DE332854C

DE332854C - Turbine fuer Dampf oder Gas mit verschiedenen Drehzahlen der Laufraeder

Info

Publication number: DE332854C
Application number: DE1920332854D
Authority: DE
Original assignee: ELEK SKA TURBO AB
Current assignee: ELEK SKA TURBO AB
Priority date: 1919-01-27
Filing date: 1920-01-08
Publication date: 1921-02-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung an Turbinen für Dampf oder Gas,, die besonders für kleinere Turbinen mit beispielsweise bis einigen hundert Pferdekräften bestimmt ist. Die bisher für solche kleinere Leistungen gebauten Turbinen haben den Nachteil, daß sie mit schlechtem Wirkungsgrad arbeiten, wenn sie, wie es nunmehr verlangt wird, größere Druckgefälle, beispielsweise von 15 kg/cm² bis auf einen Gegendruck (im Kondensator) von 0,03 kg/cm^a, ausnutzen sollen. Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß bei solchen Turbinen diejenigen Verluste, welche von den Schaufelreibungen, Radreibungen und Undichtigkeiten herrühren, unverhältnismäßig groß werden.

Zweck der Erfindung ist die Beseitigung dieses Übelstandes. Demgemäß ist die Turbine nach der Erfindung, welche in an sich bekannter Weise mit zwei oder mehreren Turbinenrädern versehen ist, die mit verschiedenen Umdrehungszahlen laufen und auf dasselbe Getrieberad arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß beide oder sämtliche Räder als Geschwindigkeitsräder

ausgebildet und diese sowie ihre Übersetzungen auf das Getrieberad so bemessen sind, daß beide oder alle Turbinenräder etwa dieselbe Umfangsgeschwindigkeit erhalten. Der beste Wirkungsgrad wird nämlich bei etwa derselben

3Q hohen Umfangsgeschwindigkeit (400 bis 450 Metersekunden) an jedem Rade erzielt. , Bei dem oder den ersten Rädern, wo die Ventilations- und Radreibungsverluste groß sind, weil der Dampf oder das sonst verwendete Treibmittel dort am dichtesten ist, ist es wichtig, den Durchmesser auf ein Mindestmaß herabzusetzen, wodurch außerdem der Umfang des Rades bei verwendbaren Leitschaufelhöhen und Winkeln besser ausgenutzt wird. Um einen möglichst großen Wirkungsgrad an diesem Rade oder an diesen Rädern, zu erzielen, muß also deren Umdrehungszahl sehr groß sein, was aus Festigkeitsrücksichten keine Schwierigkeiten bietet, weil die Schaufeln dieser Räder sehr klein werden. Bei dem oder den letzten Rädern dagegen, wo sich der Dampf beträchtlich ausgedehnt hat und somit bedeutend größere Durchströmquerschnitte und infolgedessen lange Schaufeln fordert, damit die Abflußverluste von den Rädern nicht zu groß werden, kann nicht dieselbe hohe Umdrehungszahl verwendet werden. Durch Verminderung der Umdrehungszahl und Vergrößerung des Durchmessers dieses Rades oder dieser Räder derart, daß man doch etwa dieselbe Umfangsgeschwindigkeit wie vorher erhält, kann man die Schwierigkeit mit Bezug auf die Festigkeit beseitigen und auch bei diesen Rädern einen möglichst hohen Wirkungsgrad erhalten, da bei diesen Rädern die Radreibungs- und Ventilationsverluste infolge der geringen Dichtigkeit des Dampfes sehr klein sind. Gemäß der Erfindung kann man daher

einen Wirkungsgrad erzielen, der wesentlich höher ist als bei den bisher bekannten Turbinen der fraglichen Größe.

Die Turbinenräder können vorteilhaft als frei hängende de-Laval-Räder ausgebildet und in ein gemeinschaftliches Turbinengehäuse eingebaut werden, so daß die ganze Turbine eine bauliche Einheit bildet.

Auf der Zeichnung ist als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Fig. ι zeigt im senkrechten Schnitt eine nach der Erfindung angeordnete Dampfturbine mit drei Rädern, und Fig. 2 zeigt schematisch die Anbringung der Räder in bezug auf das gemeinsame Getrieberad.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind

. i, 2 und 3 die verschiedenen Schaufelräder, welche alle als frei hängende de-Laval-Räder ausgebildet sind. Das Rad 2 hat etwa denselben oder einen nur unbeträchtlich größeren Durchmesser als das Rad 1, während das Rad 3 einen bedeutend größeren Durchmesser als die beiden anderen Räder hat. Auf der Welle 4 des Rades 1 ist ein Zahngetriebe 5 angebracht

₂g welches in das große Getrieberad 6 eingreift, und auf den Wellen 7, 8 der Räder 2 und 3 sind Getriebe 9 bzw. 10 angebracht, die ebenfalls mit dem Rade 6 in Eingriff stehen. Die Kraft wird von der Welle 11 dieses Rades abgenommen. Die" Räder 1, 2 und 3 haben je einen Leitschaufelkranz 12, 13 und 14 zum Zuführen des Dampfes. 15 bezeichnet schließlich das Anlaßventil und 16 den Abfluß nach dem nicht dargestellten Kondensator.

Wenn das Ventil 15 geöffnet wird, strömt der Dampf durch den Leitschaufelkranz 12 auf die Schaufeln des Rades 1, kommt dann durch den Leitschaufelkranz 13 nach dem Rade 2 und ferner durch den Leitschaufelkranz 14 nach* dem Rade 3, um von diesem nach dem Kondensator zu strömen. Die drei Räder sind also in Reihe geschaltet und werden vom Dampfe nacheinander beaufschlagt. Das Druckgefälle wird also auf die drei Räder verteilt, und jedes Rad kann daher den auf dasselbe entfallenden Teil des gesamten Druckgefälles voll ausnutzen. Durch die dargestellte Anordnung der de-Laval-Räder werden auch die Leckverluste auf ein Mindestmaß beschränkt.

Ohne von dem Gründgedanken der Erfindung abzuweichen, kann man in ähnlicher Weise auch mehr als drei Turbinenräder anordnen.

Claims

Patent-Ansprüche :

1. Turbine für Dampf oder Gas mit zwei oder mehreren Türbinenrädern, auf die der Dampf oder das Gas in Serie arbeitet und die mit verschiedenen Umdrehungszahlen laufen und auf ein gemeinschaftliches Getrieberad wirken, dadurch gekennzeichnet, daß beide oder sämtliche Räder als Geschwindigkeitsräder ausgebildet und selbst sowohl wie ihre Übersetzungen auf das Getrieberad so bemessen sind, daß beide oder alle Turbinenräder etwa dieselbe Umfangsgeschwindigkeit erhalten.

2. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide oder sämtliche Turbinenräder frei hängend angeordnet sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.