DE534645C - Rad fuer radial beaufschlagte Dampfturbinen mit anschliessender, axial beaufschlagter Beschaufelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rad für radial beaufschlagte Dampfturbinen mit anschließender, axial beaufschlagter Beschaufelung.

Bei Turbinen mit Rädern der genannten Art wird der Dampf in der Mitte der Turbine ein-" geführt und zuerst in radialer Richtung durch einen einer, radial beaufschlagten Beschaufelung zugehörigen Schaufelkranz des Turbinenrades oder deren mehrere geschickt, um darauf durch einen einer axial beaufschlagten Beschaufelung zugehörigen Schaufelkranz des Turbinenrades oder deren mehrere dem Auslaß der Turbine zu abgeleitet zu werden.

Gemäß einer zweiten bekannten Ausführung derartiger Turbinenräder werden an Stelle der Aufteilung der letzten radial beaufschlagten Beschaufelung in mehrere Abteilungen auf jeder Turbinenseite zwei axiale Laufschaufelkränze vorgesehen, von denen je einer an einem besonderen Turbinenradteil angeordnet ist. Auch diese Ausführung nimmt in axialer Richtung viel Raum in Anspruch, wodurch die Turbine teuer und empfindlich ist.

Gemäß der Erfindung wird ein Rad für radial beaufschlagte Turbinen mit anschließender, axial beaufschlagter Beschaufelung geschaffen, das in bekannter Weise aus zwei oder mehr ineinanderliegenden, miteinander beweglich verbundenen Ringen besteht, von denen die inneren radial beaufschlagte Schaufelkränze tragen. Der äußerste Ring dieses Rades trägt mindestens zwei axial beaufschlagte Laufschaufelkränze auf einem gemeinsamen Turbinenradteil. Dabei ist die ganze axial beaufschlagte Beschaufelung zwischen den beiden in Radialebenen verlaufenden Begrenzungsflächen des Turbinenrades angeordnet. Dieses Turbinenrad ist gedrängter in der Anordnung und billiger als die bekannten.

In der Zeichnung ist ein Beispiel einer Ausführung des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Abb. ι einen Querschnitt durch den halben oberen Teil einer Dampfturbine mit gegenläufigen Rädern.

Es bezeichnet A-A eine senkrecht zur Drehachse 1 der Turbine liegende Symmetrieebene der Turbine. Mit der Welle 2 ist der innere Ring 3 eines Turbinenrades in bekannter Weise vereinigt und innerhalb eines Ringes 4 angeordnet, der seinerseits innerhalb eines äußeren Ringes 5 liegt. Das Turbinenrad besteht somit aus den Ringen 3, 4 und 5, von welchen die inneren 3 und 4 mittels gelenkiger Verbindungen 6 und 7 die Schaufelringe der radial beaufschlagten Beschaufelung 8 und 9 tragen. Der Ring 5 trägt zwei Laufschaufelkränze 10 und 11 der axial beaufschlagten Beschaufelung. Zwischen den Schaufelkränzen 10 und 11 ist ein Leitschaufelkranz 12 im stillstehenden Gehäuse 13 der Turbine oder in damit zusammen-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

AIf Lysholm in Stockholm.

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hängenden Teilen vorgesehen. Außerdem trägt der Ring 5 mittels gelenkiger Verbindungen 14 eine radial beaufschlagte Beschaufelung 15. Der Dampf gelangt durch die Zulaufleitung 16 in den mittleren Teil 17 der Turbine. Durch Labyrinthdichtungen bekannter Art 18 und 19 wird verhindert, daß Dampf in größeren Mengen zwischen den stillstehenden und den umlaufenden Teilen der Turbine hindurchtritt. Von dem

ίο Raum 17 strömt der Dampf zuerst durch das innere Schaufelsystem 8 der radial beaufschlagten Beschaufelung. Durch die Öffnung 21, den Kanal 22 und die Leitung 22^a sind Mittel zum Abzapfen oder Zuführen von Dampf vorgesehen. Der Dampf strömt weiter durch die radial beaufschlagte Beschaufelung 9. Bei 23 sind wieder Mittel vorgesehen, um durch den Kanal 24 Dampf abzuzapfen, der im Räume 25 mit dem Dampf gemischt wird, der durch die Labyrinthdichtung 18 getreten ist.

