DE1576953A1 - Turbinenschaufelausbildung - Google Patents

Description

• ?urbinenschaurelauabildune

  En ist bekannt, bei Reaktionsturbinen mit freistehenden Schaufeln

  das Schaufelprofil am Kopf ansuschärfmn, um bei etmaiger 8e-,

  rährung eher Schaufeln mit der Gehäusesand nicht deren rolle

  Prof1lrläche, sondern ,möglichst nur schnalz Ränder streifen zu

  lassen. Der erforderliche Salt hat strösrungotechaische Nach-

  tsilos kann aber aua GrUden der Rotordynaaih nur bis auf einen

  gewissen Xinisalwert verringert werden. Dia nur Profil zwischen

  Bauchseite und Mckenselte bemtehende Druckdifferenz wird durch die

  Strömung in Spul: zum ?eil. auegegliehen. Dadurch wird die Zirku-

  lation in den Profilschnitten in der Käthe der Schaufelspitze ver-

  ringert und damit auch die Ablenkungswirkung der Schaufel in dieser

  Zone vereindert. Erst in einiger Entfernung ton der Spitze wird

  die richtige den Prahl entsprechende Ablenkung der Dampfströmung

  errsiaht. ,Dssnisohsn ist ein stetiger Übergang des Ablankminkals

  bis zu der von der Bohaufel völlis =beeintlu#ten Spaltströmun;

  pgsben. Durch den Iadlalspalt entstehen daher zweifach Verlaute.

  Einerseits durch den gefnanteil, der durch den Spalt selbst

  ströit, und andererseits durch die verschlechterte Ablenkung an der

  Sohautelspitss. Diese bewirkt verringerte Arbeit in dar Sture und

  falschen, Anströminksl in der nachfolgenden Schaufelreihe, -soduroh

  weitere Verlusts- entstehen. Hei einer bekannten Austtihrvag wird

  die Drosselung, der Spaltstrnasma bei ?urbomasahinenvehaureln dadurch

  irreloht, das ihr lade sinen sohneidenartij ausgebildeten, eine

  Mldenfdrnige Ausnehmung umgebenden Rand aufweist, welche form

  urroh elektroerovise Bearbeitung hergestellt wird. Bei dieser be-

  ;annten ÄusiUhrnng sind aber nur zwei Spitzen zur Zrpseelung vor-

  aadoa und außerdem ist diese Art der Ansohdrfung .sehr umständlich

  .ad teuer. Bei einer anderen bekannten Ausführung der Spaltdichtung

  'tLr deokbandlose Fait- oder Laufaehaufelkrdaze vcn Turbomaschinen

  ;ittels in Umfangriehtung verlaufender .Lerellen de Lliufera bzw.

  äehäusös, :sind die Kamellen aus dem Läufer bzn. Gehäuse herausge-

  >reht, bilden also seit ihn ein. einziges Werkettiek. Werden jedoch

  )ei deokbandlosen Schaufeln Lichtleisten -im Gehäuse bzw. am Rotor

  mgebraeht, bo Bind dient im :inne einer viehtwirkunÄ; der Spalt-

  strömung nahezu funktionsunfähig. Außerdem sind sie sc2idlioh, da

  ,n der Zone zwischen den Schaufeln, wo die Hauptströmung 31e glatte

  3ehäusewand entlang strömen .soll, die Dichtleisten Wirbelbildung und

  ioad.t Verluste in der Hauptatrösung verursachen. Die Dichtwirkung

  fieser in Gehäuse angeordneten Spitzen bei einem freistehenden Oehau-

  @elkopf ist deshalb nicht gegeben, da ja durch die Unterbrechungen

  iwisobon den Schaufeln die zwischen den Spitzen befindlichen Kaaern

  ;oöffnot sind. Außglerdem erfolgt, infolge der Druckunterschiede an

  3er Sohautelbauohseite gegen die Schaufelrückseite, die Umströmung

  los Schaufelkopfes durch die Spaltströmung im wesentlichen quer zur

  3kolettlinie dos Schaufelprofilen. Durch die Anordnung der Dicht-

  Leisten wird dieser Urströmung der große Querschnitt der Kaspern

  Freigegeben, so da£ die Umströmung des Schaufelkopfes. leichter er-

  T'olgt9 als bei eines glatten Spalt. Diese bekannten Anordnungen von

  tuten im Gehäuse bsw. in Rotor sind daher ungünstiger in Bezug auf

  $ie Dichtwirkung als eine glatte Gehfluse- bsw. Hotorwand.

  ziel der Erfindung ist es, alle diese Verluste möglichst klein

  zu halten und -eine Ausftihrung zu schaffen, bei der den lorderungen

  "ob Ansohärfung der Schaufeln und Bemnns der Spaltströaung aa

  besten entsprochen wird.

