DE5100C

DE5100C - Schützenvorrichtung an Turbinen

Info

Publication number: DE5100C
Application number: DENDAT5100D
Authority: DE
Original assignee: G. KNOP, Ingenieur in Gotha

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

- Λ2 51ΟΟ

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer ringförmigen, radial getheilten, innen oder aufsen offenen Haube. Die offene Seite der ersten Hälfte, welche fest auf dem Leitrade sitzt, kann durch einen concentrisehen Drehschieber, an dessen einem Ende eine genau in die Haube und auf die Sehaufelkanten passende radiale Wand festsitzt, beliebig ge^ schlossen und geöffnet werden.

Die offene Seite der anderen Haubenhälfte, welche wie der Schieber in der Richtung des Umfanges beweglich ist, wird durch eine feste, . concentrische Wand verschlossen, deren Enden durch radiale ebene Wände (Verbindungswände) mit der festen Haube verbunden sind.

Beim Oeffnen des Drehschiebers schiebt sich das eine Ende dicht schliefsend hinter die feste concentrische Wand, und die beaufschlagten Zellen der ersten Hälfte liegen zwischen der radialen Schieberwand und der einen festen radialen Verbindungswand.

Beim Bewegen der beweglichen Haubenhälfte schiebt sich das eine Ende dicht schliefsend hinter die feste Haube, während die beaufschlagten Zellen der zweiten Turbinenhälfte zwischen einer am anderen Ende sitzenden radialen Haubenwand und der anderen festen radialen Verbindungswand liegen.

Die praktische Ausführung dieser Vorrichtung kann auf verschiedene Weise bewirkt werden. Die Figuren auf den Blättern I, II und III führen ein Beispiel vor.

Blatt I zeigt ein mit 40 Zellen besetztes Leitrad einer Vollturbine mit vollständig verschlossenen Leitzellen;

Blatt II dasselbe mit einer vollständig verschlossenen und einer bis auf eine Zelle offenen Hälfte;

Blatt IH dasselbe ganz bis auf 2 Zellen geöffnet.

In sämmtlichen Figuren ist bezeichnet:

Mit. α λ der Leitschaufelapparat (Leitrad),

mit b b die bewegliche Haubenhälfte, mit b β die zugehörige radiale Haubenwand,

mit c c die feste Haubenhälfte,

mit dd der concentrische Schieber und mit d # die an diesem befestigte, genau in die feste Haube und auf die Schaufelkanten passende radiale Wand,

mit ee die feste concentrische, gegen die bewegliche Haube dicht passende Wand, und mit ce die beiden diese mit der festen Haube verbindenden radialen Wände,

mit A die Turbinenspindel und

mit ff das auf dem Boden des Leitrades befestigte untere Halslager derselben,

mit g g und h h die mit Ringschieber bezw. beweglicher Haube fest verbundenen Arme, welche an ihrer Vereinigung in der Mitte um das Halslager herumfassen und die Führung von Schieber und Haube bewirken. Schliefslich mit B die Getriebspindeln, mittelst deren man die Bewegung von Haube und Schieber bewirken kann.

Wenn die Turbine total abgeschützt ist, Blatt I, so liegen die radiale Schieberwand d h und die radiale Wand b β der beweglichen Haube genau an den festen radialen Verbindungswänden c e und c e an. Die feste Haubenhälfte c c, die bewegliche Haubenhälfte b b, der concentrische Ringschieber dd, die feste Wand ee

bilden, wie alle Figuren, Blatt I, deutlich zeigen, zusammen eine geschlossene ringförmige Haube, welche dem Wasser den Zutritt zu den Leitzellen gänzlich versperrt.

Bringt man aber durch Drehung im Sinne der Schaufelnummern den concentrischen Schieber d d in die Stellung, welche die Fig. 2, 3 und 4 auf Blatt II vergegenwärtigen, so hat die an demselben feste radiale Schieberwand dd 19 Leitzellen, während der Schieber selbst sich dicht hinter die feste Wand ee geschoben hat, und es ist dem Aufschlagwasser in der Richtung des Pfeiles, Fig. 3, der Weg nach 19 Zellen offen, während der Raum ed&c über der 20. Zelle durch ein Stück de des Schiebers, durch die radiale Schieberwand d&, durch ein Stück & c der festen Haube und durch die radiale Verbindungswand c e noch verschlossen ist.

