DE1033675B - Gegenlaeufige Radialturbine fuer elastische Treibmittel - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Erfindung ist eine gegenläufige Radialturbine für elastisches Treibmittel, von deren Turbinenscheiben eine oder beide in der Nähe ihres inneren Umfanges mit Durchbrächen für die Zuleitung des Treibmittels versehen sind, mit zwischen ortsfesten und umlaufenden Scheiben, angeordneten radialen Labyrinthdichtungen, sowie mit die Turbinenwellen umschließenden axialen Dichtungen.

Durch diese Dichtungen, besonders die radiale, leckt viel Dampf, besonders dann, wenn der Druck vor den Dichtungen hoch ist. Dieser Leckverlust läßt sich, da die Dichtungsspiele kaum verringert werden können., nur dadurch senken, daß der Druck gesenkt wird,. Das ist nicht neu.

Es ist bekannt, bei einer Radialturbine der vorerwähnten Art eine zusätzliche Turbinenscheibe einer Vorschaltturbine auf demselben freien Wellenzapfen wie die entsprechende Tragscheibe der Radialturbine anzubringen. Dabei wird das Treibmittel der am Außenumfang der Turbinenscheibe der Vorschaltturbine angebrachten Beschaufelung durch in die Wandung einer Verteilungskammer eingesetzte Düsen zugeleitet. Diese Düsen steigern die Treibmittelgeschwindigkeit bei entsprechender Druckminderung, wodurch der Druckunterschied an den Labyrinthdichtungen und die durch diese hindurchströmende Leckmenge herabgesetzt wird.

Die Erfindung bezweckt nun, die Vorteile dieser Anordnung mit einfacheren Mitteln zu erreichen und die Vorschaltturbine entbehrlich zu machen. Die axiale Länge der Turbine läßt sich dadurch vermindern, und außerdem wird durch Verkleinerung des Überhanges des frei tragenden Wellenzapfens die kritische Drehzahl höher.

Die Erfindung besteht darin, daß in der Strömungsrichtung des Treibmittels unmittelbar vor und dicht an den Durchbrüchen für die Zuleitung Düsen angebracht sind, die das Treibmittel mit hoher Geschwindigkeit und entsprechender Druckminderung durch die Durchbrüche blasen, also den Druckunterschied an den Dichtungen und die durch diese hindurchströmende Leckmenge herabsetzen. Entsprechend einer vorteilhaften Weiterausbildung können die in der oder den die Radialbeschaufelung tragenden Turbinenscheiben angebrachten Zuleitungen mit Schaufeln zur Umsetzung der Geschwindigkeitsenergie des Treibmittels in mechanische Energie versehen sein.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil einer Radialturbine mit einer Dichtung gemäß der Erfindung in senkrechtem Mittellängsschnitt,

Fig. 2 einen wesentlich zylindrischen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1,

Gegenläufige Radialturbine
für elastische Treibmittel

Anmelder:

Svenska Turbin Aktiebolaget Ljungström, Finspong (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Dorn,
Berlin-Schlachtensee, Breisgauer Str. 30, Patentanwalt

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 30. August 1966

Curt Rene Nicolin, Finspong (Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 3 einen achsnormalen Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 1.

In der Zeichnung sind 1 und 2 entgegengesetzt umlaufende Turbinenwellen, die mit den hier nicht weiter dargestellten Läuferwellen von elektrischen Generatoren gekuppelt sind. Auf den Wellen 1 und 2 sind Turbinenscheiben 3 und 4 mit Schaufelringen 5 und 6 befestigt. An dem Innenumfang der Turbinenscheibe· 3 sind Kanäle 7 vorgesehen, durch die das Treibmittel zu dem Schaufelsystem geleitet wird. Das Treibmittel wird durch Leitungen 8 zugeführt, die in Kammern 9 münden.

Die Welle 1 wird von einer Labyrinthdichtung 10 umschlossen, und auf der dem Schaufelsystem abgekehrten Seite der Turbinenscheibe 3 ist eine Labyrinthdichtung 11 zwischen einer ortsfesten Scheibe 12 und einer umlaufenden Scheibe 13 angebracht.

Das den Kammern 9 zugeführte Treibmittel gelangt zu den Kanälen 7 über feststehende Leitschaufeln oder Düsen 14, in denen seine Strömungsgeschwindigkeit so erhöht wird, daß eine beträchtliche Druckminderung des aus den Leitschaufeln austretenden Treibmittels eintritt. Der entsprechend geringere Druck des durch die Labyrinthdichtungen, 10 und 11 hindurchgelangenden Treibmittels vermindert die Leckung und erhöht den Wirkungsgrad der Turbine.

Ein noch besserer Wirkungsgrad ist durch den Einbau von Schaufeln 15 in die Kanäle 7 erzielbar, weiche die Geschwindigkeitsenergie: des Treibmittels

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in mechanische Arbeit. umsetzen. Diese Schaufeln sind zwischen zwei konzentrischen Ringen befestigt, und der vollständige Schaufelsatz ist in einer Nut der Turbinenscheibe untergebracht.

Die Schaufeln 15 und die Schaufeln der ersten beiden Schaufelringe des Radialsystems sind Gleichdruckschaufeln. Durch Verwendung von mehreren Kammern 9, die über in den Leitungen 8 angebrachte, hier nicht weiter dargestellte Ventile getrennt absperrbar sind, können einzelne Düsen 14 oder Düsengruppen abgeschaltet werden, so daß eine Mengenregelung stattfindet. Im Vergleich zu der Drosselregelung bei Reaktionsturbinen besitzen Turbinen mit Mengenregelung der oben erwähnten Art einen besseren Wirkungsgrad bei Teillast.

In Fig. 1 ist nur die eine Turbinenseite mit einem Treibmitteleinlaß versehen, Selbstverständlich kann auch die andere Seite einen entsprechenden Einlaß aufweisen. Ferner braucht die Turbine nicht doppelläufig zu sein. Die Turbinenscheibe 4 kann ortsfest sein; in solchem Fall dienen die von ihr getragenen Schaufelringe als Leitschaufelsätze.

Claims (3)

PatentansPBOcHE:

1. Gegenläufige Radialturbine für elastisches Treibmittel, von deren Turbinenscheiben eine oder beide in der Nähe ihres inneren Umfanges mit Durchbrüchen für die Zuleitung des Treibmittels versehen sind, mit zwischen ortsfesten und umlaufenden Scheiben angeordneten radialen Labyrinthdichtungen sowie mit die Turbinenwellen umschließenden axialen Dichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strömungsrichtung des Treibmittels unmittelbar vor und dicht an den Durchbrüchen für die Zuleitung (7) Düsen (14) angeordnet sind, die das Treibmittel mit hoher Geschwindigkeit und entsprechender Druckminderung durch die Durchbrüche blasen, also den Druckunterschied an den Dichtungen und die durch diese hindurchströmende Leckmenge herabsetzen.

2. Radialturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der oder den Turbinmscheiben (3, 4) angebrachten Zuleitungen, (7) mit Schaufeln (15) zur Umsetzung der Geschwindigkeitsenergie des Treibmittels in mechanische Energie versehen sind.

3. Radialturbine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Düsen bzw. Leitschaufelöffnungen oder Gruppen von diesen gegen den Treibmittelzutritt absperrbar sind (Mengenregelung).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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