DE2320064B2

DE2320064B2 - Leitapparat einer axial durchströmten Dampfturbinenstufe

Info

Publication number: DE2320064B2
Application number: DE19732320064
Authority: DE
Inventors: Jurij Fedorowitsch Kosjak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-04-19
Filing date: 1973-04-19
Publication date: 1975-05-28
Also published as: DE2320064A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Leitapparat einer axial durchströmten Dampfturbinenstufe mit hohlen Leitschaufeln, die im Bereich der Schaufeleintrittskante Absaugeschlitze zum Absaugen des Wassers aus dem Arbeitsmittel aufweisen.

Ein solcher Leitapparat ist aus der deutschen Patentschrift 5 53 504 bekannt.

Derartige Leitapparate werden bei im Naßdampfbereich betriebenen Dampfturbinenstufen zur Entfernung der grobdispersen flüssigen Phase des Arbeitsmittels angewandt. Dadurch soll vermieden werden, daß Wasser auf die nachfolgenden Laufschaufeln auftrifft und deren Oberfläche erodiert sowie deren Wirkungsgrad verschlechtert, was sich dadurch erklärt, daß beim Austritt aus dem Leitapparat der Geschwindigkeitsvektor des Wassers nicht mit dem des Dampfes zusammenfällt.

Nachteilig bei der bekannten Ausbildung ist eine nur geringe Wirksamkeit der Entwässerung des Dampfstroms, da das Wasser vom Hauptstrom des Arbeitsmittels mitgerissen werden kann und unter Umgehung der Absaugeschlitze in die zwischen den Leitschaufeln gebildeten Leitkanäle mitgetragen werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. unter Vermeidung des erwähnten Nachteils einen Leitapparat mit erhöhter Wirksamkeit der Entwässerung zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von einem Leitapparat der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Oberfläche jeder Leitschaufel im Bereich der Absaugeschlitze eine flache Nut in Längsrich'ung des Schaufelblattes aufweist.

Bei einer solchen Ausbildung sammelt sich das Wasser in der Nut und fließt durch die Absaugeschlitze ab. Dabei verhindert der in der Nut fließende Wasserfilm ein Zurückprallen der auftreffenden Wassertröpfchen, so daß diese nicht wieder zurück in den Arbeitsmittelstrom gelangen, sondern zuverlässig entfernt werden. Es wird eine erhebliche Verminderung der flüssigen Phase im Dampfstrom erreicht, wodurch sich wiederum eine Erhöhung des Wirkungsgrads der Stufe und eine Verringerung der Erosion ergibt.

Es kann zweckmäßig sein, daß die Absaugeschlitze gegenüber der Eintrinskante der Leitschaufel um etwa 150° geneigt sind. Dies bewirkt, daß die Erstreckung der Schlitze etwa senkrecht zur Strömungsrichtung der flüssigen Phase in der Nut verläuft und eine maximale Menge derselben abgesaugt werden kann.

Es ist weiterhin zweckmäßig, die Abmessungen der Absaugeschlitze so zu wählen, daß die Geschwindigkeit des Naßdampfstromes in denselben ungefähr gleich der Geschwindigkeit des Naßdampf-Hauptstroms ist. Auf diese Weise ergibt sich ebenfalls t ine optimale Entwässerung, während einerseits eine Verringerung der Absaugegeschwindigkeit dazu führt, daß der Anteil der vom Hauptstrom in die Leitkanäle mitgenommenen flüssigen Phase wieder ansteigt, und andererseits eine Vergrößerung der Absaugegeschwindigkeit dazu führt, daß eine zu große Menge des Arbeitsmediums aus dem Haupistrom entnommen wird, was die Leistung des nachgeurdneten Laufschaufelkranzes verringern würde.

Der erfindungsgemäß ?usgeführte Leitapparat ermöglicht die Entfernung des größten Teils der grobdispersen flüssigen Phase, welche unter dem Gesichtspunkt der Erosionsgefahr und des Wirkungsgrades des nachgeordneten Laufschaufelkranzes besonders schädlich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den halben Axialschnitt durch den Leitapparat einer Dampfturbinen-Endstufe,

F i g. 2 den Schnitt nach der Linie HI-IlI der F i g. 1,

F i g. 3 den bevorzugten Verlauf der Absaugeschlitze.

