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Radial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbine, bei der die Beschaufelung
in konzentrische Stufen unterteilt ist Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf
radial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbinen, bei denen die Beschaufelung in konzentrische
Stufen unterteilt ist, deren äußere aus einermittleren und zwei seitlichen Schaufelgruppen
besteht, wobei die von den beiden seitlichen Gruppen gebildeten Dampf- oder Gasdurchlässe
in axialer Richtung gegen den Dampf- oder Gasdurchlaß der angrenzenden inneren Stufe
versetzt und durch Kanäle damit verbunden sind.
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Zweck der Erfindung ist es, den Durchgang des Treibmittels von der
genannten inneren Schaufelstufe zu den versetzten Durchlaßöffnungen der äußersten
Stufe stoßfrei zu machen und schädliche Drosselungen sowie Wirbelungen zu vermeiden.
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Zu diesem Zwecke haben die genannten Verbindungskänäle eine im wesentlichen
S-förmige Gestalt, wobei der innere Schaufelkranz der äußeren Stufenbeschaufelung
mit ringförmigen Ausdrehungen versehen ist, die die eine Wand des Kanals bilden,
während das Turbinenrad oder die Turbinenräder, die die Beschaufelung tragen, mit
ähnlichen Ausdrehungen versehen sind, die die andere Wand des Kanals bilden.
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Nebst dem Vorteil der besseren Führung des Treibmittels wird durch
die oben gekennzeichnete Ausführung noch der Vorteil erreicht, daß alle Schaufelräder
im Durchmesser kleiner gehalten werden können als bei den Turbinen, bei denen die
Verbindungskanäle geradlinig sind, ohne daß hierdurch ein Drosseln des Dampfes in
den Kanälen hervorgerufen wird. Um dieses Verhältnis näher zu erläutern, mag folgendes
erwähnt werden Von allen Schaufelringen hat der äußerste die größte axiale Länge,
weil der Dampf dort ein größeres Volumen als in den vorhergehenden Ringen hat. Ferner
weist dieser Schaufelring auch einen größeren Durchmesser als die übrigen Ringe
auf und ist deshalb der Wirkung größerer Fliehkräfte ausgesetzt. Demzufolge müssen
die Verstärkungsringe dort stärker gewählt werden. Beim Einbau des Schaufelsystems
in ein bereits vorhandenes Turbinengehäuse kann es aber eintreffen, daß einer Vergrößerung
der Verstärkungsringe in axialer Richtung Schwierigkeiten im Wege stehen, so daß
eine Vergrößerung in radialer Richtung vorgenommen werden muß. Hierdurch wird eine
Verengung des Dampfablenkungskanals und eine Drosselung des Dampfes in demselben
hervorgerufen. Um dies zu vermeiden, muß der Durchmesser der nächstfolgenden Schaufeltrommel
größer gewählt werden oder aber andere geeignete Maßnahmen, die Aushöhlung des zwischenliegenden
Verstärkungsringes der Schaufeltrommel, vorgenommen werden. Eine Vergrößerung des
Durchmessers hat eine Erhöhung der auf den betreffenden Turbinenteil wirkenden Fliehkräfte
zur Folge, so daß die Schaufeln verkürzt werden müssen und die Trommel in vier Abteilungen
anstatt, wie oben
angenommen, ii-i@ drei zu unterteilen wäre. Die
Folge hiervon ist eine teuere Beschaufelüngsart, da die Anzahl der Schaufeln. sowie
die Anzahl der durch Rollen zu bewirkenden Verbindungen größer wird.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
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Abb. i ist ein Axialschnitt durch, einen Teil einer radialbeaufschlagten
Turbine, bei der die Erfindung angewendet ist.
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Abb. 2 ist ein Axialschnitt in vergrößertem Maßstabe von angrenzenden
Teilen der äußeren beiden Stufenbeschaufelungen der Turbine.
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Abb. 3 ist ein Axialschnitt durch einen Teil eines etwas anders gestalteten
Schaufelkranzes der äußersten Stufe.
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In der Zeichnung stellt i die Turbinenwelle dar, 2, 3 und q. sind
die konzentrischen Stufen des mehrstufigen Turbinenrades auf der einen Seite der
Turbine und 5, 6 und 7 sind die konzentrischen Stufenbeschaufelungen, die den Radstufen
2, 3 und q. entsprechen. Die inneren und die nächstfolgenden Schaufelgruppen 5 und
6 bestehen je aus einer einzigen Gruppe von Schaufeln, so daß sie einen einzigen
Dampf-oder Gasdurchgang bilden wie bei 8 (Abb. 2) dargestellt ist, während die äußere
Stufe 7 aus drei Grüppen von Schaufeln besteht, so daß sie drei Dampf- oder Gasdurchlässe
bildet, und zwar einen mittleren Durchlaß g (Abb. 2) und zwei äußere Durchlässe
io, io, die in axialer Richtung gegen den mittleren Durchlaß, wie auch gegen den
Durchlaß 8 versetzt sind.
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Der Dampf oder das Gas, das als Treibmittel dient, wird der Kammer
i2 des Turbinengehäuses zugeführt. Aus der Kammer 12 strömt das Mittel durch den
Kanal =3 zu der Innenkante des Durchlasses B. Die äußere Wand des Kanals
13 ist nach außen gekrümmt, d. i. nach dem Durchlaß 8 zu am inneren Ende
des Kanals 13, wie bei 14 dargestellt ist. Das hat den Zweck, das Treibmittel unmittelbar
auf den inneren Schau#elkranz zu lenken.
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Damit das Treibmittel, wenn es die beiden Stufen 5 und 6 durchströmt
hat, nicht nur die mittlere Schaufelgruppe g der Stufe ,7 zu durchströmen sucht,
sondern sich tatsächlich über die drei Durchlaßöffnungen g, io, io dieser Stufe
verteilt, so daß auch die Durchlässe io einen ausreichenden Teil des Treibmittels
aufnehmen, ist der innere Verstärkungskranz der Beschaufelung der Stufe 7 mit gekrümmten
ringförmigen Ausdrehungen auf der Innenseite versehen, wie bei 15,15 (Abb. 2) dargestellt,
während ähnliche Ausdrehungen auch in dem Turbinenrad vorgesehen sind an jenen Teilen,
die der Innenseite der Durchlaßöffnungen io, io gegenüberliegen, wie bei 16, 16
in Abb. 2 dargestellt, wobei die .Anordnung so getroffen ist, daß ein Kanal 17 von
im wesentlichen gleichförmigem Querschnitt zwischen der Außenseite des Durchlasses
8 und jedem der Durchlässe io, Io vorgesehen ist. Der Kanal 17 ist außerdem von
gekrümmter Gestalt, so daß die Strömung des Treibmittels auf seinem Wege zu den
Durchlässen io, io so leicht und unbehindert wie möglich ist.
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In Abb. i ist eine etwas andere Ausführungsform des inneren Verstärkungsringes
der Beschaufelung der Stufe 7 dargestellt, bei der der Teil, in welchem die Ausdrehung
15 vorgesehen ist, an derInnenkantevon geringerer Ausdehnung in radialer
Richtung ist als an der äußeren. Das hat den Zweck, schädliche Einschnürungen soweit
wie möglich zu vermeiden.