DE317516C

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Publication number: DE317516C
Application number: DENDAT317516D
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Description

AUSGEGEBEN AM 19. DEZEMBER 1919

Bekanntlich werden die Schaufeln und Lauf räder von Gasturbinen sehr hoben. Temperaturen ausgesetzt. Während es nun hur geringe Schwierigkeiten macht, die Schaufeln in betriebsfähigem Zustande zu erhalten, ist dieses bei den Radkörpern, die meist aus geschmiedetem Stahl bestehen, schwerer, da sie sieh unter dem Einfluß der Hitze verziehen und dadurch krumm werden.

»o Die Erfindung gibt ein Mittel an, wie ein Unbrauchbarwerden der Räder infolge des geschilderten Umstandes vermieden wird, und zwar besteht dies darin, daß man die Räder in einem gegen die übrigen Turbinenräumc

»5 abgeschlossenen Raum laufen läßt, der mit Dampf durchspült wird: Das Laufrad gibt dann seine Wärme an den Dampf ab, mit dem sie abgeführt wird. Die Erfindung ermöglicht, Sattdampf bzw. feuchten Dampf zu

ao verwenden, welcher ganz erheblich mehr Wärme abführen kann als überhitzter Dampf, der sich bekanntlich bezüglich des Wärineülx»rganges ebenso verhält wie Gase. Unter den nämlichen'Verhältnissen.ist'der Wärme-

»5 übergang von einer Heizfläche an nassen Dampf etwa 2500 mal so groß wie derjenige an überhitzten Dampf oder Gase.

Es wurde bereits früher der Vorschlag gemacht, Dampf in den Raum, in welchem das Laufrad läuft, zu führen. Doch gestatten diese alten Vorschlage nicht, gesättigten Dampf zur Abführung der Wärme, wie in dem vorliegenden Falle, zu benützen. Auch ist nicht mit Sorgfalt darauf geachtet, daß die Radscheibe vor einseitiger und ungleichmäßiger • Abkühlung, die, wie bekannt, ein Verziehen und Unbrauchbarwerden derselben zur Folge haben würde, geschützt wird.

In der Zeichnung ist ein Anwendungsbeispiel dargestellt. Es ist α das Gehäuse einer Gasturbine, b ist die Welle, auf der das Laufrad c befestigt ist, rf ist eine Düse, an welche sich — in nicht dargestellter Weise .—- die Verbrennungskammer anschließt und mittels,, der die Schaufeln des Rades c beaufschlagt werden. Auf beiden Seiten des die Schaufeln tragenden Wulstes sind am Rade c Blechstreifen / befestigt, die mit ebensolchen (c) am Gehäuse befestigten übereinstimmen, .so daß in bekannter Weise eine Labyrinthdiclitung zwischen dem Raum A, in welchem das Rad läuft, und dem Raum F,.^: welcher niit Explosionsgjasen gefüllt ist, gebildet wird. An der Welle wird Raum A durch Stopfbüchseng· abgedichtet.

Die Zuleitung des Dampfes zum Raum A kann nun z. B. dadurch geschehen, daß an einem Stutzen h eine Dampfleitung ange- " schlossen wird. Die Fortleitung würde dann durch einen zweiten Stutzen i erfolgen, der auf der anderen Seite des Rades 0 liegt. Das Rad ist clur.chbohrt (Löcher; k), um den Durchtritt des Dampfes zu ermöglichen. ·;■· Die Spannung des eingeführten Dampfes wird etwa gleich der Spannung der im Räume B befindlichen Gase gewählt,, um die ■ Abdichtung bei den Dichtungen e, f zu erleichtern.- ' ·'.■'. "■' ..' . '■■·■ ■■': ■ ; ■■■■■_ ';. ■ , ■ ;

Eine besonders zweckmäßige Kühlung des Rades c wird erreicht, wenn man die Erzcugung des Dampfes im Raum A selbst vornimmt und hierzu die vom Rad c abgegebene

Wärme benutzt. Zu diesem Zwecke wird beispielsweise an dem Stutzen Ii eine Vorrichtung zum Einführen von Wasser angebracht, wobei nur darauf zu achten ist, daß die Rartscheibe selbst nicht mit dem Wasser in berührung kommen kann, da sonst eine örtliche zu starke Abkühlung und damit ein Verziehen derselben zu befürchten wäre. Der entstehende Dampf würde wie vorhin bei i abgeleitet und könnte auch beliebig weiter verwertet werden.

