DE126356A - - Google Patents
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
Die vorliegende Erfindung betrifft Expansionsturbinen, und zwar insbesondere solche, bei denen zwei Schaufelgruppen in entgegengesetzter Richtung rotiren. Sie kennzeichnet sich dadurch, dafs die Schaufeln in zwei oder mehreren cönaxialen, ringförmigen Kanälen derart untergebracht sinds dafs das Treibmittel diese Kanäle hinter einander durchstreicht.The present invention relates to expansion turbines, and more particularly to those in which two sets of blades rotate in opposite directions. It is characterized by the blades DAF in two or more cönaxialen, annular channels are accommodated in such a manner s That the propellant these channels by stroking one behind the other.
Um die Einrichtung der Turbine sowie deren Aufbau zu vereinfachen, werden die Schaufeln des einen Laufrades auf einem abnehmbaren Support befestigt, so dafs das eine mit seinen zwei Schaufelreihen leicht in das andere eingeführt werden kann, und die Schaufeln gegen einander eingestellt werden können.In order to simplify the installation of the turbine and its structure, the The blades of one impeller are attached to a removable support, so that one with its two rows of blades can easily be inserted into the other, and the Blades can be adjusted against each other.
In beiliegenden Zeichnungen ist eine Turbine dieser Bauart dargestellt, und zwar zeigt:A turbine of this type is shown in the accompanying drawings, namely:
Fig. ι einen centralen Längsschnitt durch eine Ausführungsforrn der Turbine,Fig. Ι a central longitudinal section through an embodiment of the turbine,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. ι, mit Ansicht in Richtung des gezeichneten Pfeiles;Fig. 2 shows a cross section along line 2-2 of Fig. Ι, with a view in the direction of the drawn Arrow;
Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform dieser Turbine;Fig. 3 is a longitudinal section through a second embodiment of this turbine;
Fig. 4 zeigt die Art und Weise des Aufbaues der durch die Fig. 1 und 2 dargestellten Turbine.Fig. 4 shows the manner of construction the turbine illustrated by FIGS. 1 and 2.
Wie aus Fig. r zu ersehen, ist ein äufseres Gehäuse A zum Einschliefsen der arbeitenden Theile angeordnet und mit Einströmungen A1 A^ sowie einer Ausströmung' A3 ausgestattet, welch letztere zum Austritt des Treibmittels die Fortsetzung einer Kammer A4- bildet. Das Gehäuse A wird von zwei concentrischen, durch Stopfbüchsen abgedichteten Wellen B C durchsetzt, deren äufsere B innerhalb des Gehäuses A ein Ende hat und an demselben mit einer zweitheiligen Kupplung"B1 ausgestattet ist, während die innere Welle C, welche ebenfalls eine Doppelkupplung C1 trägt, das Gehäuse A durchsetzt und durch eine Stopfbüchse Ae abgedichtet ist. Der innere Laufradkörper D der Turbine hat seine Lager in D1 und Z)2 an der Innenwelle C und ist von einem äufseren Laufradkörper E umgeben, der bei E1 im Gehäuse A gelagert ist. Die Läufradkörper D E laufen in entgegengesetzten Richtungen um. Zwischen dem äufseren Laufradkörper E und dem Gehäuse A sind, wie bei A7 As dargestellt ist, dichte Einlagen oder Packungen vorgesehen, und ebenso zwischen D und E bei Dn. Der innere Laufradkörper D ist mit Kupplungen D3 D4 ausgestattet, welche mit. den Kupplungen B1 und C1 der Wellen B C gekuppelt werden können, ebenso die Kupplungsglieder E3 E* des äufseren Läufradkörpers E. Die Laufradkörper D und E sind so angeordnet, dafs sie ringförmige Kanäle F G zwischen ihren Arbeitsflächen bilden. Innerhalb dieser Kanäle F G sind die Schaufeln D5 Da und E&E6 angeordnet, welche während des Aufbaues der Turbine in der nachbeschriebenen Weise an ihren Trägern befestigt werden. Es sei beispielsweise, wie in Fig. 4 dargestellt, der äufsere Theil des inneren Laufradkörpers betrachtet, so wird der erste Satz der Schau-As can be seen from Fig. R, an outer housing A is arranged to enclose the working parts and is equipped with inflows A 1 A ^ and an outflow A 3 , the latter forming the continuation of a chamber A 4 - for the outlet of the propellant. The housing A is traversed by two concentric shafts BC sealed by stuffing boxes, the outer B of which has an end inside the housing A and is equipped with a two-part coupling "B 1 ", while the inner shaft C, which is also a double coupling C 1 transmits, through