DE152981C

DE152981C -

Info

Publication number: DE152981C
Application number: DENDAT152981D
Authority: DE

Description

IIV ■

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur vollständigen oder teilweisen Aufhebung des Achsialdruckes, welcher auf den umlaufenden Teilen radial beaufschlagter Verbundturbinen für elastische Treibmittel entsteht, bei welchen das Treibmittel den Turbinenkörpern durch zentrale Einlasse zugeführt wird, deren Querschnitte entsprechend der Expansion des Treibmittels während des Durchströmens durch die Verbundturbinen allmählich vergrößert werden, und ist in den Fig. ι bis 5 der Zeichnungen in zwei Ausführungsformen zur Darstellung gebracht. Fig. ι ist ein teilweiser Vertikalschnitt, Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach der Linie x-x in Fig. 1 und Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie y-y in Fig. 1 einer Ausführungsform der Verbundturbine, welche aus drei Turbinenkörpern ABC besteht, zu welchen das Treibmittel, z. B. Dampf, durch zentrale Einlasse 1, 2 und 3 eingeführt wird, deren Querschnitte allmählich vergrößert werden. Die Turbinenkörper ABC sind als radiale Reaktionsräder ausgeführt. Der Dampf tritt durch das Dampfrohr 9 zur Kammer 10 ein, strömt durch den Einlaß 1 und den Turbinenkörper A hindurch, tritt danach in die Kammer 13 ein und strömt alsdann durch den größeren Einlaß 2 und den Turbinenkörper B usw. zum Auspuff 15. Zum Ausgleichen des achsialen Schubes der Turbinenkörper werden die die Turbinenkörper umgebenden Wände des Gehäuses bis zu ■ den den betreffenden Turbinenkörpern gehörenden Nabenteilen ausgedehnt, welche einen dem Durchmesser des zu dem betreffenden Turbinenkörper gehörenden zentralen Einlasses, gemessen in der festen Gehäusewand, gleichkommenden Durchmesser erhalten. Die Durchmesser der Nabenteile 4 und 7 des Turbinenkörpers A, gegen welche die festen Wände 11 und 16 anliegen, sind gleich dem äußeren Durchmesser des Einlasses i. Der Durchmesser des Nabenteiles 17 des Turbinenkörpers B, gegen welchen die feste Wand 12 anliegt, ist dem äußeren Durchmesser des Einlasses 2 gleich, während der Nabenteil 4 auf der dem Turbinenkörper B zugekehrten Seite durch das Stück 5 vergrößert worden ist, so daß der Durchmesser desselben dem äußeren Durchmesser des Einlasses 2 gleich wird. In derselben Weise ist der Durchmesser des Nabenteiles 19 dem äußeren Durchmesser des Einlasses 3 gleich und der Nabenteil 17 ist durch das Stück 18 auf denselben Durchmesser vergrößert.

Der Nabenteil 5 schließt .hierbei gegen eine vom Gehäuse ausgehende Wand 26 an, während der Nabenteil 18 bis zu einer Wand 27 reicht, wodurch Räume 23 und 24 gebildet werden.

Ein genügender Ausgleich wäre durch diese Vorrichtung erreicht, wenn es möglich wäre, die Trennungsfugen zwischen den Wänden des Turbinengehäuses und den verschiedenen Nabenteilen zuverlässig und vollständig abzudichten. Dies ist jedoch nicht

Claims

der Fall, weil durch Abnutzung der Teile ein Lecken des Dampfes aus dem Turbinengehäuse durch diese Fugen zu den die Naben umgebenden Räumen 23, 24 verursacht wird. In dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Beispiel findet ein solches Lecken von den Räumen 8 und 20 durch die Fugen 21 und 22 bezw. von den Kammern 13 und 14, in welchen dieselben Drücke herrschen wie in 8 und 20, durch die Fugen zwischen den Nabenteilen 5 bezw. 18 und der Wand 26 bezw. 27 statt, so daß schließlich in den Räumen 23 und 24 Drücke entstehen, welche den Drücken in den umgebenden Räumen 8, 13 bezw. 20, 14 gleich sind. Hierdutch werden die Nabenteile 5 und 18 einer Verschiebung nach rechts in der Richtung der Turbinenwelle N ausgesetzt.

Zur Aufhebung dieser Verschiebung werden' die Räume 23 und 24 durch einen Kanal 29 verbunden. Ferner wird an der Nabe 19 durch eine Wand 28 ein Raum 25 gebildet, welcher ebenfalls in Verbindung mit dem Kanal 29 steht. Die Wand 28 schließt hierbei an dem Nabenteile 30 an, der einen Durchmesser hat, welcher um die Beträge der Nabenringteile 5 und 8 kleiner ist als der äußere Durchmesser des Einlasses 3. Der in den Räumen 23, 24, 25 und im Kanal 29 herrschende Druck erhält so einen Mittelwert zwischen den Drücken an der Hochdruck- und der Niederdruckseite der Turbine, indem an der Hochdruckseite ein Lecken von außen in Raum und Kanal hinein stattfindet, während an der Niederdruckseite eine entsprechende Strömung vom Raum und Kanal nach außen vor sich geht. In den Räumen 23 und 24 sind die Nabenteile 5 und 18 diesem Druck von links nach rechts ausgesetzt, während in dem Raum 25 auf den Nabenteil 31 derselbe Druck von rechts nach links in Richtung der Welle wirkt. Weil nun die Oberfläche dieses Nabenteiles 31 dem Flächeninhalt der beiden Nabenringteile 5 und 18 gleich ist, wird der gewünschte Ausgleich des Achsialschubes erreicht.

