DE527127C - Laufrad fuer Brennkraftturbinen - Google Patents

Description

Im Patent 522104 ist bereits vorgeschlagen worden, die Kühlfläche eines Laufrades mit geschlitztem, die Schaufeln tragendem Kranz durch tiefe Schlitze mit geringem gegenseitigen Abstand für das auf den Laufradkranz in an sich bekannter Weise aufgestrahlte Kühlmittel zu vergrößern, wodurch der Wärmeübergang vom geschlitzten Teil des Rades zum ungeschlitzten erschwert und eine annähernd gleichmäßige Temperatur des Laufradkörpers von der Mitte bis zum Beginn der Schlitze erreicht wird. Vorliegende Erfindung verwertet die zusätzliche Erkenntnis, daß durch Anwendung dieser Maßnahmen die Entlastung des geschlitzten und gekühlten Teiles des Laufrades von thermischen und tangentialen mechanischen Beanspruchungen so weitgehend herbeigeführt wird, daß zur Befestigung der Schaufeln schmale, dem

ao übrigen Laufradkörper gegenüber abgesetzte Schaufeltragringe ausreichen. Erfindungsgemäß sind daher die Schaufeln bei einem nach Patent 522 104 ausgebildeten Laufrad in mit dem Laufradkörper aus einem Stück bestehende, gekühlte und mit kurzen Zwischenräumen aufeinanderfolgende Sektoren eingesetzt, welche gegen den Laufradkranz abgesetzt sind.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens, und zwar gibt

Abb. ι einen senkrechten Querschnitt durch das scheibenförmige Laufrad einer Brennkraftturbine und

Abb. 2 eine Seitenansicht auf dasselbe wieder.

Abb. 3 zeigt eine andere Ausführung der Kühlung, wieder im senkrechten Querschnitt durch das Turbinenlaufrad, während

Abb. 4 die entsprechende Seitenansicht auf dasselbe wiedergibt.

Abb. 5 zeigt die Gesamtanordnung einer Verpuffungsbrennkraftturbine im senkrechten Längsschnitt durch dieselbe, während

Abb. 6 einen horizontalen Schnitt nach Linie VI-VI der Abb. 5 wiedergibt.

In den Abb. 1 bis 4 bezeichnet α den Scheibenkörper des Laufrades. Während er in den Abb. 1 und 2 wulstlos ausgebildet ist, zeigen ihn die Abb. 3 und 4 in der Ausbildung mit wulstförmigem Rand und der Scheibe gleicher Festigkeit. Erfindungsgemäß sind nun unabhängig von den verschiedenen Ausführungsformen des Laufrades die Laufradschaufeln a', a" in gegenüber dem übrigen Körper des Laufrades α abgesetzte Schaufeltragringe/ eingesetzt, die mit dem Laufradkörper in organischer Verbindung stehen, indem sie mit dem Laufradkörper aus einem Stück angefertigt sind. Die Anordnung derartiger, gegenüber dem Laufradkörper abgesetzter Schaufeltragringe wird bei Ent-

lastung von thermischen und tangentialen mechanischen Beanspruchungen durch Zerlegung der Schaufeltragteile in gekühlte und mit kurzen schlitzförmigen Zwischenräumen e aufeinanderfolgende Sektoren f ermöglicht. Die Kühlung wird dabei ins dem Ausführungsbeispiel der Abb. ι und 2 durch seitlich von dem Radkörper im Turbinengehäuse angeordnete Strahldüsen d, d' bewirkt, denen das Kühlmittel bei m zugeführt wird. Das Kühlmittel wird nicht unmittelbar auf die zu kühlenden Teile aufgestrahlt, sondern durch Wirkung eines gespannten Mittels, beispielsweise gespannter Luft, in zerstäubtem Zustand aufgestrahlt. Das gespannte Mittel wird dabei den Düsen d, d' durch die Leitungen η zugeführt. Die Zerstäubung des Kühlmittels ist vorteilhaft, weil die Kühlwirkung auf diese Weise gemildert und eingestellt werden kann, während das unmittelbar aufgestrahlte Kühlmittel eine unerwünschte örtliche Abschrekkung der gekühlten Teile hervorrufen würde. Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 3 und 4 wird die Kühlung dadurch bewirkt, daß durch eine zentrale Bohrung g des Laufradkörpers α und durch an diese Bohrung g· sich radial anschließende Querbohrungen h das Kühlmittel unmittelbar in die schlitzförmigen Ausnehmungen e eingeführt wird. Auch hier geschieht die Einführung zweckmäßig in zerstäubter Form, um aus den bereits oben genannten Gründen eine Milderung und Einstellbarkeit der Kühlung herbeiführen zu können. Der jeweils in einen Schlitze eingetretene Kühlmittelstrahl führt aus den beiden anstoßenden Ringstücken / die unmittelbar aufgenommene und durch die Schaufeln übergeleitete Wärme der Verbrennungsgase ab, so daß in den Scheibenkörper α kein Wärmeübergang erfolgt; α ist also von Wärmespannungen entlastet.

Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Holzwarth-Turbine zeigen die Abb. 5 und 6 der Zeichnung. Es bezeichnet k die Verpuffungskammer, der die Betriebsmittel über Leitungen t und ν über Ventile Z und r zugeführt werden. Ventile Z und r werden unter Wirkung einer Ölsteuerung absatzweise eröffnet und geschlossen. Das Steueröl geht ihnen über die Leitungen χ und j in bekannter Weise zu. Es bezeichnet weiter w das Düsenventil, das ebenfalls ölgesteuert ist; der Zutritt des Steueröles erfolgt in bekannter Weise über die Leitungen u.

Die Verbrennungsgase, welche in der Düse b entspannt worden sind, beaufschlagen zunächst die erste Laufradschaufelreihe a' und gelangen nach Beaufschlagung der zweiten Laufradschaufelreihe α" in den Raum q, von dem aus sie der weiteren Verwendung zugeführt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Laufrad für Brennkraftturbinen nach Patent 522 104, dessen Scheiben- oder Trommelkörper von Wärmespannungen entlastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln in mit dem Laufradkörper aus einem Stück bestehende, gekühlte und mit kurzen Zwischenräumen aufeinanderfolgende Sektoren eingesetzt sind, welche gegen den Laufradkranz abgesetzt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen