DE367275C - Laeufer fuer Dampf- oder Gasturbinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 19. JANUAR 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14 c GRUPPE IST/Sl

(R 45$2₇ IjI₄C)

. Karl Roder in Mülheim, Ruhr. Läufer für Dampf- oder Gasturbinen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. April 1918 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 1. Juli 1915 beansprucht.

Turbinen mit tronmelförmigem Aufblau der Welle 'besitzen gegenüber Räderturlbinen den- Vorzug akier sehr stabilen. Welle, deren kritische UmlauizaM weit über der Betriebsumlaiufizafol liegt. Sie haben außerdem

wesientliche wärmetechniscihe Vorteile vor den Räderturlbinen, beispielsweise den Wegfall der Ventilations- und Radreibungsverluste und idie vorzügliche Ausnutzung der Austrittsenergie von Stufe zu Stufe. Da die

Trommeln hinsichtlich ihrer Beanspruchung durch die Fliehkraft wie frei umlaufende Ränge zu !betrachten sind, können sie nur für wesentlich kleinere 'Umfangsgeschwind'igkeiten verwendet werden als die Kränze von Rädern; sie eignen sich also zur Beherrschung der großen Dampfivolumen im Niederdrückten von Maschinen großer Leistung bei hoher Umlaufizahl nicht. Der Vorschlag, für ίο «diesen Fall die Trommel teilweise in. Räder aufzulösen, deren -Naben mittels Keile auf der durchgehenden Welle befestigt sind¹, 'führt zu Bauarten mit den Nachteilen der Räderturbinen, beispielsweise die erhebliche Steigerung der Beanspruchung infolge der Mittenbohriung, die durch Materialanhäufung nur zum Teil ausgeglichen werden· kann und die Durchschneidung der höchstbeanspruchten Fasern zur Unterbringung von Keilen, welche die im Rade erzeugte Umfangskraft auf die Welle zu übertragen haben. Wird für die Aufnahme der Niederdruokschaufeln der die Trommel mit der durchlaufenden Welle verbindende Bauteil verwendet, .wolbei eine größere Anzahl von Laufschaufeln auf einem derartigen WeHenstern befestigt werden und wobei dieser mit Rücksicht auf den verschiedenen Wärmefluß in Trommel und Welle verschiebbar befestigt werden muß, so sind die oben genannten Nachteile der Räderturbinen mit dem erwähnten Nachteil· der Trommelturbine vereinigt. Derartige Bauteile eignen sich für den Niederdruckteil von Turbinen großer Leistung und hoher Umlaufzahlen nicht.

Durch diie Erfindung wird die Trommelturbine für die größten Leistungen bei hohen Umlaufzahlen geeignet gemacht unter Beibehaltung ihrer Vorzüge. Die Trommelform des Läufers wird als Grundform beibehalten. Im Niederdrückten wird sie durch diejenige Bauform ergänzt, die allen anderen Rad- und Scheibenformen hinsichtlich der Zulässigkeit großer Umfangsgeschwindigkeit und der Aufnähme großer Fliehkräfte überlegen ist, nämlich die von de Laval für einstufige Gleichdruckturbinen angewendeten, hier jedoch Überdrucikschaufeln tragenden einkränzigen Scheiben ohne Mittenbohrung, die, um Druck und Temperatur im Gehäuse möglichst niedrig zu halten, als Gleichdruokscheiben auch im Hochdruckteil mehrstufiger Turbinen schon Anwendung gefunden haben.

Scheiben mit Mitteinbohrung, wie sie für Räderturbinen gebräuchlich sind, haben den Nachteil, daß, besonders bei häufig wechselndem Drehmoment, ein Losewerden der durch die Keile an den 'höchstbeanspruchten Stellen geschwächten Nabe zu befürchten ist. Auch erfolgt bei diesen Bauteilen die Übertragung der in den Schaufeln erzeugten Umfangskraft auf die Welle und die angetriebene Maschine lediglich vermöge der durch das stramme Aufbringen erzeugten Reibung und der bereits genannten, außerordentlich hohen Flächendrücken ausgesetzten Keile, während diese Übertragung bei dem neuartigen Zusammenbau der Welle durch einen Kranz zuverlässiger kräftiger Schrauben, erfolgen kann. Das Bedürfnis für diese hohen Umfangsgeschwindigfceiten ist nur 'bei den letzten Stufen, und zwar wegen des großen ■spezifischen Volumens des Dampfes, vorhanden. Im Mitteldruckteil soll die Trommel bestehen bleiben. Durch die Verwendung der mit Überdüuckschaufelkränzen ausgestatteten einkränizigen. Scheiben ohne Mittenbohrung im Niederdruckteil der Trommelturbine wird die Möglichkeit geschaffen, die Leistung von Dampfturbinen bei hoher Umlaufzahl gegenüber den bekanntgewordenen Ausführungen wesentlich zu steigern. Dabei wird' der Wirkungsgrad der Maschine auf der durch die Verwendung der Reaktionsbeschaufelung erreichbaren Höhe gehalten und der Auslaßverlust durch die Möglichkeit der Verwirklichung großer Umfangsgeschwindigkeiten in den letzten Stufen den bekannten Ausführungen gegenüber vermindert.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen Trommelturbine dar. Die Trommel α trägt die Üiberdruokschaufelung b und wird am Niederdruckende ergänzt durch diie einkränzigen, ohne Mittenbohrung ausgeführten Scheiben c, welche die Überdruckschaufeln e tragen und mit Trommel α und Wellenende d durch einen Kranz kräftiger Schraubenbolzen / verbunden sind. Dieser Schraubenkranz vermittelt die Übertragung der in den Schauflungen b und e erzeugten Umfangskräfte auf das Wellenende d und die mit diesem gekuppelte angetriebene Maschine.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Läufer für Dampf- oder. Gasturbinen mit trommeiförmigem Aufbau der Welle, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel im Niederdruckteil durch einkränzige Überdruckscheiben ohne Mittenbohrung ergänzt wird, an die sich das Wellenende anschließt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.