Zeichnung ist in     Fig.    1 ein Aus  führungsbeispiel einer mehrstufigen Druck=       turbine    mit Scheibenrädern gemäss vorliegen  der Erfindung im     Schnitt    teilweise darge  stellt;       Fig.    2 zeigt -den Druckverlauf einerseits  im mit     Leit-    und Laufschaufeln versehenen  Strömungsweg     ides    Treibmittels,     anderseits    in  den Räumen zwischen den Scheiben der Lauf  räder.

        a sind     Laufra.dscheiben,    b     Laufradscliau-          feln    und c Leitvorrichtungen einer Druck  turbine, in der der Druck in der ersten     Leit-          vorrichtung    vom Wert     1)l    auf den Wert     p,     fällt, vor und hinter dem ersten Laufrad die  sen Wert ungefähr beibehält, dann in der  nächsten Leitvorrichtung auf     den    Wert     1)3     sinkt usw., nach dem bekannten Kennzeichen  der Druckturbine.

   Die Leitvorrichtungen c  sind durch Bleche d abgedeckt und ragen der  art nach innen,     ,dass    :das Treibmittel am Ein  tritt in die Leitvorrichtung eine Saugwirkung  und am Austritt eine Druckwirkung auf den  Inhalt des Raumes e zwischen zwei Laufrä  dern a ausübt.

   In -der     ,Fig.    1     hat,das    Blech d  einen verhältnismässig weiten Abstand f, in  radialer Richtung gemessen, von der innern       Austrittsbegrenzung    der vorhergehenden       Laufradschaufelung,    so dass der Treibmittel  strahl den Spalt     g        zwischen        Laufseliaufeln    b  und Leitvorrichtungen c glatt überspringt  und verlustlos oder annähernd verlustlos in  die Leitvorrichtungen gelangt. Durch Strahl  wirkung erfolgt ein Saugen aus dem Raume       c    und damit eine     Druükverminderüng.    Auf  der Austrittsseite der Leitvorrichtungen fin  det (las Gegenteil statt.

   Die innere Begren  zung des     Treibmittelstromes    durch das Blech       c1    ist hier mit Bezug zur innern Begrenzung  der folgenden     Laufradschaufelung    so, dass  eine gewisse Stromschicht keinen Eingang in  die     Laufradschaufelung    findet, sondern zum  Raum c hin abgelenkt wird und ihre Bewe  gungsenergie in Druckenergie umsetzt.

       Saug-          und        Druckwirkung    zusammen halten in den  Räumen e die Drücke     1)I        p11        1)1r1   <B>usw.</B> auf  recht, möglichst ohne dass ein Teil ,des Treib  mittels ausserhalb der     Leitvorrichtung    weder  mit, noch entgegengesetzt der Richtung des  Hauptstromes fliesst.  



  Infolge der     Unterdrückung    der festen  Zwischenwände übernehmen die     Lau.frad-          scheiben    die sich .durch den     Drucli#verlauf    er  gebenden Druckunterschiede. Die     Laufrä,cler     können als ungeteilte Scheiben diesen Über  druck besser als die geteilten Zwischenböden  aufnehmen, um so mehr, als ihre konstruktive       Diirebbildung    nicht durch     Zwischenurände    ge-    hindert ist und ausserdem die     Fliebkraft    der       Durchbiegung    entgegenwirkt.  



  Im übrigen können auch hier die der er  sten Scheibe nachfolgenden, durch immer wei  ter abnehmende Druckunterschiede weniger  beanspruchten Räder kleineren Durchmessers       7.11r    Entlastung .der vordern Scheibe herange  zogen werden, ähnlich wie     bei        .der    im Patent  96222 .dargestellten     CTberdrucl,:turbine.     



  Der gegen früher grössere     Achsialschub     wird zum Beispiel durch ein entsprechend  stärker bemessenes Kammlager oder durch  einen Entlastungskolben oder .durch eine dop  pelendige     Anordnung,der    Turbine aufgenom  men. Die Radkränze können mit     Ablenkungs-          bezw.        Zulenkungsvorsprüngen    lt     und    i nach  den Leitvorrichtungen hin versehen sein.  



  Es sind auch Kombinationen in einem ein  zigen Turbinengehäuse möglich, nach welchen  die Turbine zum Teil     aus    Druckstufen mit  Zwischenböden und zum Teil aus solchen  ohne Zwischenböden gemäss der Erfindung,  also mit Scheibenrädern, besteht. Schliesslich  kann eine Druckturbine gemäss     .der    Erfindung  auch mit einer     Überdrucl@turbine    gemäss dem  Patentanspruch     des    Patentes 96222 kombi  niert werden, oder dieser Überdruckteil das  dritte Glied zur     erstgenannten        Kombination     bilden.  