Man kann, wie Fig. 4 zeigt, den Kanal 29 beiderseits bis zur Turbinenwelle N verlängern und gegen die Turbinenwelle bei 32 abdichten. Der Achsialdruck, welcher infolgedessen auf dem Nabenteil 7 durch den Druck im Kanal 29 von links nach rechts entsteht, wird dann am Nabenteil 31 durch einen entgegengesetzt gerichteten Achsialschub aufgehoben. Hierdurch wird die Abdichtung erleichtert.

Bei der in Fig. 5 im teilweisen Längsschnitt dargestellten zweiten Aus führ ungs form der Verbundturbinen sind A B C die Turbinenkörper, zu welchen der Dampf durch die Einlasse i, 2 und 3 einströmt. Der Dampf wird wie vorher durch das Rohr 9 zur Kammer 10 eingelassen; die Einlasse 1, 2 und 3 ,sind aber hier in festen Teilen des Turbinengehäuses angeordnet, wodurch kein Achsialdruck auf die umlaufenden Teile durch den durchströmenden Dampf entstehen kann. Dagegen würde ein Achsialdruck, wenn die vorliegenden Ausgleichvorrichtungen nicht vorhanden wären, durch Lecken des Dampfes durch die Fugen 4, 5, 6, 7 und 8 zu den Räumen 11, 12 und 13 entstehen, welche durch die festen Wände 14, 15 und 16 und die Naben bezw. Scheibenteile der umlaufenden Turbinenkörper gebildet sind, indem die Scheibenteile 17, 18 und 19 auf beiden Seiten von verschieden großen Drücken beeinflußt sind. Zur Aufhebung" dieses Achsialdruckes werden die Räume 11, 12 und 13 miteinander durch Röhren bezw. Kanäle 20 verbunden, wobei durch eine feste Wand 21 ein Raum 22 außerhalb des Scheibenteiles 19 gebildet wird, welcher Raum mit den Räumen 11,12 und 13 durch den Kanal 20 in Verdung steht. Hierdurch werden die Drücke in den genannten Räumen ausgeglichen, so daß die Scheibenteile 17, 18 und 19 auf beiden Seiten gleichen Drücken ausgesetzt sind.

Der Kanal 20 kann geschlossen sein, so daß der Druck in den Räumen 11, 12, 13 und 22 nur durch den bei den Anliegestellen 4, 5, 6, 7 und 8 ausleckenden Dampf entsteht, oder es kann auch, wie auf der Zeichnung dargestellt, Dampf in den' Kanal eingelassen werden.

Obschon in den dargestellten Ausführungsformen die Vorrichtungen zur Erreichung eines vollständigen Ausgleiches dienen, kann man den Ausgleich durch entsprechende Abmessungen der betreffenden Querschnitte bis zu einem beliebigen, den jeweiligen Verhältnissen entsprechenden Grade in einer oder anderer Richtung bewirken.

Patent-A ν Sprüche:

ι. Vorrichtung an Verbundturbinen zur Entlastung vom Achsialdruck, welcher infolge der Vergrößerung der Querschnitte der zentralen Einlasse für das elastische Treibmittel entsteht, mittels durch Dampf belasteter, dem Achsialdruck entgegen angeordneter Scheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgleichenden Scheiben bezw. Nabenteile der Turbinenkörper mit feststehenden Wänden des Gehäuses Räume bilden, welche untereinander verbunden sind und in welchen ein zwischen Hoch- und Niederdruck liegender mittlerer Druck herrscht.
2. Eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

zeichnet, daß für jeden auszugleichenden Turbinenkörper ein Raum zwischen zwei Wänden des den Turbinenkörper umgebenden Gehäuses gebildet ist, von denen die eine gegen einen N?benteil des Turbinenkörpers anliegt, welcher einen dem äußeren Durchmesser des zentralen Einlasses für den zugehörigen Turbinenkörper gleichen Durchmesser hat, während die andere Wand gegen einen Nabenteil anliegt, welcher einen dem äußeren Durchmesser des zentralen Einlasses für den nachfolgenden Turbinenkörper gleichen Durchmesser aufweist, und daß beim letzten der Turbinenkörper die genannte Wand gegen einen Nabenteil anliegt, dessen Durchmesser dem äußeren Durchmesser des zentralen Einlasses für den ersten Turbinenkörper gleich ist, wobei die genannten Räume durch einen Kanal (29) miteinander verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Berlin. Gedruckt in der reiChsdruCkereI.