DE402525C

DE402525C - UEberdruckdampfturbine mit Laufradscheiben angenaehert gleicher Festigkeit auf durchgehender Welle

Info

Publication number: DE402525C
Application number: DEA33876D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1920-07-16
Filing date: 1920-08-03
Publication date: 1924-09-20

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 20. SEPTEMBER 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- Ja 402525 KLASSE 14 c GRUPPE 5

(A ₃₃8_Ί6 Il I₄C)

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

Überdruckdampfturbine mit Laufradscheiben angenähert gleicher Festigkeit

auf durchgehender Welle.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. August 1920 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in der Schweiz vom 16. Juli 1920 beansprucht.

Die Träger der Laufschaufeln von Überdruckdampfturbinen hoher Umdrehungszahl sind bekanntlich Scheiben angenähert gleicher Festigkeit.

Da die Expansionsarbeit jeder Überdr.uckturbinenstufe zwischen den betreffenden Leitschaufeln und Laufschaufeln geteilt wird, ist die Scheibe dem Druckunterschied entsprechend der Expansionsarbeit in der Laufschaufel ausgesetzt, was eine Durchbiegung der Scheibe in aohsialer Richtung zur Folge hat. Diese Durchbiegung bedingt, daß das achsiale Spiel zwischen benachbarten Schaufelreihen entsprechend vergrößert wird, und

zwar in um so unerwünschterem Maße, je größer die Abmessungen sind.

Der Zweck vorliegender 'Erfindung, diese achsiale Durchbiegung zu vermindern, wird dadurch erreicht, daß sich die Scheiben in achsialer Richtung zwischen Nabe und Umfang in der Flanke in Richtung der Druckabnahme aufeinander abstützen. Hierdurch wird der Widerstand sämtlicher Scheiben ίο gegen achsiales Durchbiegen herangezogen. Denn vermöge des Verlaufes des Druckabfalles werden die Scheiben gegen den Abdampf zu mit immer kleiner werdenden Druckunterschieden belastet, so daß die letzte Scheibe fast ihre ganze Widerstandskraft gegen Durchbiegung durch Abstützung ' den vorgeschalteten Scheiben zur Verfügung I stellen kann. Die Scheiben sind ferner achsialen Schwingungen weniger ausgesetzt und können dünner gehalten werden, d. h. sie müssen nicht oder nur wenig verdickt werden, um im Sinne eines Kolbens dem Drucke zu widerstehen.

Nun ist die gegenseitige Abstützung der Scheibenräder von Dampfturbinen an sich bekannt, nämlich bei Gleichdruckturbinen, bei denen aber die der Erfindung unterstellte Aufgabe nicht zu lösen ist. Auch soll die Erfindung sich nicht auf die Anwendung einer solchen Abstützung bei Scheiben ohne Mittenbohrung erstrecken, sondern nur Überdruckdampfturbinen mit Laufradscheiben angenähert gleicher Festigkeit auf durchgehender Welle betreffen.

Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung.

In Abb. ι sind der Einfachheit halber fünf ! Scheiben U₁ bis a_B nur zur Hälfte dargestellt. Sie ' sind den Druckunterschieden P-P₁, P₁-P₂, p₂-pz> ' P3-P4, pi-Ps der Reihe nach ausgesetzt. Diese j Druckunterschiede sind, wie aus den unter ! den Scheiben maßstäblich angedeuteten i Drücken ersichtlich, bei der ersten Stufe Ct₁ ! weit größer als bei der letzten a₅. Somit ist _: entweder die achsiale, aus diesen Druckunterschied«! entstehende Durchbiegung in der bis- ! herigen Bauart der Scheibe a_x ein Vielfaches ' der Durchbiegung der Scheibe «₃, oder die j Scheibe a_x müßte ganz wesentlich verstärkt werden, um gleiche Durchbiegungsverhältnisse zu haben wie die Scheibe a₅.

Durch Anbringung von ringförmigen Abstützungsflächen b_x, b.,, b.., i>₄, b_B können die achsial mehr belasteten Scheiben gegen die j weniger belasteten sich abstützen mit dem in der Einleitung beschriebenen Erfolg. Abb. 2 zeigt die Verwendung von doppelten Abstützungen b_s-b_s und C₃-C^ und Abb. 3 die Einlegung von besonderen Abstützungsringen d_lt d₂, d₃, d_v Die Scheiben sind an den Auflagestellen zweckmäßig verdickt.

Die Abb. 4 und 5 veranschaulichen eine Form des Abstützen.? durch auf einem Kreisumfang mit einer gewissen Teilung gegeneinander versetzte zylindrische Körper e_x, e.,, e_3l e_t, die die Schrauben f_lt f.,, f_s, f₄ aufnehmen, vermittels welcher die Scheiben aneinander befestigt werden. Im vorliegenden Beispiel sind immer zwei Scheiben miteinander verbunden, jedoch so, daß jede Scheibe mit den benachbarten Scheiben verbunden ist, also Scheibe a_x mit Scheibe a„ durch Schraube f_x mit Rohrstück e_1; aber auch Scheibe a„ mit Scheibe a₃ durch Schraube f., und Rohrstück e„ usf. in beliebiger Wiederholung je nach der Größe der gewählten Teilung.

Abb. 6 zeigt besondere Abstützungsscheiben g_}, g₅..., die zwischen den Turbinenscheiben eingesetzt werden. Diese Abstützungsscheiben besitzen an ihren Umfangen zylindrische Er-Weiterungen, deren Stirnflächen als Abstützungsflächen dienen.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Überdruckdampf turbine mit Laufradscheiben angenähert gleicher Festigkeit auf durchgehender Welle, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Scheiben in der Richtung des Druckgefälles zwischen Nabe und Umfang aneinander abstützen, um eine von Druckunterschieden herrührende Durchbiegung zu beschränken.
2. Überdruckdampfturbine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben ringförmige Vorsprünge erhalten, deren Stirnflächen die Auflageflächen bilden.
3. Überdrucktampfturbine nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben ringförmige Verdickungen erhalten, in die ringförmige Abstützungen eingelassen werden.
4. Überdruckdampfturbine nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß rohrförmige Abstützungen zwischen die Scheiben eingeschoben werden, durch die hindurch die Scheiben vermittels Schrauben aneinandergepreßt werden.
5. Überdruckdampf turbine nach Patentansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Turbinenscheiben Hilfssoheiben eingeschoben werden, dieAuflageflächen an ihrem Umfang besitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.