  Nachdem es nun     m.öghch    ist, Drucktur  binen mit Scheibenrädern ohne Zwischen  böden auszuführen, kann mit dieser neuen  Turbine auch das bisher nur für     Überdruck-          turbinen    mit Scheibenrädern Geltung besit  zende Kennzeichen .des Patentanspruches des  Patentes 79709 vorteilhaft vereinigt werden,  nach welchem die Leitschaufeln so viel brei  ter gemacht werden, als die nachfolgenden  Laufschaufeln,

       d.ass    ohne unzulässige     Achsial-          spiele    zwischen     Leit-    und Laufschaufeln der  für eine Vergrösserung des     Ra.ddurehmessers     und der     Schaufellänge    erforderliche Raum  für die Nabe gewonnen wird.     Dieses    Merk  mal entsteht zwar bei     Druckturbinen    mit       Zwischenböden    durch letztere ohne weiteres  von selbst und ist auch dort bekannt: sobald  aber die     Zwischenböden    wegfallen, wird     fliese         Verbreiterung allein durch die notwendige       Nabenbemessung    bestimmt.

   Da jedoch die  Scheiben konstruktiv besser ausgebildet wer  den können, kann bei gleicher Beanspruchung  die Baulänge kürzer gehalten werden.  



  Die Druckturbine mit     Scheibenrädern    ge  mäss der Erfindung hat also kurz zusammen  gefasst die nachfolgenden Hauptvorteile:  1. Die Zwischenböden fallen fort, daher  wesentliche Vereinfachung .der Turbine, Er  sparnis .an Gewicht und Bearbeitung, also  Verbilligung der Turbine.  



  2. Wesentliche Ersparnis an Reibungs  arbeit, also Erhöhung des     Turbinenwirkungs-          grarles.     



  Die Möglichkeit, die Leitvorrichtungen  viel genauer bearbeiten zu können, was eben  falls zur Verbesserung des Turbinenwir  kungsgrades beiträgt.  



  4. Die     Möglichkeit,    die     Laufradscheiben     besser als Räder gleicher Festigkeit, beson  ders im mittleren Teil, ausbilden zu können,  da keine Rücksicht mehr     anf    eine Abdich  tung von Zwischenböden zu nehmen ist.  



  5. Das Fehlen der Abdichtungen an der  Welle macht .die Turbine unempfindlicher ge  gen Vibrationen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Mehrstufige Druckturbine für Dampf oder Gas mit Scheibenrädern, ,dadurch ge kennzeichnet, dass die Leitvorrichtungen ohne Zwischenböden zwischen den Laufr.a.dschei- ben angeordnet sind und ihre nach der Welle zu liegenden, .also inneren Ein- und Aus trittsbegrenzungen derart ausgebildet sind, dass sie eine Saug- und Stauwirkung des Treibmittelstromes erzeugen und den Druck im freien Raum zwischen zwei Scheiben un gefähr .auf einer Höhe halten, ,die zwischen Ein- und Austrittsdruck des betreffenden Leitapparates liegt,

   indem beim Übergang von den vorhergehenden Laufschaufeln in die Leitvorrichtung .der Überdruck im Raum zwi schen den Scheiben durch die Saugwirkung auf,#,elioben und beim Übergang von .der Leit- vorrichtung zu :den nachfolgenden Lauf schaufeln der Unterdruck durch .die Stauwir- kung aufgehoben wird, so dass dieser Druck unterschied bestehen bleiben kann, ohne dass eine Strömung von schädlicher Wirkung au sserhalb der Leitvorrichtung veranlasst wird. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Mehrstufige Druckturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskanten der Leitvorrichtungen nach der Welle hin wesentlich länger sind als die Austrittskanten der vorhergehen .den Laufschaufeln und die Austrittskan- ten der Leitvorrichtungen derart radial nach innen ragen, dass ein Teil des Treib mittels nicht zwischen die nachfolgenden Laufschaufeln eintreten kann und deshalb seine Bewegungsenergie in Druck umsetzt. 2.

   Mehrstufige Druckturbine nach Patentan spruch und Unteranspruch 1; gekennzeich net durch Zu- und Ablenkflächen an der Aus- bezw. Eintrittsseite des Laufrad- kranzes.. 6. Mehrstufige Druckturbine nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 und 2, da .durch gekennzeichnet, dass eine solche Druckturbine ohne Zwischenböden mit einem Entlastungskolben versehen ist. 4. Mehrstufige Druckturbine nach. Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine doppel- endige Anordnung .der Turbine. 5.

   Mehrstufige Druckturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, .dass eine solche Druckturbine mit einer Drucktur bine mit mindestens einem Zwischenboden kombiniert ist. 6. Mehrstufige Druckturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Druckturbine mit einer Überdruck turbine nach dem Patentanspruch des Pa tentes 96222 kombiniert ist. 7. Mehrstufige Druckturbine nach Patentan- spruch,dadurch gekennzeichnet, @dass eine solche Druckturbine mit einer Drucktur bine mit mindestens einem Zwischenboden und mit einer Überdruckturbine nach dem Patentanspruch des Patentes 96222 kom biniert ist.

   s. 'lehrstufige Druckturbine nach Patentan- spruch,dadurch gekennzeichnet, -dass die Leitvorrichtungen so viel breiter sind als die nachfolgenden Laufschaufeln, dass ohne unzulässige Achsialspiele zwischen Leit- und Laufschaufeln,der für eine Vergrösse- rung .des Raddurchmessers und der Schau fellänge erforderliche Raum für die Nabe gewonnen wird.