Nachdem' der Dampf die Beschaufelung 9 passiert hat, strömt er durch die radial beaufschlagte Beschaufelung 15 und gelangt in den Raum 27, wo die weitere Strömungsrichtung des Dampfes durch Leitschaufeln 28 beeinflußt wird, die neben der Beschaufelung 15 angeordnet sind. Im Räume 29 wird der Dampf veranlaßt, seine Richtung zu ändern, und strömt von dort durch die axial beaufschlagte Beschaufelung 10-12-11, wobei die Schaufelkränze 10 und 11 auf jeder Seite der Symmetrieebene A-A auf einem gabelförmigen äußeren Teil des Laufradkranzes angeordnet sind. Da der Dampf auf seinem Wege von dem Räum 17 in der Mitte der Turbine nach dem Auslaß nicht nur entspannt wird, sondern ,auch seine Temperatur beträchtlich senkt, werden die die Dampfwege bildenden Teile unter verschiedenen Temperaturverhältnissen arbeiten.

Ein derartiges Turbinenrad ist bekannt, das in einem einzigen Stück gearbeitet ist, so daß die radial inneren Teile des Rades die radial beaufschlagte Beschaufelung tragen, während der äußere Teil des Rades zwei axial beaufschlagte Laufschaufelkränze trägt. Diese Ausführung ist ungeeignet, besonders bei hohen Dampfdrücken und Temperaturen, weil die Temperatur des Treibmittels in den ersten Stufen der radial beaufschlagten Beschaufelung und in der axial beaufschlagten Beschaufelung verschieden ist und dadurch auf Grund der ungleichförmigen Ausdehnung schädliche Wärmespannungen auftreten. Deshalb werden nunmehr die Turbinenräder zur Vermeidung dieser gefährlichen Temperaturspannungen aus mehreren ineinanderliegenden Teilen zusammengesetzt, die miteinander gelenkig verbunden sind.

Bei einer anderen bekannten Ausführung besitzt der äußere, die Laufschaufeln der axial beaufschlagten Beschaufelung tragende Teil des Turbinenrades nur einen einzigen Schaufelkranz. Zur Erzielung einer möglichst großen Leistung aus einer derartigen Turbine muß der äußere Teil der radial beaufschlagten Beschaufelung erhebliche axiale Abmessungen erhalten. Die Turbinenräder, die die Schaufehl der axial beaufschlagten Beschaufelung tragen, sind dadurch in bedeutend größerer axialer Entfernung voneinander und von denjenigen Turbinenrädern der radial beaufschlagten Beschaufelung angeordnet, mit welchen sie zusammenarbeiten sollen. Daher wird der Dampfzufuhrkanal der Turbine lang und eng, weil er unter anderem den über das Lager vorragenden Teil der Welle umgeben muß. Es ergibt sich also für diese Turbine eine verhältnismäßig große unerwünschte axiale Ausdehnung. Dadurch' entsteht eine starke Federung und ein gesteigertes Auslecken von Dampf.

Claims (1)

1. Patentanspruch: '

   Rad für radial beaufschlagte Dampfturbinen mit anschließender, axial beaufschlagter Beschaufelung, gekennzeichnet durch zwei oder mehr ineinanderliegende und miteinander beweglich verbundene Singe, von denen die inneren radial beaufschlagte Schaufelkränze tragen,.während der äußerste Laufradkranz gabelförmig derart ausgebildet ist, daß jeder Gabelschenkel einen Kranz axial beaufschlagter Laufschaufeln trägt und die ganze axial beaufschlagte Beschaufelung zwischen den beiden in radialen Ebenen verlaufenden Begrenzungsflächen des Turbinenrades angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   Berlin, gedruckt m der. RElcHSDRücitEhEt