DE547027C - Anordnung zur Entfernung der Feuchtigkeit aus dem Arbeitsdampf von Dampfturbinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AlH 21. MÄRZ 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M547027 KLASSE 14 c GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. September 1930 ab

Das im Laufe der Entspannung des Arbeitsdampfes in einer Turbine gebildete Wasser bildet bekanntlich den Anlaß zu den gefürchteten Erosionserscheinungen, d.h. Anfressungen an den Dampfturbinenschaufeln, die schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit zu einer völligen Zerstörung des Schaufelbaustoffes führen können. Zur Beseitigung der Feuchtigkeit stehen zwei Wege zur Verfügung. Der eine besteht darin, daß man durch Zufuhr von Wärme das ausgeschiedene Wasser wieder in Dampf überführt, während bei dem zweiten bekannten Wege die Abscheidung der Flüssigkeit auf mechanischem Wege erfolgt. Die Erfindung beschäftigt sich mit der mechanischen Abscheidung der Flüssigkeit, so daß bei den folgenden Ausführungen das Verfahren der Zwischenüberhitzung außer Betracht bleiben kann.

ao Zu den bisher gemachten Vorschlägen der Entfernung der Feuchtigkeit aus dem Dampf auf mechanischem Wege ist folgendes zu bemerken :

Zur Beurteilung der Brauchbarkeit einer Vorrichtung für die Wasserabführung ist von der Tatsache auszugehen, daß jedes Wassertröpfchen nach dem Loslösen von der Laufschaufel dem strömenden Dampf ausgesetzt ist. Während dieser Zeit darf das strömende Wasser nicht zerstäubt und vom Dampfstrom ganz oder auch nur teilweise mitgerissen und auf diese Weise wieder den nächsten Stufenreihen zugeführt werden. Gerade auf diesen Punkt ist bei allen bekannten Vorrichtungen nicht genügend Rücksicht genommen worden.

Man kann bei den bekannten Vorrichtungen zwei verschiedene Arten unterscheiden. Bei der ersten Art wird das nach außen geschleuderte Wasser z. B. durch Kanäle oder Bohrungen lediglich aufgefangen. Diese Art ist ungünstig, da hier das radial nach außen geschleuderte Wasser von dem mit großer Geschwindigkeit axial strömenden Dampf stoßartig getroffen wird. Durch diesen wird das Wasser beim Ablösen von der Laufschaufel zerstäubt und zum größten Teil vom Dampf wieder mitgerissen.

Die Mängel dieser Vorschläge können beseitigt werden, wenn gemäß der Erfindung an 50' den entsprechend geformten Schaufelköpfen haubenartige Schirmbleche angeordnet sind, welche den axial strömenden Dampf von dem radial nach außen geschleuderten Wasser fernhalten. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ergibt sich, wenn man mit dem Schirmblech ein Fangblech vereinigt.

Ein Ausführungbeispiel dieser Art ist in der Abb. 1 dargestellt, und zwar in einem Axialschnitt in einer Ansicht in Richtung Y und einer Ansicht in Richtung X. Auf jede Laufschaufel wird ein Fang- und

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

Dipl.-Ing. Gustav Köhler in Mülheim, Ruhr.

Schirmblech aufgenietet, welches im Querschnitt U-Form besitzt und in seiner Längsrichtung um ein Stück nach oben umgebogen ist. Um dasselbe Stück ist die Schaufel verlängert. Diese teilweise Schaufelverlängerung mitsamt dem Schirmblech reicht ein Stück in eine ringförmige Fangrinne im Gehäuse hinein. Dadurch wird erreicht, daß das auf der Schaufel niedergeschlagene und nach ίο außen geschleuderte Wasser sich nicht axial, sondern radial von der Laufschaufel loslöst. Das Fangblech fängt das nach außen geschleuderte Wasser auf und leitet es dem verlängerten Schaufelende zu, während der die Abschirmung bildende Teil das abgeschleuderte Wasser vor dem Stoß mit dem axial strömenden Dampf schützt. Das Wasser braucht nicht umgelenkt zu werden, sondern behält seine durch die Fliehkraft bestimmte Strömungsrichtung bei. Es wird nicht zerstäubt und nicht wieder mitgerissen. Außer der bereits erwähnten ersten Art der Wasserabführung gibt es eine zweite Art, bei der das nach außen geschleuderte Wasser abgesaugt wird. Das mit großer Geschwindigkeit nach außen geschleuderte Wasser wird beim Auftreffen auf die Gehäusewandung teilweise zerstäubt und vom vorbeiströmenden Dampf mitgerissen. Erzeugt man einen Dampfstrom in Richtung des abgeschleuderten Wassers, so wird dieses vom Dampfstrom mitgenommen und in den Abdampfstutzen geführt, da man zweckmäßig die saugende Wirkung durch Verbindung des Ringraumes mit dem Abdampfstutzen erzeugt. Diese Art der Abführung erscheint wirkungsvoller als die erste Art, hat jedoch den Nachteil, daß man einen Teil des Dampfes ohne weitere Leistung in den Abdampfstutzen leiten muß. Da die aufzubringende Dampfmenge nicht unbeträchtlich ist, so ergibt dieses Verfahren eine merkliche Verminderung des thermodynamischen Wirkungsgrades des Niederdruckteiles. Sie kann jedoch in Verbindung mit der Erfindung zweckmäßig angewendet werden, da der zur Absaugung dienende Dampfstrom nur ein Rückfließen des Wassers über die Kanten α und b der Abb. 2 zu verhüten hat.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß man zum Entfernen des nach außen geschleuderten Wassers nicht einen geschlossenen Ring, ähnlich einem Deckband, zu verwenden braucht; es genügt vollkommen, wenn man auf jede einzelne Schaufel ein derartiges Blech aufsetzt. Denn es kann nur das auf den. Schaufelwandungen niedergeschlagene Wasser abgeführt werden.

An sich würde es genügen, wenn die Fangvorrichtung nur auf der Hohlseite der Schaufein angebracht würde. Das aufgenietete Fangblech wird aber zur Entlastung der Nieten von Biegungsbeanspruchungen z\veckmäßig symmetrisch ausgebildet. Man kann das besondere Fangblech vermeiden, wenn man das dünne Schaufelende in eine entsprechende Form preßt, wie es die Abb. 3 in verschiedenen Ansichten zeigt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Entfernung der Feuchtigkeit aus dem Arbeitsdampf von Dampfturbinen, gekennzeichnet durch haubenartige Abschirmbleche an den entsprechend geformten Schaufelköpfen, weiche das radial nach außen abgeschleuderte Wasser vor dem Stoß" mit dem axial strömenden Dampf schützen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Schaufeln U-förmige Bleche aufgesetzt sind, die, in der Strömungsrichtung des Dampfes gesehen, von annähernd axialer Erstreckung in eine im wesentlichen radiale Erstrekkung übergehen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaufel um die Länge der radialen Erstreckung . des aufgesetzten Bleches verlängert ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelverlängerung mit dem radialen Stück des Schirmbleches in eine ringförmige Fangrinne im Gehäuse hineinragt.

5. Anordnung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterdruck in der ringförmigen Fangrinne im Gehäuse ein Rückfließen des abgeschleuderten Wassers verhindert und dadurch die Schleuderwirkung des Abschirmbleches unterstützt.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Schaufelende zur Bildung einer Fangrinne umgebogen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen