DE424018C

DE424018C - Dampf- oder Gasturbine mit vom Turbinengehaeuse getrenntem Leitkoerper

Info

Publication number: DE424018C
Application number: DEM85547D
Authority: DE
Original assignee: Metropolitan Vickers Electrical Co Ltd
Current assignee: Metropolitan Vickers Electrical Co Ltd
Priority date: 1923-08-20
Filing date: 1924-07-04
Publication date: 1926-01-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Dampfoder Gasturbinen, bei welchen feststehende Schaufeln oder Leitscheiben in einem vom Turbinengehäuse getrennten Zylinder untergebracht sind, der im Gehäuse so angebracht ist, daß das Triebmittel Zugang sowohl zur Außen- wie zur Innenseite gewinnen kann und daß dieser Leitkörper sich unabhängig vom Turbinengehäuse ausdehnen und zusammenziehen kann und im wesentlichen auf der gleichen Temperatur gehalten wird wie die feststehenden, Schaufeln oder Leitscheiben, derart, daß jegliche Größenveränderungen, die die Schaufeln oder Scheiben infolge der Temperaturschwankungen erfahren, durch entsprechende Größenveränderungen des Zylinders ausgeglichen werden.

Die Erfindung verfolgt den Zweck, bei Turbinen dieser Art Einrichtungen zu schaf-

ao fen, welche den inneren Leitkörper mit dem Turbinenläufer unter allen Arbeitsbedingungen wesentlich konzentrisch halten. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung zwischen Leitkörper und Gehäuse wenigstens ein glockenförmiger Ring geeigneten Quer-Schnitts eingefügt. Dieser Ring, der auch dazu dienen kann, Undichtigkeitsverluste am Arbeitsmittel zwischen Leitkörper und Turbinengehäuse zu verhindern, kann aus einem Stück mit dem Leitkörper bestehen oder daran befestigt sein und kann in Berührung mit der Innenseite des Turbinengehäuses durch Druckmittelanpressung gelangen, oder er kann auch getrennt vom Leitkörper und Gehäuse sein und gegen beide durch das Druckmittel angepreßt werden. Bei jeder Ausführung der Erfindung ist der glockenförmige Ring oder sind die glockenförmigen Ringe so angeordnet, daß das Triebmittel Zugang zur Innenseite vom Hochdruckteil des Leitkörpers finden kann und, wenn mehr als ein Ring Anwendung findet, so sind ein oder mehrere Durchlässe im Leitkörper zwecks Zulassung von Treibmittel zu dem Raum oder den Räumen zwischen den Ringen vorgesehen.

Wenn ein becherartiger Ring aus einem Stück mit dem Leitkörper besteht oder daran

befestigt ist, so kann sein freies Ende in unmittelbare Berührung mit einer glatten Fläche odes· einer Nut gelangen, die in das Innere des Turbinengehäuses eingedreht ist, 5 oder er kann mit Aussparungen versehen sein, um ein oder mehrere Kolbenringe aufzunehmen, die mit der erwähnten glatten Fläche oder Ausnehmung zusammenarbeiten Wird die letztgenannte Anordnung verwendet, so sind vorzugsweise ein oder mehrere Löcher in den Ring eingebohrt, um Triebmittel zur Innenseite jedes Kolbenringes zu leiten, das dann hilft, den Ring gegen das Turbinengehäuse anzudrücken. Wenn der Glockenring vollständig getrennt vom Leitkörper und Turbinengehäuse ist, so kann er mit glatten Flächen zusammenarbeiten, die an beiden Teilen angedreht sind, und er kann an seiner Stelle durch vorsprin^a° gende Kränze gehalten werden, die am Turbinengehäuse, und am Leitkörper gebildet sind.

Jeder Glockenring kann beliebig geeigneten Querschnitt erhalten, welcher ihm die notwendige Nachgiebigkeit verleiht und gleichzeitig Triebmittel zu seinem Inneren gelangen läßt, um ihn dicht gegen den Leitkörper oder das Gehäuse oder gegen beide zu pressen. Der Ring oder die Ringe können das einzige Mittel zur Verhinderung von Undichtigkeitsverlusten von Triebmittel zwischen dem Leitkörper und dem Turbinengehäuse sein, oder sie können in Verbindung mit irgendeinem anderen Mittel zu diesem Zwecke sein, beispielsweise mit ein öder mehreren radialen Ringen oder Flanschen am Leitkörper oder am Gehäuse oder an beiden, die je eine Ringnut oder Aussparung einfassen, die in den anderen Teil eingedreht ist. Die Erfindung wird im folgenden an Hand der verschiedene Ausführungsbeispiele wiedergebenden Zeichnungen veranschaulicht. Es sind

Abb. ι bis 6 Längsschnitte durch die Oberhälften von Dampfturbinen der Scheibenbauart, bei denen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung wiedergegeben sind.

