DE452290C - Radial aussen beaufschlagte Dampfturbine - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine radial außen beaufschlagte Dampfturbine, bei welcher erfindungsgemäß die Innenwand der innerhalb des Lauf- und Leitwerkes angeordneten Dampfaufnahmekammer dem Läufer angeschmiegt ist und, vom Läufer sich weg erstreckend, den innersten Leitkranz trägt, während die äußeren, also die zuerst beaufschlagten Leitkränze an der Außenwand der ίο Dampfaufnahmekammer befestigt sind und nach dem Läufer hin sich erstrecken. Durch diese Einrichtung wird geordnetes Abströmen des Treibmittels herbeigeführt, und gleichzeitig werden die Wirbelungsverluste nach Möglichkeit heruntergesetzt. Auf der Zeichnung ist
Abb. ι die Seitenansicht einer gemäß der Erfindung durchgebildeten Turbine, von welcher ein Viertel des Ständers weggenommen ist, um die innere Einrichtung im Schnitt darzustellen, und

Abb. 2 ist ein Längsschnitt durch die Maschine.

Der Ständer ist aus zwei Deckteilen 10 und 11 aufgebaut, die auf einem Lager fuß 12 angebracht sind, der auf einer (nicht eingezeichneten) Fundamentplatte festgeschraubt werden kann. Sein Hauptteil ist rund und besitzt Mittelöffnungen zur Aufnahme der Lager für die Welle 13. Die Umfangsstücke der beiden Ständerteile 10 und 11 sind einander zugekehrt und durch Schrauben 14 miteinander verbunden. In den Umfangsstückeh des Ständers sind ringförmige Dampfkammern 15 gebildet. Die Stangen von Ventilen 16 gehen durch Stopfbüchsen 17 an den Seitenwänden des" Ständers. Diese Ventile wirken mit Ventilsitzen 18 zusammen, die zu den Dampfeinlaßdüsen 19 führen; jede Düse besitzt ein gesondertes Steuerventil 16. Alle Ventile können durch ein Getriebe miteinander verbunden sein, so daß sie zusammen mehr oder weniger weit geöffnet und zusammen geschlossen werden können. Innen am Ständer befinden sich aus einem Stück mit diesem gebildete oder aufgesetzte Randstücke oder Ringe 20 und 21, in denen leitende Durchlässe 22 und 23 gebildet sind. Gleichartige leitende Durchlässe 24 sind am innersten Ständerring gebildet. Zur Erleichterung des Zusammenbaues sind die leitenden Durch-. lasse 24 in einem Ring auf dem Umfangsteil 25 von Futterscheiben 26 angebracht und nicht in der Ständerwand selbst. Der Mittelteil der Futterscheiben 26 ist in der bei 27 gezeichneten Weise glockenartig gestaltet und erstreckt sich nach der Seite, um ein Lager 28 zur Aufnahme der Welle 13 zu bilden oder einzuschließen. An ihren Nebenteilen sind die Futter 26 durch die Enden des Ständers in der bei 29 gezeichneten Weise umfaßt. 30 ist eine ringförmige Packung, 3 t ist eine Brille, um die Packung 30 gegen das Ende der Lagerbüchse 28 zu pressen, und 32 sind die durch die Flansche der Brille 31 gehenden Schrauben, welche am Nabenteil des Ständers angreifen. Ein in der Umfangsrichtung zwischen den Flanschen der beiden Ständerteile angeordneter Ring 33 und die Flansche selbst durchsetzen die Schrauben 14.

Der Läufer ist aus zwei Rücken an Rücken gesetzten Scheiben 34 und 35 aufgebaut, bei 36 auf die Welle 13 gekeilt und darauf mittels der Muttern 37 zentriert. Auf den Läuferscheiben 34 und 35 befinden sich konzentrische seitliche Ringe 38, 39 und 40, in denen Treibschaufeln gebildet sind, oder die Ringe können aus miteinander verbundenen, an den Seitenflächen der Scheiben befestigten Schaufeln aufgebaut sein. Diese Schaufelringe liegen zwischen den Leitschaufeln 22, 23 und 24, welche in den Ringen des Ständers enthalten sind, nur mit dem Arbeitsspielraum. Den aus den öffnungen 24 herauskommenden Dampf nehmen die Ringkammern 41 auf, um ihn an zwei seitlich angeordnete Austrittsrohre 42 abzugeben.

Die Düsen 19 sind mit je einer kegeligen, tangential gegen die erste (äußere) Reihe der Treibschaufeln 38 gerichteten öffnung 43 versehen. Diese Schaufeln sind in dichter Aufeinanderfolge vereinigt, d. h. der Ring ist an seinem ganzen Umfang aus Schaufeln angefertigt, und die dazwischen befindlichen Durchlässe sind nur genügend weit, um den freien Dampfdurchgang unter Vollfüllung zuzulassen. Die Mündungen der Düsenbohrungen 43 liegen tangential zum Umfang des Düsenringes und sind daher in der öffnung von beträchtlicher Länge. Diese Länge überschreitet etwas die Gesamtlänge zweier benachbarter Schaufeln und des dazwischen befindlichen Durchlasses, damit die Dampfströmung mit dem Eintritt in einen folgenden

Durchlaß beginnen kann, bevor die Unterbrechung der Strömung im vorangehenden Durchlaß beginnt. Eine beträchtliche Anzahl von Schaufeln und Schaufeldurchlässen befindet sich zwischen den zugehörigen Düsen; diese Zwischenschaufeln sind unwirksam. Die einzigen jeweils wirksamen Schaufeln sind diejenigen, welche gerade von den zugehörigen Düsen her Dampf aufnehmen.