Bei Gasturbinen, die mit mehreren 1-aufrädern arbeiten, läuft jedes derselben für sich in einem abgeschlossenen Dampfraum, der

¹S mit Dampf von solcher Spannung gefüllt ist, daß die Abdichtung nach außen möglichst günstig ausfällt. Dabei ist zu bemerken, daß ein Überdruck im Raum Λ den Erfolg haben würde, daß aus diesem in den Raum B Dampf

so durch die Labyrinthe c, f überströmen und an diesen letzteren sowie an den am Umfange befindlichen Laufradschaufel!! sehr wirksam kühlen würde.

Die Kühlung des dicken Randwulstes des Laufrades sowie der in diesem befestigten Schaufeln kann dadurch verstärkt werden, daß unterhalb der Schaufelfüßc ein ringsum laufender Kanal m ausgespart wird, durch den mittels der Bohrungen η und 0 Dampf zur Wärmeabfuhr hindurchgeleitet wird. Man könnte auch von diesem Kanal w aus durch radiale Bohrungen Dampf in die Schaufelzwischenräume oder durch die hohlgebohrten Schaufclkörper hindurch in den Raum B zur

•35 beliebigen Verstärkung der Kühlwirkung führen.

Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß ein Verziehen der Laufradscheiben vermieden wird, da sie sich in einem Räume von überall gleichmäßiger Temperatur, jedoch bedeutend niedriger als die des Gases, befinden, und daß die Wärmeentziehung an allen Punkten der Räder gleichmäßig erfolgt. ·

Claims

Pal ent-An Sprüche:

i. \''erfahren zur Kühlung der Laufräder von Gasturbinen, dadurch gckcnn-• zeichnet, daß die Laufräder in einen;

gegen die übrige Turbine abgedichteten Räume laufen, durch welchen feuchter

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Dampf oder Saltdampf geleitet wird, der die Wärme von den Rädern aufnimmt und fortführt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des Dampfes der Spannung der Gase in dem Schaufelraum (B) entspricht, so daß die Dichtungen gegen dieselben möglichst leicht ausführbar sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampferzeugung durch Wassereinführung in den Laufradraum selbst geschieht, wobei die Laufradscheibe von der. Berührung mit dem AVasscr geschützt wird.
4. Einrichtung für das Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad durchbohrt ist, um den Dampf auf der einen Seite zu-, auf der anderen abführen zu können.
5. Einrichtung zur verstärkten Kühlung des Randwulstes und der Schaufeln eines Laufrades bei Turbinen, die nach dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß in demselben ein ringsum laufender, mit dem Dampfraum in Verbindung stehender Kanal ausgespart ist, der vom Dampf durchflossen wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Ringkanal eine gewisse Menge Dampf durch radiale Bohrungen, die auch durch die Schaufelkörper führen können, nach^vaußen abflicflt. ' 8s
7. Einrichtung zur Kühlung der Schaufeln bei Turbinen, die nach Anspruch 1 bis 6 arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß Dampf durch die Labyrinthelichtungen am Umfange der Scheibe in den go Raum, in dein die Schaufeln arbeiten, austreten kann.
8. Einrichtung für das Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gasturbinen mit mehreren Rädern jedes in einem Räume für sich und in Dampf von solcher Spannung arbeitet, wie der Spannung der Gase auf der anderen Seite der erforderlichen Dichtungen > entspricht'. ' '

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

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