Der Leitapparat der letzten Stufe einer Dampfturbine enthält geschweißte hohle Leitschaufeln 1. jede Leitschaufel 1 ist außen an einem Außenkranz 2 und innen über ein Deckband 3 am Innengehäuse 4 befestigt.

Jede Leitschaufel 1 weist an der Eintrittsseite des Naßdampfes eint Nut 5 zum Sammeln der flüssigen Phase auf. In der Nut 5 sind die Absaugeschlitze 6 zum Entfernen des Wassers vorgesehen. Die Abmessungen der Absaugeschlitze sind so gewählt, daß die Geschwindigkeit des Dampf-Wassergemisches im Schlitz ungefähr der Geschwindigkeit des Naßdampf-Hauptstromcs entspricht.

Die Profile benachbarter Leitschaufeln 1 bilden einen Leitkanal 7 für den Naßdampf-Hauptstrom.

Die Nut 5 zum Sammeln des Wassers ist an der flachen Profiloberfläche 8 der Leitschaufel 1 angeordnet. Die Oberfläche 8 des konvexen Teils der Leitschaufel 1 steht unter der Einwirkung eines relativ niedrigen Druckgradienten. Der Absaugeschlitz 6 steht mit dem Hohlraum 9 der Leitschaufel 1 in Verbindung.

Der Hohlraum 9 jeder Leitschaufel 1 steht mit dem Ringkanal 13 des Außenkranzes 2 und mit dem Ringkanal 14 des Innengehäuses 4 in Verbindung. Der Außenkranz 2 ist mit Bohrungen 15 gegenüber jeder Leitschaufel 1 versehen, durch welche der Ringkanal 13 mit dem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Kondensator in Verbindung steht.

In einer bevorzugten Ausführung sind die Absaugeschlitze 6, wie in Fig.3 gezeigt, unter einem Winkel von 150" zur Eintrittsseite angeordnet. Dadurch kann die Menge des abgesaugten Wassers vergrößert werden.

Beim Betrieb der beschriebenen Dampfturbinenstufe im Naßdampfbereich enthält der aus der vorherigen Stufe eintreffende Naßdampf eine erhebliche Menge an grobdispersem Wasser. Durch die große Umfangsge-

schwindigkeitskomponente werden die Wassertropfen zum Rand abgelenkt und auf den konvexen Teil der Leitschaufeln 1 der Stufe geleitet

Da im Hohlraum 9 der Leitschaufeln 1 ein niedrigerer Druck als im Leitkanal 7 aufrechterhalten wird. wird das Wasser durch die Absaugesdilitze 6 in den Hohlraum 9 der Leitschaufeln 1 abgesaugt. Aus den Hohlräumen 9 der Leitschaufeln 1 im oberen Teil fließt ein Teil des Wassers in den Ringkanai 14 im Innengehäuse 4, danach in dessen unteren Teil und durch die Hohlräume 9 einiger unterer Schaufeln 1 in den Ringkanal 13 des Außenkranzes 2 und von hier aus durch die Bohrungen 15 in den Kondensator.

Für eine wirksamere Ableitung des Wassers von der Oberfläche der Leitschaufeln 1 wurde das Verhältnis zwischen den Querschnittsflächen der Bohrungen 15 und der Absaugeschlitze 6 in den Leitschaufeln 1 so angenommen, daß in den Absaugeschlitzen 6 eine Geschwindigkeit des Naßdampfes auftritt, die der Geschwindigkeit des Naßdampf-Hauptstromes gleich ist Eine solche Geschwindigkeit in d<*n Absaugeschlitzen 6 ist für die Entwässerung optimal.

Hierzu 1 Blat' Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Leitapparat einer axial durchströmten Dampfturbinenstufe mit hohlen Leitschaufeln, die im Bereich der Schaufeleintrittskante Absaugeschlitze zum Absaugen des Wassers aus dem Arbeitsmittel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche jeder Leitschaufel (1) im Bereich der Absaugeschlitze (6) eine flache Nut (5) in Längsrichtung des Schaufelblattes aufweist.

2. Leitapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeschlitze (6) gegenüber der Schaufeleintrittskante (17) der Leitschaufel (1) um etwa 150° geneigt sind (F i g. 3). «5

3. Leitapparat nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch solche Abmessungen der Absaugeschlkze (6), daß die Geschwindigkeit des Naßdampfstroms in denselben ungefähr gleich der Geschwindigkeit des Naßdampf-Hauptstroms ist.