ίο Die Durchlässe in den Ständerringen 20 sind paarweise in der radialen Verlängerung der zugehörigen Düsen angeordnet, und zwischen diesen Durchlässen sind die Ringe 20 starr. Die leeren Schaufeln im Läuferring haben somit keine leitenden Durchlässe unter sich. Die leitenden Durchlässe in den Ringen 20 sind nur in örtlicher Beziehung zu den jeweils in Tätigkeit befindlichen Treibschaufeln vorgesehen. Die zweite Reihe von Treibschaufeln 39 ist ebenso wie die Schaufeln 38 der äußeren Reihe in stetiger Aufeinanderfolge angeordnet. In gleicher "Weise bilden ferner die Schaufeln in der dritten Reihe 40 eine ununterbrochene Aufeinanderfolge; aber die Spielräume zwischen den Schaufeln in den Ringen 39 und 40 besitzen der Reihe nach größere Weite. Ferner sind die leitenden Durchlässe im Ring 21 mit größerem Querschnitt als die leitenden Durchlasse im Ring 20 ausgeführt; sie sind radial in übereinstimmender Lage zu den Durchlässen und den Düsen 43 angeordnet. Die starren Zwischenteile der Ringe 21 sind demgemäß kürzer als die starren Teile der Ringe 20, und die Anordnung ist derart, daß - ein freier Durchgang für die sinusförmig sich bewegenden Dampfstrahlen vorgesehen ist, welche sich der Reihe nach zwischen den Schaufeln und durch leitende Durchlässe bewegen. Das im Verlaufe der Strömung durch die Schaufeldurchlässe und die Leitdurchlässe sich vergrößernde Dampfvolumen ist nicht nur durch die größere Umfangslänge der Leitdurchlässe in den folgenden Bogen, sondem auch durch fortschreitendes Anwachsen der Weite der Durchlässe geschaffen (Abb. 2).

Die Bauart der Maschine ist derartig, daß

die Schaufelringe und die Führungsfutter mit Leichtigkeit genau und mit Sauberkeit fertiggestellt werden können, wodurch geringe Spaltverluste erzielt werden.

Dadurch, daß die Teilung der Treibschaufeln einerseits des Läufers rechtsgängig und die Teilung der Treibschaufeln anderseits des Läufers linksgängig und die zur Ergänzung dienenden Leitdurchlässe im Ständer umgekehrt angeordnet werden, kann die Maschine umgesteuert werden, indem der Dampf auf der einen Seite für Vorwartsbetrieb und auf der anderen Seite für Rückwärtsbetrieb ei α-gelassen wird; bei einer solchen Anordnung ergibt sich allerdings ein achsialer Druck auf den Läufer, der durch ein Drucklager auf der Welle aufgenommen werden muß; bei der gezeichneten Anordnung sind die radialen Drücke ausgeglichen, so daß hier kein achsialer Druck auf den Läufer oder die Welle auftritt. Die Treibschaufeln im ersten Läuferring nehmen den Stoß des von den Düsen kommenden Dampfes auf und wirken somit als Stoßschaufeln; der sie verlassende Dampf hat beim Durchgang durch die Leitdurchlässe seine Richtung umgekehrt, bevor er die Schaufeln im zweiten Läuferring erfaßt und so weiter, bis der Dampf die Austrittskammer 41 erreicht. Abhängig vom Druck des angewendeten Dampfes kann der Läufer eine größere oder kleinere Anzahl als drei Schaufelringe tragen und der Ständer in entsprechender Weise aufgebaut sein.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Bauart liegt darin, daß der Zusammenbau und die Auseinandernähme erleichtert ist, daß das Umsteuern mit größerer Leichtigkeit durchgeführt werden kann als bei achsial beaufschlagten Turbinen, und daß die Genauigkeit der Fertigbearbeitung mit geringen Kosten erzielbar ist, da ja die gesamte Bearbeitung auf Dreharbeit beruht. Die Läuferschaufeln und die Ständerschaufeln sind aus einem Stück mit den Tragteilen des Läufers und des Ständers gegossen und können in geeigneter Weise fertig bearbeitet werden. Die Konstruktion ist unempfindlich, und die Starrheit der Ringe ist derart, daß hohe Drücke angewendet und hohe Umlaufgeschwindigkeiten mit Sicherheit erreicht werden können.

Es ist dafür gesorgt, daß das Kondensationswasser aus der jeweils leer laufenden Seite der Maschine abgezogen wird.

Für eine gegebene Leistung sind die äußeren Abmessungen verhältnismäßig klein.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Radial außen beaufschlagte Dampfturbine, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (26) der innerhalb des Laufund Leitwerkes angeordneten Dampfaufnahmekammer dem Läufer (34) angeschmiegt ist und, vom Läufer sich weg erstreckend, den innersten Leitkranz (24) trägt, während die äußeren Leitkränze (20, 21) an der Außenwand (29) der Dampfaufnahmekammer befestigt sind und nach dem Läufer hin sich erstrecken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.