Dreht man den Schieber um eine .Zelle weiter, so legt sich die radiale Schieberwand d d gegen die feste Wand c e, und es wird die eine Hälfte der Turbine ganz offen sein. .

Es steht aber frei, den Schieber dd um einen beliebigen Winkel bis nahe i8o° zu verdrehen und somit eine beliebige Anzahl der ersten Hälfte der Leitzellen dem Wasser zugänglich zu machen. ■ .

Die demselben unzugänglichen werden immer in einem -verschlossenen Räume liegen, welcher durch die radiale Schieberwand dd, die feste Wand c e und Theile des Schiebers und der festen Haube begrenzt wird.

Läfst man den Schieber d d in der Stellung, welche Blatt II zeigt, und bringt man durch Drehung im Sinne der Schaufelnummern die bewegliche Haubenhälfte in die Stellung, welche Blatt III zeigt, so hat die radiale Haubenwand b β (in Fig. ι m'üßßb bezeichnet) ebenfalls 19 Leitzellen passirt, während die Haube selbst sich dicht hinter die feste. Haube geschoben hat, und es ist dem Aufschlagwasser in der Richtung des Pfeiles rechts, Fig. 3, der Weg nach . 19 Zellen der zweiten Turbinenhälfte, im ganzen folglich nach 38 Zellen jetzt offen.

Der Raum e c b β über der letzten Zelle ist durch ein Stück c b der beweglichen Haubenhälfte, durch die feste Wand c e, durch einen Theil eß, der festen Wand ee und durch die radiale Haubenwand b β dem Wasser noch verschlossen.

Oeffnet man den Schieber dd jetzt ganz und rückt die bewegliche Haube eine Zelle weiter, so werden die radialen Wände d & und c e, b β und c e fest gegen einander liegen und sämmtliche Leitzellen offen sein.

Wie im ersten Falle steht es frei, die bewegliche Haube um einen beliebigen Winkel bis nahe 18o° zu verdrehen und somit eine beliebige Zahl von Leitzellen der zweiten Hälfte dem Wasser zugänglich zu machen oder zu verschliefsen. .

Hieraus folgt, dafs man durch entsprechende Verdrehung des Schiebers d d und der beweglichen Haubenhälfte einen beliebigen Beaufschlagungsgrad einer Turbine, deren ganzer Umfang mit Leitzellen besetzt ist, einstellen kann.

Es ist selbstverständlich hierbei gleichgültig, ob man zur Einstellung einer Beaufschlagung von ο bis Y₂ nur den Schieber oder nur die bewegliche Haube'oder beide zugleich, und zu einer Beaufschlagung von ^]/₂ bis 1, Schieber oder Haube ganz öffnet und mit Haube oder Schieber den Rest der Einstellung besorgt, oder ob man beide entsprechend partiell einstellt, wie Blatt II zeigt.

Ein Blick auf die'Zeichnungen lehrt ferner, dafs die feste Haubenhä'lfte und die feste con^J centrische Wand mit den radialen Verbindungswänden ce, ce keineswegs an den Leitschaufelapparat angegossen zu sein brauchen, sondern dafs diese getrennt, fabricirt und auf demselben auf irgend eine Weise befestigt, dafs folglich die vollständige Schützvorrichtung an vorhandenen Turbinen leicht angebracht werden kann, wenn nur die Ringe, zwischen denen die Schaufeln sitzen, und die oberen Schaufelkanten abgedreht oder sonstwie regelmäfsig bearbeitet worden sind. . ..;■,.

Ferner wird man einsehen, dafs diese Schützvorrichtung sich ebenso leicht bei Partialturbinen,. d. h. solchen, deren Umfang nur zum Theil mit Leitzellen besetzt ist, anbringen läfst.

Nehmen die Leitzellen mehr als die Hälfte und weniger als den ganzen Umfang ein, so wird man den concentrischen Schieber und die feste Haubenhälfte wie auf beiliegenden Zeichnungen, die bewegliche Haube aber nur so weit ausführen, als erforderlich, um . die auf der zweiten Hälfte noch vorhandenen Zellen zu' überdecken oder umgekehrt.

Ist nur der halbe Umfang mit Leitschaufeln besetzt, so wird man nur den concentrischen Schieber und die feste Haubenhälfte ausführen und die bewegliche Haubenhälfte mit Zubehör ganz weglassen oder umgekehrt.

Ist weniger als der halbe Umfang mit Zellen besetzt, so wird man ebenfalls nur die feste Haube mit dem Schieber, aber nur den Winkel umfassend, welcher zur Deckung der vorhandenen Zellen erforderlich ist, ausführen oder nach Belieben nur einen Theil der beweglichen Haube nebst Zubehör.

Ist endlich der ganze Umfang mit Leitzellen besetzt und handelt es sich nur darum, die eine kurze Zeitperiode umfassenden Schwankungen des Wasserzuflusses auszugleichen, so wird man ebenfalls nur so. viel von dieser Vorrichtung ausführen, als hierzu erforderlich ist, die eine längere Periode umfassenden gröfseren Schwankungen aber durch Bedecken weiterer Zellen durch einfache Handdeckel oder dergleichen

ausgleichen und das totale Abschützen durch eine der bekannten einfacheren Vorrichtungen besorgen.

Den Mechanismus, durch welchen man die Drehung des Schiebers und des beweglichen Haubentheils bewirkt, erklären die Zeichnungen hinreichend. Dagegen ist noch folgendes zu bemerken: .

a) Es ist nicht erforderlich, dem Schieber, den Haubentheilen, der festen Wand die in .der beschriebenen Ausführung gewählten Durchschnittsformen (Fig. 3, BlattI) zu geben, es können die Haubentheile, wie schon im Eingang angedeutet, aufsen anstatt innen offen sein und demgemäfs der concentrische Schieber und die concentrische feste Wand aufsen anstatt innen angebracht sein. Es dürfen als Durchschnittsformen verschiedene Rotationsflächen gewählt werden, wenn nur der Schieber hinter der festen Wand Platz hat und gegen diese entweder ganz oder nur an einer oder mehreren geeigneten Stellen hinreichend wasserdicht anliegt und die radialen, an Haube und Schieber festsitzenden. beweglichen Wände u. s. w. den der Beschreibung und der Natur der Sache entsprechenden Bedingungen gemä'fs ausgeführt werden.

b) Es ist auch nicht erforderlich, dafs die oberen Leitschaufelkanten in einer Ebene liegen; es können diejenigen unter der festen Haube in einer anderen Ebene liegen als die unter der beweglichen. Es dürfen diese Schaufelkanten in beliebigen Rotationsflächen, z. B.

Kegel und Cylinder, liegen, und zwar darf die Rotationsfläche, in welcher die Kanten unter der festen Haube liegen, eine andere sein als diejenige, in welcher die Kanten unter der beweglichen Haube liegen,' wenn nur die beweglichen radialen Wände genau gegen dieselben passen.

c) Hieraus folgt, dafs die Vorrichtung sich auch auf radial innen und aufsen beaufschlagte Turbinen anwenden läfst.

Um sich dies zu veranschaulichen, denke man z.B.. in allen Fig. 3 und 4 die untere Ebene des Leitrades durch einen Boden geschlossen, die Axialturbinenschaufeln als nicht vorhanden, in den verticalen cylindrischen Wänden entweder in der Aufsenwänd die Leitzellenöffnungen einer innen beaufschlagten oder in der _t Innenwand die . Leitzellenöffnungen einer auisen beaufschlagten Turbine, denke ferner die festen radialen Wände ce und ce und die beweglichen b β und d& bis auf den Boden verlängert, so wird man, ebenso wie bei den Axialturbinen durch Verdrehung des Schiebers und des Haubentheils, sämmfliche Leitzellen der innen oder aufsen beaufschlagten Radialturbinen nach einander öffnen oder verschliefsen können.

Claims

Pat ent-An sp ruch:

Die radiale Wand bezw. die radialen Wände des Schützenringes, einerseits die domförmige Ueberdachung, andererseits die Oberkanten der Wände der abzuschützenden Zellen streifend.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.