DE545475C - Einrichtung zum Ausgleich des Axialschubes bei radial beaufschlagten Dampf- oder Gasturbinen - Google Patents

Description

Radialturbinen, deren Laufräder nur auf einer Seite beschaufelt sind, üben einen hohen axialen Schub auf die Welle aus, der durch dampfbeaufschlagte Gegenflächen und Axiallager aufgenommen werden muß. Die Axiallager sind nötig, um den Restdruck aufzunehmen, der bei den bisherigen Bauarten trotz der Entlastungsvorrichtungen auftreten kann. Bei den bekannten Bauarten steht jeweils einer Gruppe von Schaufeln auf der anderen Seite des Laufrades eine Gruppe von Dichtungselementen gegenüber, so daß der Expansion in der Schaufelgruppe eine gleiche Drosselung in der Dichtungsgruppe gegenüberstehen muß, soll völliger Druckausgleich zustande kommen. Das ist praktisch unmöglich. Die vorliegende Erfindung bezweckt einen vollständigen Druckausgleich. Sie besteht darin, daß jede einzelne der konzentrischen Schaufelreihen gleichen Druckes in an sich bekannter Weise durch Labyrinth- oder sonstige Dichtung gegen die anderen abgedichtet ist und jeder Schaufelreihe auf der anderen Seite des Laufrades ein konzentrischer Ring

*5 gleicher radialer Ausdehnung gegenübersteht, der in derselben Weise abgedichtet ist, und die einzelnen, durch die Dichtungen abgeteilten Kammern auf der einen Seite des Laufrades mit den ihnen auf der anderen Seite des Laufrades gegenüberliegenden Kammern durch Ausgleichöffnungen paarweise verbunden sind, so daß die betreffende Radfiäche völlig von einseitigem Druck entlastet ist. In der Zeichnung stellt Fig. r ein Ausführungsbeispiel für eine Aktionsturbine, Fig. 2 ein solches für eine Reaktionsturbine, Fig. 3 ein weiteres für eine Gegenlaufturbine dar. Die Linie 1 in Fig. 1 . bezeichnet die Mittelachse der Drehwelle des Laufrades 2. Bei 3 tritt der Frischdampf ein, expandiert zum erstenmal in Leitschaufeln 4 und beaufschlagt die erste Laufschaufelreihe 5. Hinter Laufschaufel 5 folgt das nächste Leitrad 6. Leitrad 6 ist gegen Laufrad 5 durch Dichtung 7 abgedichtet. In Kammer 8 herrscht allseitig gleicher Druck, da die Expansion nur in den Leiträdern stattfindet. Kammer 8 ist nun mit der gegenüberliegenden Kammer 9 durch Öffnungen i'o verbunden. Die Abdichtung dieser Kammer erfolgt durch Dichtung ir, die in dem dem Leitrad 6 gegenüberliegenden festen Ring 12 befestigt, auf dem der Schaufelreihe 5 gegenüberliegenden umlaufenden Ring 13 schleift. Auf diese Weise ist die freie Fläche des Laufrades rechts und links von der Mittellinie 1 an bis zu den Dichtungen 7 und 11 völlig vom einseitigen Druck entlastet. Übrig bleibt nur der einseitige Druck auf die vom Turbineninnern nach außen führende Welle, der durch Herausführen der Welle auch nach der anderen Seite, also nicht fliegende Anordnung des Laufrades, selbstverständlich auch aufgehoben werden kann. In den nächstfolgenden Stufen bilden, ausgehend von den Dichtungen 7 und 11 bis zu den nächsten, radial weiter außenliegenden Dichtungen, Leitrad und Laufrad eine Kammer gleichen Drukkes, die mit der gegenüberliegenden Kammer

gleicher seitlicher Projektionsfläche durch Ausgleichöffnungen verbunden ist. Fig. 2 stellt eine Turbine mit Expansion in den Leit- und Laufschaufehi, also eine Reaktionsturbine dar. Diese Turbine unterscheidet sich von der in Fig. ι dargestellten Freistrahlturbine nur dadurch, daß eine Kammer, deren Druck rechts und links des Laufrades gleich sein soll, nicht Leit- und Laufschaufelkranz, sondern nur einen

to Leit- oder Laufschaufelkranz umfaßt, entsprechend der Expansion des Dampfes in Leitrad und Laufrad. Außer den Dichtungen J und 11 und Öffnungen io in Fig. ι sind hier noch die Dichtungen 14 und 15 und Öffnungen 16 erforderlich. Fig. 3 stellt eine auf gleichem Prinzip beruhende Gegenlauf turbine dar. Eingezeichnet sind nur die Dichtungen und Ausgleichöfifnungen einer Gleichdruckturbine. Bei der Reaktionsturbine ist sinngemäß wie bei Fig. 2 jeder Schaufelkranz gegen den anderen abzudichten und die weiteren Ausgleichöffnun16 wie in Fig. 2 vorzusehen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Ausgleich des Axialschubes bei radial beaufschlagten Dampfoder Gasturbinen mit Druckausgleich jeder einzelnen Stufe, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne der konzentrischen Schaufelreihen gleichen Druckes durch Labyrinth- oder sonstige Dichtung in an sich bekannter Weise gegen die anderen abgedichtet ist und jeder Schaufelreihe auf der anderen Seite des Laufrades ein konzentrischer Ring gleicher radialer Ausdehnung gegenübersteht, der in gleicher Weise abgedichtet ist, und die einzelnen, durch die Dichtungen abgeteilten Kammern auf der einen Seite des Laufrades mit den ihnen auf der anderen Seite des Laufrades gegenüberliegenden Kammern durch Druckausgleichöffnungen paarweise verbunden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen