DE361440C - UEberdruckdampf- oder Gasturbine mit Scheibenraedern - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 14. OKTOBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- Λ! 361440-ECLASSE 14 c GRUPPE 5

(A 35077 Ij14c)

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. in Baden, Schweiz.

Überdruckdampf- oder Gasturbine mit Scheibenrädern.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. März 1921 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in der Schweiz vom 26. Februar 1921 beansprucht.

Vorliegende Erfindung bezweckt, eine Durchbiegung der Scheibenräder in Überdruckdampf- oder Gasturbinen mit offenen Scheibenzwisdhienräumjeii zu verhindern.

Bekanntlich hat der Bau von Überdruckturbinen großer Leistung mit großen Umfangsgeschwindigkeiten zur Verwendung¹ von Scheibenrädern als Träger der Laufschaufeln geführt. Diese hohen Umfangsgeschwindigkeiten führten sogar dazu, die Kranz-Verbreiterungen am Umfang der Laufräder wegen der Gefahr der Aufbiegung nach außen wegzulassen, was zu offenen Scheibenzwischenräumen führte. Das Treibmittel der Turbine wirkt aber dann auf eine Druckverminderung in diesen offenen Räumen zwischen den Scheiben, so daß der Druckunterschied zu beiden Seiten einer

Claims (3)

Scheibe, der sowieso im Gegensatz zu Druckturbinen infolge des Spannungsunterschiedes zu beiden Seiten der Lauf radschaufelung hohe Beträge annehmen kann, noch weiter vergrößert wird. Die ersten Scheibenräder im Sinne der Strömung sind in dieser Beziehung ungünstiger gestellt als die nachfolgenden, da sie größere Druckunterschiede auszuhalten haben. Eine Abstützung boten die erwähnten ίο Kranzverbreiterungen, indem sie die Belastung der ersten Scheiben nach hinten auf die durch kleinere Druckunterschiede weniger belasteten Scheiben übertrugen. Gemäß der Erfindung soll nun erreicht werden, daß eine Druckverminderung in den offenen Scheibenzwischenräumen vermieden und der Druck darin möglichst auf einer Höhe gehalten wird, die noch mit Rücksicht auf einen guten, möglichst verlustlosen Übergang des Treibmittels von den Laufschaufeln in die Leitschaufeln zulässig ist, in andern Worten eine größtmögliche Annäherung an den Druck, herrührend von dem Wärmegef alle des vorhergehenden Laufrades. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Austrittskanten der Leitschaufeln derart radial innerhalb des Laufkranzes endigen, daß vom Kranz ein Teil des Treibmittels in den Zwischenraum abgeleitet und dort seine Bewegungsenergie in ■ Druck umgesetzt wird. Die Zeichnung stellt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt durch einen Teil einer Überdruckturbine dar; die untere Hälfte ist der Einfachheit halber weggelassen. α sind Überdrucklaufradscheiben, welche Laufschaufeln b tragen; die Leitschaufeln sind mit c bezeichnet. Ihre Breite ist zur Gewinnung von Raum' für die Naben der Laufräder zweckmäßig größer als die der in der Strömungsrichtung des Treibmittels von links nach rechts jeweils folgenden Laufschaufeln, die auf ihre Mindestbreite, d. h. auf ihr Mindestgewicht, beschränkt worden sind. Die Eintrittskanten der Leitschaufeln, also auf der Zeichnung die linken Seitenkanten der Schaufeln c, ragen um die Länge d über die benachbarten Austrittskanten der vorhergehenden . Laufschaufeln hinaus, so daß der ■ Strahl des Treibmittels den Spalt nach der Welle hin, wo also jede Begrenzung fehlt, überspringt und verlustlos oder annähernd verlustlos in die Leitschaufeln gelangt. Dasselbe gelingt ihm aber nicht, wenn er die Leitschaufeln verlassen hat. Der Kranz des Laufrades hört erst auf, und der freie Durchströmungsraum zwischen den Laufschaufeln beginnt an der Eintrittsseite erst knapp in derselben Höhe mit dem Austrittsende der vorhergehenden Leitschaufel, möglichst sogar, wie das Beispiel zeigt, noch ein wenig höher, so daß die innere Begrenzung des Treibmittelstrahles hier nicht den Spalt überspringt, sondern anprallt. Das dritte Rad zeigt sogar einen Ablenkungsvorsprung/ am Laufradkranz, der eine Stromschicht ,des Treibmittels von der Dicke g wegschneidet. Die Bewegungsenergie des zum Raum e abgelenkten Teiles des Treibmittels wird in Druckenergie umgesetzt und verhindert so ständig die sonst unvermeidliche Druckverminderung zwischen den Scheiben. Die Wirkung dieser Gewinnung von Druckenergie, namentlich unter Zuhilfenahme des Ablenkers /, kann so wirksam ausgebildet werden, daß der obenerwähnte Abstand d vermindert bzw. unterdrückt werden kann. Hochbeänspruchte Räder, die mit einem Ablenkungsvorsprung f versehen sind, werden zweckmäßig mit einem Gegenvorsprung h auf der andern Seite verseben, um die Symmetrie der Scheibe zu wahren. Da der auf die erste Scheibe α entlastend wirkende Druck entgegen der Strömungsrichtung des Treibmittels, also in der Abbildung nach links, gleichzeitig belastend nach rechts auf die zweite wirkt und so fort, werden die der ersten Überdruckscheibe nachfolgenden, durch immer weiter abnehmende Druckunterschiede weniger beanspruchten Räder kleineren Durchmessers hinsichtlich der Bean-« go spruchung auf Durchbiegung zur Entlastung der vorderen Scheibe herangezogen'. Pate ν τ-An Sprüche:

1. Überdruckdampf- oder Gasturbine mit Scheibenrädern und offenen Scheibenzwischenräumen¹, in die mit Deckbändern versehene Leitschaufeln hineinragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittskanten der Leitschaufeln derart radial innerhalb des Laufkranzes endigen, daß vom Kranz ein Teil des Treibmittels in den Zwischenraum abgeleitet und dort seine Bewegungsenergie in Druck umgesetzt wird.

2. Überdruckdampf- oder Gasturbine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ablenkflächen an der Eintrittsseite des Laufradkranzes·. nc

3. Überdruckdampf- oder Gasturbine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskanten der Leitschaufeln nach der Welle hin wesentlich langer sind als die Austrittskanten der vorhergehenden Laufschaufeln.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.