DE522464C - UEberdruckbeschauflung - Google Patents

Description

Es haben die Beschauflungen der Druck- und Überdruckturbinen seit ihrer fast gleichzeitig erfolgten ersten Anwendung in ihrer Entwicklung nicht gleichen Schritt gehalten. Während sich, besonders für die feststehenden Schaufeln der Gleichdruckturbine, aus zahlreichen verschiedenen Formen schon frühzeitig die heute von den Turbinenbauern übernommene und eindeutig festliegende Form der sogenannten parallelwandigen Leitvorrichtung herausgebildet hat und mit dieser hohe Wirkungsgrade der Energieumsetzung (sogenannter <£-Wert) erreicht werden, hat man bei den Schaufeln der Überdruckturbinen im wesentlichen an der Form der Parsonsschaufel festgehalten. Der Grund lag vornehmlich darin, daß mit Überdruckturbinen, für die meist Parsonsschaufeln Anwendung" fanden, leichter gute Wirkungsgrade erreicht wurden als mit den Gleichdruckturbinen. Abweichungen von der alten Form der Parsousschaufel oder dem durch diese Schaufel bestimmten Kanalquerschnittsverlauf sind allerdings im Laufe der Entwicklung vorgenommen worden, indem man beispielsweise die Austrittswinkel spitzer (kleiner als 30°) machte oder statt des gekrümmten und leicht erweiterten Austrittsendes parallelwandigen Schaufelaustritt wählte. Im übrigen hielt man aber an der Regel fest, bei Überdruckturbinen die Ouerschnittsverengung des Schaufelkanals so allmählich wie nur möglich zu gestalten, und wich von dieser Regel nur gezwungen dort ab, wo der spitze Eintrittswinkel, der an sich schon eine Verschlechte- rung der Schaufel mit sich bringt, nicht genügend Raum für eine allmähliche Verengung des Schaufelkanals zuließ.

Durch eine Reihe vergleichender Studien und praktischer Versuche ist es nun der Erfinderin gelungen, die Beschauflung für Überdruckturbinen dadurch zu verbessern, daß sie von den üblichen Konstruktionsgrundsätzen der bisherigen Überdruckschaufeln abwich und sich an die Erkenntnisse, die die Entwicklung der neuzeitlichen parallelwandigen Leitvorrichtung der Gleichdruckturbinen gebracht hat, anlehnte. Demgemäß benutzt die Erfinderin den rechtwinkligen oder nahezu rechtwinkligen Dampfeintritt und den spitzwinkligen (in der Nähe von 20° liegenden), durch eine Parallelführung ausgezeichneten Dampfaustritt. Damit aber die Umsetzung des Druckgefälles in Geschwindigkeit im Schaufelkanal so rasch wie möglich, d. h. auf einer möglichst kurzen Strecke der Kanalbahn, vollzogen wird, wird gemäß der Erfindung der Schaufelkanal so gestaltet, daß die Umhüllende der in den Schauf elkanaleingeschriebenen und auf der Abwicklung der mittleren Kanalbahn aufgetragenen Kreise mit der Abwicklung auf wenigstens zwei Drittel ihres Ver-

lauf es einen Winkel von 16 bis 20° einschließt. Für die Beschauflung sowohl der Leitvorrichtungen wie der Laufräder fand sich damit eine Form, die derjenigen der neuzeitliehen Leitvorrichtung für Gleichdruckturbinen ähnelt und Wirkungsgrade für die gesamte Beschauflung der Überdruckturbine ergibt, die an den Wirkungsgrad, wie er bei der Gleichdruckturbine nur von Leitvorrichtungen erreicht wird, nahe herankommen.

In Abb. ι sind zwei Reihen dieser Schaufeln dargestellt. Es sind A z. B. die Leitschaufeln, B die Laufschaufeln. Da bei der Überdruckturbine Leit- und Laufschaufeln meist gleich gebaut sind, könnten A auch die Laufschaufeln und B die Leitschaufeln sein. Aus den eingezeichneten Geschwindigkeitsdreiecken ist der Verlauf und die relative Größe der einzelnen Geschwindigkeiten er-

ao sichtlich. Auch die Geschwindigkeitsdreiecke sind für Leitkranz und Laufrad meistens gleich.

Die beanspruchte Schaufelform selbst läßt sich, wie in Abb. 3 dargestellt, festlegen.

Trägt man auf einer geraden Linie a, die die Abwicklung der mittleren Kanalbahn (Abb. 2) darstellt, die Mittelpunkte o, 1, 2, 3 usf. der im Schaufelkanal eingeschriebenen Kreise c auf, beschreibt um diese Mittelpunkte die Kreisbögen mit dem Halbmesser dieser Kreise c und legt an diese Kreisbögen die Umhüllende d, so soll diese Umhüllende eine Linie ergeben, die im größten Teil ihres Verlaufes mit der Abwicklung α einen Winkel von 16 bis 20° einschließt. Diese Linie kann eine gerade oder schwach gekrümmte sein. Ihre beiden Enden weichen von der Hauptrichtung ab, und zwar bildet das Ende e das Stück der Führung in der Austrittsrichtung, während das Ende f durch die Abrundung der Schaufeleintrittskanten bedingt wird. Das Ende e ist nur etwa ein Viertel bis ein Fünftel der mittleren Kanalbahnlänge a. Die Form der mittleren Kanalbahn b (Abb. 2) ist weiter festgelegt durch den Eintrittswinkel a_l3 der 90 oder nahezu 90⁰ sein soll, und durch den Austrittswinkel a₂, der. spitz (in der Nähe von 20°) ist.

Des Vergleiches wegen sei. angeführt, daß die Neigung der Umhüllenden bei gewöhnliehen Uberdruckschaufeln (Eintritt ungefähr 90⁰) nur gegen 9 bis ii° beträgt und diese Neigung auch bei abnormalen Überdruckschaufeln mit spitzen Eintrittswinkeln nur längs eines kurzen Stückes der Kanalbahn etwas überschritten wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Überdruckbeschauflung für Dampf- und Gasturbinen mit rechtwinkligem oder nahezu rechtwinkligem Eintritt und spitzwinkligem (ungefähr 20°), parallelwandigem Austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllende (d) der in den Schaufelkanal einbeschriebenen und auf der Abwicklung (a) der mittleren Kanalbahn (■&) aufgetragenen Kreise (c) mit der Abwicklung (α) auf wenigstens zwei· Drittel ihres Verlaufes einen Winkel von 16 bis 20° einschließt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen