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Dampfturbine mit Dampferzeuger. Die Erfindung bezieht sich auf Dampfturbinen
solcher Art, bei denen der Läufer mit einem Dampferzeuger in Verbindung steht, dem
das Wasser durch die Achse der Turbine zugeführt wird. Bekannt ist bei solchen Anordnungen
die feste Verbindung von Läufer und Dampferzeuger. Beide Teile müssen sich also
als gemeinsames Ganzes drehen.
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Die Erfindung bezieht sich nun insonderlieit auf die besondere Ausbildung
des Dampferzeugers, und zwar ist nach der Erfindung der Dampferzeuger aus einer
Reihe von Metallrohren aufgebaut, die an ihren Stirnenden durch zwei Scheiben miteinander
vereinigt werden. Die Rohre sind zur Drehachse des Dampferzeugers geneigt und führen
den Wasserstrom, welcher in bekannter Weise durch die Achse der Turbine von einer
Pumpe aus hindurchgetrieben wird, im Zickzackweg von einer inneren Rohrreihe bis
zur äußersten Rohrreihe, worauf der Dampf in den sich mit dem Verdampfer umdrehenden
Turbinenläufer übertritt und die Schaufeln, Gleichdruck- oder Überdruckschaufeln
der Turbine in 1:ekannter Weise beaufschlagt. Der Dampferzeuger besitzt gewissermaßen
die Gestalt einer Trommel. Die Stirnwände, in welche die erwähnten Rohre einmünden,
sind innen hohl oder mit inneren Nuten versehen, durch welche das Wasser oder der
Dampf von dein einen Rohrkreis zum anderen, ausgehend von der Mitte des Dampferzeugers,
nach außen hin strömt. Dampferzeuger und Läufer lagern innerhalb eines Gehäuses
und drehen sich leide entweder in oder um die Heizeinrichtung. Der Zweck der Anordnung
mehrerer konzentrischer Rohrkreise mit zueinander und zur Umdrehungsachse geneigt
liegenden Rohren ist der, dieVerdampfung undspätereLJl:erhitzung des erzeugten Dampfes
zu fördern, und vor allen Dingen eine schnelle Dampferzeugung herbeizuführen, was
dadurch erreicht wird, daß das Wasser oder der Dampf in relativ kleinen Mengen durch
die erwähnten Rohre strömen muß und dabei einen ziemlich großen Weg zurückzulegen
hat, wobei die Geschwindigkeit noch durch die infolge der Drehung des Dampferzeugers
auftretenden Schleuderkräfte erhöht wird.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, und
zwar: Abb. i zeigt eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer vollständigen Ausführung;
Abb. 2 ist ein Grundriß der Abb. i; Abb. 3 ist ein senkrechter Schnitt in Linie
a-a der Abb. i; Ahb. :4 ist ein Schnitt in Linie b-b der Abb. i.
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Die Abb. i und 2 sind in kleinerem Maßstabe dargestellt als die anderen
Abbildungen. Der Dampferzeuger besteht aus zwei Metall-! scheiten i und 2, die mit
innenliegenden kreisförmigen Nuten 3 (Abb. i und 3) versehen sind, welche als Verbindungen
zwischen den Enden der Wasserrohre 4 dienen. Auf den ' Scheiben i, 2 werden Deckel
i" und 2, durch Schrauben 5 festgehalten.
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Die Rohre 4 sind mit ihren Enden in die Scheiben so eingesetzt, daß
eine fortlaufende Verbindung zwischen den Ringräumen 3 der einen Scheibe und denjenigen
der anderen Scheibe entsteht. Der Verdampfer ist wagerecht gelagert, wobei die Rohre
4 in konzentrischen Kreisen geneigt zur Längsachse angeordnet sind (Abb. i), so
daß die Rohre in aufeinanderfolgenden Kreisen in entgegengesetzten Richtungen zueinander
geneigt liegen.
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Das Wasser tritt bei 6 in der Mitte der Scheibe i ein und fließt durch
die erste konzentrische Nut und durch den inneren Rohr-' kreis 4" zur gegenül-erliegenden
Scheibe 2, um dann durch die Nut 3d zum nächsten Rohrkreis 4.b zu gelangen. Dieser
Wasserkreislauf setzt sich durch sämtliche Rohrkreise fort, bis das Wasser schließlich
durch den äußeren Rohrkreis .1, strömt.
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Der Läufer 7 der Turbine ist durch Bolzen mit der Scheibe i des Dampferzeugers
verbunden und ruht mit seiner hohlen Welle 8 in einem Lager 9, das mit geeigneten
Schubausgleiclivorrichtungen versehen ist. Die Scheibe :2 des Verdampfergenerators
ist mit einem hohlen Wellenzapfen io ausgerüstet, der in einem Lager i i ruht. Diese
Lager 9 und i i tragen den drehbaren Teil der Maschine.
