DE1003229B - Druckluftturbine - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Druckluft-Axialturbine, deren Gehäuse Auslaßdüsen und deren Laufrad Schaufelöffnungen aufweisen.

Derartige Turbinen sind mit Laufrädern ausgerüstet, deren Schaufeln am gesamten Umfang verschlossen oder ummantelt sind. Bei diesen macht sich im Betrieb die bei der Umwandlung der potentiellen in die kinetische Energie des Arbeitsmittels Druckluft entstehende Kälte nachteilig bemerkbar. Insbesondere wirkt sich dabei die auftretende Schnee- und Eisbildung ungünstig aus, weil die Schnee- und Eisteilchen in den Schaufelöffnungen verbleiben, damit eine Verengung derselben bewirken und somit den Wirkungsgrad herabsetzen.

Bei einer bekannten Turbine zur Erzeugung tiefer Temperaturen tritt das Problem auf, das beim Entspannen teilweise flüssig werdende Arbeitsmittel abzuleiten. Um dies erreichen zu können, ist der Turbinenläufer lotrecht gelagert, so daß die Flüssigkeit infolge ihres Eigengewichtes bodenwärts abfallen kann.

Auch zur Verhinderung der Eisbildungen sind verschiedenartige Vorschläge gemacht worden, darunter der, die unerwünschte Kältebildung durch Wärmezufuhr zu vermeiden. Abgesehen von der Verschlechterung des Wirkungsgrades einer derartigen Anlage bedingt eine solche Ausbildung einen erheblichen technischen Aufwand, was sich in einer erhöhten Störanfälligkeit auswirkt.

Die Erfindung bezweckt nun, einen Weg zu zeigen, der zu einer mittels Druckluft betreibbaren Turbine führt, welche während ihres Laufens weitgehend frei von jeglicher Behinderung durch die beim Entspannen der Druckluft sich etwa bildenden Schnee- und Eisteilchen bleibt.

Das erstrebte Ziel wird erfindungsgemäß bei einer teilbeaufschlagten Druckluft-Axialturbine dadurch erreicht, daß die Schaufelkanäle des Laufrades in radialer Richtung nach außen offen und nur im Bereich der Düsen von außen durch ein Leitteil abgedeckt sind, während über den restlichen Bereich des Umfangs radial außerhalb des Laufrades ein zur Aufnahme von abgeschleuderten Eis- und Schneeteilchen geeigneter Raum vorgesehen ist.

Es erhalten also die Schaufeln im Gegensatz zur bisherigen Übung am äußeren Umfang weder ein Deckband noch irgendeine andere über den gesamten Umfang laufende Ummantelung. Lediglich im Bereich der am Gehäuse fest vorgesehenen Drucklufteinlaßdüsen sind die nunmehr deckbandfreien Schaufeln des Turbinenlaufrades in axialer Richtung von am Gehäuse angebrachten Leitteilen unmittelbar überdeckt.

Infolge dieser Ausbildung werden die sich bildenden Schnee- und Eisteilchen, gegebenenfalls zusammen mit den in der Luft enthaltenen Verunreini-Druckluftturbine

Anmelder:

Dipl.-Ing. Paul Kanis, Nürnberg,
Welserstr. 74

Dipl.-Ing. Paul Kanis, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

gungen von den Schaufeln infolge der durch die Laufradbewegung entstehenden Zentrifugalkraft abgeschleudert.

Ferner wird erreicht, daß die Schnee- und Eisteilchen nach ihrer Lösung von dem Turbinenrad unbehindert ins Freie fliegen können, weil die Schaufeln außer im Bereich der Düsen an ihren äußeren Enden völlig frei sind.

Es ist dafür Sorge getragen, daß der zwischen Laufrad und Leitteil vorhandene Luftspalt von kleinster und überall gleichbleibender Größe ist.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, nachstehend erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch das Turbinengehäuse und das Laufrad,

Fig. 2 die Anordnung des Leitteils in Ansicht.

Das Laufrad 1, dessen Welle 2 im Gehäuse 3 gelagert ist, weist an seinem Umfang die Schaufeln 4 auf. Diesen wird über die Düsen 5, welche im Gehäuse 3 fest angebracht sind, die Druckluft zugeleitet. Im Bereich der Düsen 5 ist am Gehäuse 3 fest mit diesem verbunden ein Leitteil 6 angeordnet. Dieser Leitteil ist im Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Gehäuse 3 gestaltet und so ausgebildet, daß er die Schaufeln in Richtung der Turbinenwellenlängsachse völlig abdeckt, gegebenenfalls leicht überragt.

Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der zwischen äußerem Schaufelradumfang und Leitteil vorhandene Luftspalt kleinste und überall gleiche Abmessung aufweist. Der Leitteil 6 überdeckt seitlich lediglich einen Kreisbogen, der demjenigen von der Gesamtheit der Düsen eingenommen entspricht. Außerhalb des Düsenbereichs sind keinerlei Leitteile mehr vorgesehen, so daß das Schaufelrad während seiner Rotation nur innerhalb eines kleinen Kreisbogens eine Abdeckung aufweist. Da außerdem das

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Turbinenrad als deckbandfreies Laufrad ausgebildet ist, kann beim Umlaufen desselben jedes an den Schaufeln vorhandene materielle Teilchen, also auch Schnee und Eis abfliegen.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Anordnung und Ausbildung könnte in gleicherweise auch bei mehrstufigen Turbinen vorgesehen werden. Des weiteren kann der Leitteil auch als getrennter Bauteil am Gehäuse angebracht, beispielsweise geschraubt und gegebenenfalls mehrstückig sein. Im übrigen muß zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens das Laufrad nicht notwendigerweise fliegend gelagert sein, es könnte ebensogut beidseitig geführt sein.

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Claims (4)

PATENTANSPBÜCHE:

1. Teilbeaufschlagte Druckluft-Axial turbine, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelkanäle des Laufrades in radialer Richtung nach außen offen und nur im Bereich der Düsen von außen durch einen Leitteil abgedeckt sind, während über den restlichen Bereich des Umfangs radial außerhalb des Laufrades ein zur Aufnahme von abgeschleuderten Eis- und Schneeteilchen geeigneter Raum vorgesehen ist.

2. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitteil mit dem Turbinengehäuse verbunden, vorzugsweise einstückig ist.

3. Turbine nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitteil als getrenntes, gegebenenfalls mehrstückiges Bauelement ausgebildet ist.

4. Turbine nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Leitteils auf einem zum Radumfang konzentrischen Kreisbogen liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 644 819.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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