Abb. 7 ist ein Einzelschnitt einer abgeänderten Ausführungsform, die auf die Bauarten gemäß Abb. 1, 5 und 6 anwendbar ist. In allen Abbildungen ist 1 das Turbinengehäuse, 2 der Läufer, 3 der innere Zylinder mit den Scheidewänden (Leitscheiben) 4. Mit 5 oder 5 und 5⁰ sind die becherförmig oder glockenartig gestalteten Ringe bezeichnet. Sowohl der innere Ständer wie die Glockenringe sind zwei- oder mehrteilig gebildet. Die beiden Zylinder sind durch Längsflanschen verbunden.
Bei der Turbine nach Abb. 1 ist der Leitkörper 3 mit der Stopfbüchse oder dem Lagergehäuse 6 am Niederdruckende der Turbine durch einen Armstern 7 verbunden, 4^er dazu dient, das Niederdrückende im Gehäuse ΐ konzentrisch zum Läufer 2 zu halten. Der Glockenring S, der mit einer im Innern des Gehäuses 1 ausgedrehten Zylinderfläche 8 zusammenwirkt und dazu dient, das Hochdruckende des Leitkörpers konzentrisch mit dem Läufer 'zu halten, besteht aus einem Stück mit einem Ringflansch 9 am Zylinder 3. Dieser Flansch greift in eine Nut 10 ein, welche in das Innere des Gehäuses 1 eingedreht ist, und dient dazu, Dampfverluste zwischen Gehäuse 1 und Zylinder 3 zu verhüten und den im Leitkörper entstehenden Achsialschub auf das Gehäuse zu übertragen. Die Turbine gemäß Abb. 2 unterscheidet sich von der nach Abb. 1 darin, daß der Ständer 3 mit Stopfbüchsen- oder Lagergehäuse 6 am Hochdruckende der Turbine durch die erste Scheidewand 4 in Verbindung ist. Der Armstern 7 ist weggefallen, und der Ring 5 ist unabhängig vom Flansch 9 und Ständer 3 hergestellt und ist an das Niederdruckende des Ständers durch Kopfschrauben'ii angesetzt. Bei dieser Anordnung befindet sich die ausgedrehte Zylinderfläche 8 naturgemäß am Niederdruckende der Turbine' gegenüber dem Ringe ζ, und es ist im Zylinder 3 wenigstens eine Bohrung 12 zwecks Zulassung von Dampf zum Raum zwischen Gehäuse 1, Zylinder 3, Ring S und Flansch 9 vorgesehen.

Bei der Anordnung nach Abb. 3 ist der Leitkörper 3 mit dem Lagergehäuse 6 am Niederdruckende der Turbine wieder durch einen Armstern 7 verbunden, wie bei Abb. 1, und der Glockenring 5 besteht aus einem Stück mit dem Ständer 3. Er sitzt am- too Hochdruckende und greift in eine Nut 13 ein, welche in das Innere des Gehäuses 1 eingedreht ist. Am Niederdruckende des Leitkörpers 3 ist eine Nut 14 zur Aufnahme eines Kolbenringes 15 eingedreht, der zugleich in eine Nut 16 einfaßt, welche in das Innere des Gehäuses 1 eingedreht ist. In den Zylinder 3 ist wenigstens eine Bohrung 12 zwecks Zulassung von Dampf zur Zylinderaußenseite eingebohrt, und um die Anpressung des Ringes 15 gegen die Grundfläche der Nut 16 zu sichern, ist wenigstens eine Bohrung 17 zu der einen \¥andung der Nut 14 vorhanden, durch welche Dampf auf die Innenseite des Kolbenringes 15 gelangen kann.

Die Turbine nach Abb. 4 ist identisch mit der Abb. 3 mit der Ausnahme, daß der Kolbenring 15 und die dazugehörigen Teile weggelassen sind; infolgedessen ist auch die Bohrung 12 unnötig.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 ist der Zylinder 3 mit dem Stopfbuchsen- oder

Lagergehäuse 6 am Hochdruckende dejr Turbine durch die erste Scheidewand 4 verbunden. Der Flansch 9, der in die Nut 10, wie bei verschiedenen vorher beschriebenen S Bauweisen, eingreift, sitzt am äußersten Hochdruckende des Zylinders 3. Die Ringe 5 und 5^a sind unabhängig von den anderen Turbinenteilen hergestellt und greifen in unterschnittene Nuten 19 ein, die in den Zylinder 3 eingedreht sind; während ihre Außenflächen glatte Zylinderflächen 8, 8^a berühren, die an der Innenseite des Gehäuses 8 abgedreht sind. Zwischen den Ringen 5, 5° ist wenigstens eine Bohrung 12 angebracht, um Dampf in den Ringraum zwischen den Glockenringen, dem Gehäuse 1 und dem Leitkörper 3 einzuleiten.