  Gegenstand der Erfindung ist eine Turbinensahaufelattcb31duna inebos,

  tUr Reaktiv nsturbinsn mit freistehenden Schaufeln, wobei die Pro-

  filoberfläche am Seit 'nach Art einer I&bvrimthspaltdichtung aue&e-

  bildet ist.ErfindungegemKO verlaufen die einzelnen Dichtungsstreifen im wesentlichen parallel und verbinden Punkte gleichen Druehes aa Profilustfang. Die Dichtungeetreifen werden durch Einfräeungen iia das Profil vorgenommen, wobei die Dichtstreifen stehen bleiben. Die Richtung der vichtleisten ist dueh 'die Druckverteilung um das Profil beetlsmt. Hei dicken Profilen kann es nötig sein, zwei oder mehrere Frgseehnitte auszuführen und die Dichtleisten nicht parallel, sondern schräg zueinander anzuordnen. Dabei wird jeweils nur eine oder zwei Nuten gefräst. Nach einer anderen Variante der Erfindung werden die Dichtunaaetreifen durch Anetauchen oder Aufschweissen hergestellt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

  Fig. 1 zeigt den Druckverlauf' um ein Profil eines fraietehenden

  8eaktiGn®gitters, wobei diese Darstellung sowohl £ür die I@itechau-

  fel - als auch für die laufechaufelreihe gilt. Die täafangrichtung

  beseichuet u, di6 Axialriohtung a. Dia Prufilrüciaeite wird mit R

  und die Profilbauoteeite mit H bezeichnet. lm unteren Teil von

  Fig. 1 ist ein Diagram über den Druckvorlauf an den beiden Profil-

  seiten beaaierinet mit pR und pB als Funktion der axialen Inge 'ein-

  getragen. Label bedeutet p1 den Druck vor den Schaufelgitter und.pZ

  den :ruck nach dpa äouaufel;`gittpr. Verbindet man an den beiden Pro-

  filseiten zwei Stellen, die den gleichen Druck aufweisen durch eine

  Gerade, so erhält man ,im Prufilquereoünitt Gerade die nahezu paral-

  lelzueinander aind.@Ea sind die den Drücken p2, p3 und p4 entsprechen-

  den Geraden bezelciunwt mit g2,83 und-44 eingezeichnet. Entsprechend

  der Richtung d.Leser Geraden worden die habyrinthetreifen angeordnet,

  da dann keine Strömung in Läageriohtung der Streifen erfolgt und

  diene somit in ihrer DröseelwIrkung roll wirksam worden..

  ?1g. 3 zeigt die AuefÜhrung bei Einf4raan von parallelen Nuten. Von

  der Prof ilXlüohe bleiben nur dis aohaalen 1rabprinthstreifen bsw.

  DiohtkäOae bezeichnet k atehenf die gegen die Gehäusewand N (bzw.

  gegen den Rotor, in Falle der Leitschaufel) den Unimalepalt her-

  stellen und die entsprechende Labyrinthwirkung ausüben. ,

  In lalle einer dicken Schaufel oder ungünstiger Druckverteilung kann

  es erforderlich edn, die Dichtleisten schräg zueinander zu legen,

  wie Fit. 3 ;eint. Die Diohtleiaten sind dann wieder so anzuordnen,

  äad die Zwischenräume Stellen ungefähr gleichen Drucken an den bei-

  den Profilaeiten miteinander verbinden. Dabei können Diahtkäre

  lUmlioh wie in Fig. 2 durch mehrere Präasohitte oder durch Stauchen

  hergestellt werden. Oder es werden Dichtleisten mit L-förmigen oder

  S-föroigen Profil auf die Sahaufelquerschnittaflbtche aufgeachwei®t.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1.,Turbinenschautelauobildung ineboa. fair Deaktioneturbinen .mit freintehonden Schaufeln, wobei die Profiloberfläche am Spalt nach Art einer Labyrinthspaltdichtung ausgebildet ist, dadurch. gekenn# zeichnet, daß die einzelnen Dichtungantreifen im wesentlichen pa- rallel verlaufen und Punkte gleichen Drucken am Profiluafang vor- binden. 2. Verfahren zur Herstellung einer Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungnetreifen durch Einträsungen in das Profil vorgonommon worden, wobei die Dichtstreiten stehen blei# ben. 3. Yeriahzron:=ur tferetollung einer Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstreifen durch Anstauchen oder Auf- schweißen hergestellt werden.