the housing a and is sealed by a stuffing box a e. the inner runner body D of the turbine is surrounded its storage in D 1 and Z) 2 at the inner shaft C and is of an outward impeller body e, the at e 1 in the housing A. The impeller bodies D E rotate in opposite directions. Between the outer impeller body E and the housing A , as shown at A 7 A s , tight inserts or packings are provided, and likewise between D and E at D n . The inner impeller body D is equipped with couplings D 3 D 4 , which can be coupled to the couplings B 1 and C 1 of the shafts BC , as can the coupling members E 3 E * of the outer impeller body E. The impeller bodies D and E are arranged so that they form annular channels FG between their working surfaces. The blades D 5 D a and E & E 6 are arranged within these channels FG and are fastened to their supports during the construction of the turbine in the manner described below. If, for example, as shown in Fig. 4, the outer part of the inner impeller body is considered, the first set of the
fein Εβ, welche vortheilhaft zwischen zwei concentrischen Ringen E7 Es montirt sind, mit diesen Ringen gemeinsam entlang der Oberfläche des inneren Laufradkörpers D in dieselbe Stellung geschoben, welche diese Schaufeln mit Bezug auf den Laufradkörper D auch dann einnehmen würden, wenn beide Laufradkörper D E in ihrer richtigen Stellung bleiben. In dieser Stellung wird die Schaufelreihe E^ vorderhand gelassen. Die nächste Schaufelreihe Ee, welche zwischen den Ringen Z)7 D8 montirt ist, wird hierauf entlang des Laufradkörpers D in die richtige Stellung geschoben und mit D unter Vermittelung von Schrauben oder dergl. in dieser Stellung fest verbunden. Auf diese Weise werden in einzelnen Schaufelreihen Z)6 E6 abwechselnd auf dem Laufradkörper D in Stellung gebracht, wobei die Schaufeln Z)6 stets mit D fest verbunden, während die Schaufeln E6 zunächst nur lose aufgeschoben werden. Eine kegelförmige Hülse E9, welche erforderlichenfalls aus mehreren Segmenten bestehen kann, wird hierauf über das Ganze geschoben und die losen Reihen der Schaufeln Ee mittelst geeigneter Mittel an derselben befestigt. Der innere Theil des Laufradkörpers E wird in ähnlicher Weise aufgebaut, indem die Schaufeln Z)5, welche zum Laufradkörper D gehören und zwischen den concentrischen Ringen Z)7 Z)8 montirt sind, an einer Hülse Z)9 befestigt werden. Die Laufradkörper D E können hierauf in axialer Richtung in einander geschoben und die Hülsen D9 E9 an ihren bezüglichen Laufradkörpern D E befestigt werden. Zwecks besserer Zugänglichkeit werden die Oeffnungen .A9 vorgesehen, welche nach erfolgtem Aufbau der Turbine dicht verschlossen werden können. Die Hülsen E9 D9 dienen somit nur zur Verbindung der Schaufeln mit den Laufradkörpern ED. fine Ε β , which are advantageously mounted between two concentric rings E 7 E s , with these rings pushed together along the surface of the inner impeller body D into the same position which these blades would assume with respect to the impeller body D even if both impeller bodies DE remain in their correct position. In this position, the row of blades E ^ is left for the time being. The next row of blades E e , which is mounted between the rings Z) 7 D 8 , is then pushed into the correct position along the impeller body D and firmly connected to D in this position by means of screws or the like. In this way, in individual rows of blades Z) 6 E 6 are alternately brought into position on the impeller body D , the blades Z) 6 always firmly connected to D , while the blades E 6 are initially only pushed on loosely. A conical sleeve E 9 , which if necessary can consist of several segments, is then pushed over the whole and the loose rows of blades E e are fastened to the same by suitable means. The inner part of the impeller body E is constructed in a similar manner, in that the blades Z) 5 , which belong to the impeller body D and are mounted between the concentric rings Z) 7 Z) 8, are fastened to a sleeve Z) 9 . The impeller bodies D E can then be pushed into one another in the axial direction and the sleeves D 9 E 9 can be attached to their respective impeller bodies DE. For better accessibility, the openings .A 9 are provided, which can be tightly closed after the turbine has been set up. The sleeves E 9 D 9 thus only serve to connect the blades to the impeller bodies ED.