Die Bauart nach Abb. 6 unterscheidet sich von den vorbeschriebenen dadurch, daß der Leitkörper 3 mit keinem Teil des Gehäuses 1 starr verbunden ist. Der Glockenring 5 am Hochdruckende ist aus einem Stück mit dem Zylinder 3 gebildet und greift in eine Nut 13, die in das Innere des Gehäuses 1, wie bei der Bauart nach Abb. 3 und 5, eingedreht ist, während der Ring 5⁰ am Niederdruckende getrennt von den anderen Turbinenteilen hergestellt und am äußersten Niederdruckende des Leitkörpers 3 durch Kopf schrauben 11 befestigt ist; er wirkt auf eine Zylinderfläehe 8, die im Gehäuseinneren 1 eingedreht ist wie bei der Anordnung nach Abb. 2. Zwischen den Ringen 5 und 5° ist, wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform, wenigstens ein Loch 12 vorhanden.

Die Abänderung gemäß Abb. 7, bei welcher in den Ring-5 oder 5° eine Ringnut 20 zur Aufnahme eines Kolbenringes 21 eingedreht ist und bei der wenigstens eine Bohrung 22 zur Einführung von Dampf zur Ringunter- j seite dient, kann auf beliebige der vorbeschriebenen Bauarten Anwendung finden, bei welchen der Ring 5 oder 5^a auf eine glatte Zylinderfläche 8 einwirkt, die an der Innenseite des Gehäuses 1 abgedreht ist.

Bei den Abb. 1, 4, 5 und 6 sind die Flanschen 23, durch welche die Teile des Zylinders 3 miteinander verbunden sind, durch unterbrochene Linien an der Ständeroberseite angedeutet. In den meisten Fällen, bei welchen der Zylinder nur zweiteilig gestaltet ist, sind jedoch diese Fla"schen zwischen Lappen an der wagerechten Fuge zwischen Deckel- und Bodenhälfte des Gehäuses 1 befestigt. Es sei bemerkt, daß überall da, wo ein Loch 12 im Zylinder 3 angedeutet ist, dieses lyoch so nahe wie möglich am Hochdruckende der Turbine sitzt, um zu erreichen, daß der Druck, der auf die Zylinderaußenseite wirkt, größer ist als der auf der Innenseite lastende Druck, so daß er also bestrebt ist, die Zylinderteile zusammenzuhalten. Auch hier ist wieder der einfachen Darstellung halber das Loch an der Oberseite des Ständers gezeichnet. Wenn nur ein Loch vorhanden ist, so wird es in der praktischen Ausführung am unteren Teil des Leitkörpers angebracht, und wenn mehrere Löcher vorhanden sind, so würde wenigstens eins nahe an der Unterseite sitzen, um als Wasserabzug zu dienen.

Es sind in den verschiedene! Ausführungen Scheibenradturbinen dargestellt. Die Erfindung ist aber ohne weiteres auch für Trommelturbinen anwendbar.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Dampf- oder Gasturbine, bei der die feststehenden Leitschaufeln oder Leitscheiben in einem vom Turbinengehäuse getrennten, zylindrischen Leitkörper sitzen, der im Turbinengehäuse so angebracht ist, daß das Druckmittel seine Außen- und seine Innenseite umfließen kann, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Glockenring (5, 5«) zwischen den die Schaufeln oder Scheiben (4) tragenden Zylinder (3) und das Turbinengehäuse (1) eingefügt ist.

2. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Zylinder (3) aus einem Stück bestehende oder daran befestigte Glockenring (5) auf glatte Zylinderflächen (8) an der Innenseite des Turbinengehäuses drückt.

3. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glockenring (5) in eine Nut (10, 13) eingreift, die in das Turbinengehäuse eingedreht ist.

4. Turbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Glockenring (5, s^a) eine Nut (20) eingedreht ist, die einen Kolbenring (21) aufnimmt, der mit einer Zylinderfläche (8) im Innern des Turbinengehäuses zusammenarbeitet.

5. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Glockenringe (5. 5°) ^an dem Zylinder (3) befestigt sind und auf glatte Zylinderfläche oder auf Nuten einwirken, die in das Turbinengehäuse eingedreht sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.