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D:r Läufer 7 ist mit überdruckschaufeln i2 versehen (Abb. i und 4).
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Das Turbinengehäuse 13 trägt das Lager 9 der Welle B. An dem
Gehäuse 13 sitzt ein Mantel 14 (Abb. i, 2 und 3), der den sich drehenden
Verdampfer einschließt, um die
heißen Gase so abzulenken, daß sie
auf die Rohre 4 des äußeren Rohrkreises wirken. Der Verdampfer wird mit Brennöl,
Gas und einem anderen geeigneten Heizmittel durch den hohlen Drehzapfen io hindurch
gespeist.
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Das Speisewasser wird durch die hohle Welle 8 zugeführt und durch
eine Pumpe 15
mit Kurbelwelle 16 und Schneckenrad 17 (Abb. i und .2) in das
Rohrsystem gedrückt. Das Schneckenrad 17 wird von einem Ansatz 18
der Welle 8 aus angetrieben. Das Speiserohr i9 der Pumpe ist in Form einer Schlange
in das Gehäuse 13 eingesetzt und steht mit einer durch Stopfbüchse abgedichteten
Kammer 2o in Verbindung, die die hohle Welle 8 umgibt. Das Speiserohr ist mit einem
Rückschlagventil 21 ausgerüstet. Das Wasser fließt von der Kammer 2o nach dem Innenraum
der Welle 8 durch Öffnungen 22. Beim Anlassen wird das Schneckenrad 23 längs der
Kurbelwelle 24 durch einen Gabelhebel 25 und eine Stange 26 verschoben, um außer
Eingriff mit der Schnecke 17 zu kommen, so daß die Kurbelwelle 24 durch einen Handgriff
27 gedreht werden kann, um die Pumpe 15 in Gang zu setzen und Wasser in die Rohre
des Verdampfers zu drücken.
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Das Gehäuse i4 des Verdampfers kann so ausgebildet sein, daß es den
Auslaß der Abgase gewährleistet, und daß es gleichzeitig eine Zugwirkung erzeugt,
um sowohl die Verbrennung als auch die Kühlung des Zapfenlagers i i zu unterstützen.
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Beim Eintritt des Wassers in die Rohre des sich drehenden Verdampfers
wird das Wasser durch die Wirkung der Schleuderkraft geteilt. Die äußere Rohrreihe
dient zum Überhitzen des Dampfes, bevor er durch die Öffnungen 28 (Abb. i) in der
Deckelplatte i" in einen Raum 29 strömt, der im Läufer 7 vorgesehen ist. Von diesem
Raum 29 strömt der Dampf dann durch Kanäle 3 0 in eine Kammer 3i, die durch
das Gehäuse 13 und den Läufer 7 begrenzt ist. Alsdann strömt der Dampf durch den
Ringspalt 32, dessen Querschnitt verändert werden kann, um die Dampfzufuhr zu regeln.
Dieser Vorgang erfolgt durch eine Buchse 33, die in das Gehäuse 13 eingeschraubt
ist und welche mit Hilfe eines Handrades 34 gedreht werden kann. Das Handrad dreht
mittels der Kegelräder 35, 36 ein Ritzel 37, das mit einem Zahnring 38 auf der Außenseite
der Buchse kämmt. Der Dampf strömt zwischen den Leitschaufeln 13" und den Laufschaufeln
i2 nach außen und gelangt schließlich durch einen Auspuffkanal zu einem Kondensator.
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Lias Anlassen der Turbine kann durch Druckluft oder in anderer Weise
erfolgen. Ein Regler kann sowohl die Zufuhr des Speisewassers als auch die Zufuhr
des Brennstoffes regeln. Ferner kann eine selbsttätig wirkende Vorrichtung außer
der üblichen Abschaltvorrichtung vorgesehen sein, um die Brennstoffzufuhr abzusperren,
wenn der Dampfdruck durch irgendeinen Fehler bei der Speisewasserzuführung unter
ein bestimmtes Mindestmaß fällt.
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Ein geeigneter Thermostat, ein Sicherheitsventil und ein Druckmesser'können
ferner an der Maschine angebracht werden. Um einen dichten Abschluß zwischen dem
Läufer 7 und dem Gehäuse 13 zu gewährleisten, ist auf letzterem ein Metallring 39
(Abb. i) durch unter Federwirkung stehende Bolzen 4o befestigt. Die nach innen zu
liegende vorspringende Kante des Ringes legt sich leicht auf den Rand der danebenliegenden
Scheibe i. Das Kondensat kann wieder als Speisewasser benutzt und durch den Auspuffdampf
vorgewärmt werden, bevor letzterer in den Kondensator strömt.