Die Arbeitsweise dieser Turbine ist die folgende: The working principle of this turbine is as follows:
Für den Vorwärtsgang wird das Treibmittel durch die Einströmung A2 in die Kammer H eingeführt, von wo es zwischen den Rippen E10 hindurch nach der ringförmigen Kammer H1 gelangt. An den auf einem Kreise in dem Laufradkörper D angeordneten Oeffnungen Z)11 ist ein Ventil Z)10 vorgesehen, welches sich nach Kammer H1 öffnet. Es mufs somit das Treibmittel durch den ringförmigen Raum F und dann durch den Kanal G in im Wesentlichen paralleler Richtung mit der Achse der Wellen B C unter Beaufschlagung der Schaufeln Z)5 E5 Z)0 Zi0 strömen, wodurch die Laufradkörper Z) E zur Drehung in entgegengesetzter Richtung veranlafst werden, da die Schaufeln dementsprechend gekrümmt sind. Das Treibmittel entweicht dann durch den Auspuff A3 in die Luft oder wird in einem Condensator aufgefangen.For the forward gear, the propellant is introduced through the inflow A 2 into the chamber H , from where it passes between the ribs E 10 to the annular chamber H 1 . At the openings Z) 11 arranged on a circle in the impeller body D , a valve Z) 10 is provided, which opens after chamber H 1 . The propellant must therefore flow through the annular space F and then through the channel G in a substantially parallel direction with the axis of the shafts BC under the action of the blades Z) 5 E 5 Z) 0 Zi 0 , whereby the impeller bodies Z) E to Rotation in the opposite direction can be caused, since the blades are curved accordingly. The propellant then escapes into the air through exhaust A 3 or is collected in a condenser.
Zwecks Umsteuerung der Wellen B C läfst man das Treibmittel bei A] einströmen, von wo es zwischen den Rippen Z)13 hindurch in die ringförmige Kammer K eintritt und hier das Ventil D10 in die in Fig. ι in gebrochenen Linien dargestellte Stellung bringt und die Kammer H1 abschliefst.For the purpose of reversing the waves BC , the propellant is allowed to flow in at A ] , from where it enters the annular chamber K between the ribs Z) 13 and brings the valve D 10 into the position shown in broken lines in FIG Chamber H 1 closes.
Der Druck in der Kammer K verschiebt die Laufradkörper Z) E in der Längsrichtung, wodurch die Kupplungen derselben mit den Wellen B und C umgewechselt werden. Aus der Kammer K streicht das Treibmittel durch die ringförmigen Führungen F G zum Auspuff As, wobei die Laufradkörper D E in derselben Richtung wie vorher umlaufen, die Drehungsrichtung der Wellen B C jedoch, wie beabsichtigt, die umgekehrte ist.The pressure in the chamber K moves the impeller bodies Z) E in the longitudinal direction, as a result of which the couplings of the same with the shafts B and C are reversed. The propellant flows from the chamber K through the annular guides FG to the exhaust A s , the impeller bodies DE rotating in the same direction as before , but the direction of rotation of the shafts BC , as intended, being the opposite.
Eine weitere Ausführungsform dieser Turbine ist in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt, und zwar sind in Bezug auf die vorbeschriebene Bauart die wesentlichsten Unterschiede folgende:Another embodiment of this turbine is shown in Fig. 3 of the drawing, and Although the main differences with regard to the design described above are the following:
Das Treibmittel tritt hier stets in das Gehäuse A durch dieselbe Einströmung A2 ein, ob nun die Wellen B C die eine oder die andere Drehungsrichtung haben. Die Einströmung A10 führt in eine Kammer L des Gehäuses, deren Begrenzungswände durch einzelne Theile der Laufradkörper Z) E gebildet sind.The propellant always enters the housing A through the same inflow A 2 , whether the shafts BC have one or the other direction of rotation. The inflow A 10 leads into a chamber L of the housing, the boundary walls of which are formed by individual parts of the impeller bodies Z) E.
Eine ringförmige Kammer M ist zwischen den beiden ringförmigen Kanälen F G vorgesehen, so dafs bei dieser Anordnung das Treibmittel dann seine Wirkung ausübt, wenn es durch den Kanal F hindurchstreicht, unwirksam bleibt, während es durch die Kammer M zurückkehrt und noch einmal treibend wirkt, wenn es durch den Kanal G strömt. Das Treibmittel ist an einem unmittelbaren Uebertritt von dem Ende des Kanals F zu demjenigen des Kanals G durch die umlaufende Dichtung N verhindert.An annular chamber M is provided between the two annular channels FG , so that with this arrangement the propellant then exerts its effect when it passes through the channel F , remains ineffective, while it returns through the chamber M and acts once again propelling when it flows through channel G. The circumferential seal N prevents the propellant from passing directly from the end of the channel F to that of the channel G.
Für den Vorwärtsantrieb wird das Treibmittel durch die Einströmung A2 eingeführt und wirkt auf die Laufradkörper Z) E derart ein, dafs dieselben in ihrer Längsrichtung verschoben werden, bis der innere Laufradkörper D unter Vermittelung der Kupplungen C1 Z)4 mit der Welle C und der äufsere Laufradkörper E mit der Welle B gekuppelt wird. Das Treibmittel setzt hierauf seinen Weg durch die ringförmigen Kammern HH1, Ringkanal F, Kammer M und Kanal G fort und entweicht durch den Auspuff A3. In den Kanälen F G beaufschlagt es die Schaufeln D5D0E5E6 und versetzt die Laufradkörper! Z) E in Umdrehung in zu einander entgegengesetzter Richtung.For the forward drive, the propellant is introduced through the inflow A 2 and acts on the impeller bodies Z) E in such a way that they are displaced in their longitudinal direction until the inner impeller body D is connected to the shaft C and through the coupling C 1 Z) 4 the outer impeller body E is coupled to the shaft B. The propellant then continues its way through the annular chambers HH 1 , annular channel F, chamber M and channel G and escapes through the exhaust A 3 . In the channels FG it acts on the blades D 5 D 0 E 5 E 6 and moves the impeller bodies! Z) E in rotation in opposite directions.
Zur Umkehrung der Bewegung dieser Wellen B C wird in die Kammer L Frischdampf oder dergl. eingelassen, so dafs der auftretende Druck die Kammer L und die Laufradkörper Z) E verschiebt.To reverse the movement of these waves BC , live steam or the like is let into the chamber L , so that the pressure that occurs shifts the chamber L and the impeller bodies Z) E.
Claims (2)
Expansionsturbine mit zwei in entgegengesetzter Richtung rotirenden Schaufelgruppen, dadurch gekennzeichnet, dafs die Schaufeln in zwei oder mehreren conaxialen, ringförmigen Kanälen derart untergebracht sind, dafs das Treibmittel diese Kanäle hinter einander durchstreicht.Patent-to sayings:
Expansion turbine with two groups of blades rotating in opposite directions, characterized in that the blades are accommodated in two or more conaxial, annular channels in such a way that the propellant passes through these channels one behind the other.
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