DE560584C

DE560584C - Dampf- oder Gasturbine mit gegenlaeufigen Raedern

Info

Publication number: DE560584C
Application number: DEW84679D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-01-07
Filing date: 1931-01-07
Publication date: 1932-10-04

Description

Dampf- oder Gasturbinen, bei welchen das Arbeitsmittel aus den Schaufeln eines Rades unmittelbar in die Schaufehl eines zweiten mit derselben Drehzahl, aber im entgegengesetzten Sinn timlaufenden Rades strömt, haben den Nachteil, daß entweder der Abstand der beiden Schaufelkränze für eine günstige Strömung des Arbeitsmittels zu groß wird oder daß zur Verkleinerung dieses Abstandes beide Lauf räder unsymmetrisch ausgeführt werden müssen, wodurch wegen der geringeren Festigkeit der Laufräder die für die Ausnutzung der Strömungsenergie günstigste Umfangsgeschwindigkeit nicht erreicht werden kann.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfoder Gasturbine mit gegenläufigen Rädern und besteht darin, daß von den vom Arbeitsmittel unmittelbar nacheinander durchström-

ao ten Rädern das mit größerer Drehzahl umlaufende Rad symmetrischer gebaut ist als das andere Rand. Dadurch wird bezweckt, unter Beibehaltung der für das stärker beanspruchte Rad günstigsten Formgebung einen eine Verminderung der Strömungsverluste ermöglichenden Abstand der Schaufelkränze innezuhalten. Die beiden Räder können so ausgebildet sein, daß der konvexen Seite des einen Rades die konkave Seite des anderen Rades gegenübersteht.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung schematisch dargestellt.

Die beiden Laufräder 1 und 2 (Abb. 1) sind fliegend angeordnet und durch die Flansehen 3 und 4 zentriert mit den Wellen 5 und 6 verbunden. Die Wellen laufen nach den eingetragenen Pfeilen 7 und 8 in entgegengesetzter Drehrichtung um. Jede der beiden Wellen kann z. B. einen besonderen elektrischen Stromerzeuger antreiben.

In der Düse 9 wird der Dampf oder das Gas entspannt. Das Arbeitsmittel durchströmt dann mit gleichbleibendem Druck die Schaufelkränze 10 und 11 der beiden Räder unmittelbar nacheinander. Dabei gibt es im ersten Kranz 10 bedeutend mehr Leistung ab, erleidet aber auch wesentlich größere Verluste als im zweiten Kranz 11, da die Relativgeschwindigkeit im ersten Luftkranz größer ist als im zweiten.

Nach der Erfindung ist nun das erstbeaufschlagte Rad ι symmetrischer gebaut und läuft schneller als das zweitbeaufschlagte Rad 2 um. Dadurch wird nicht nur der im ersten Rad abgegebene Teil der Gesamtleistung vergrößert, sondern auch der Wirkungsgrad dieses Rades verbessert. Der Wirkungsgrad des zweiten Rades dagegen wird nicht verschlechtert, auch wenn dieses Rad etwas langsamer umlaufen muß, als wenn beide Räder die gleiche Form besäßen. Denn entsprechend der Vergrößerung des im ersten Rad abgegebenen Teiles der Gesamtleistung vermindert sich die Eintrittsgeschwindigkeit in das zweite Rad.

Der für den Wirkungsgrad maßgebende Quotient: Umfangsgeschwindigkeit/Eintrittsgeschwindigkeit bleibt daher für das zweite Rad ungefähr gleich. Folglich wird auch der Wirkungsgrad dieses Rades nicht vermindert. Der Gesamtwirkungsgrad wird dagegen verbessert, da der größte Teil der Gesamtleistung im ersten Rad mit kleineren Verlusten abgegeben wird.

ίο Nach Abb. ι ist die durch die gestrichelte Linie vervollständigte Grundform des ersten Rades symmetrisch ausgebildet, während das zweite Rad so weit unsymmetrisch gebaut ist, daß der Abstand e zwischen den beiden Schaufelkränzen möglichst klein ausfällt und dadurch Strömungsverluste vermieden werden. Trotz der verschiedenen Drehzahlen sind beide Räder ungefähr gleich beansprucht, da die Fliehkraft/⁷ beim zweiten

ao Rad wegen der Exzentrizität a dieses Rades auf einen Querschnitt 12 noch eine zusätzliche Biegungsbeanspruchung ausübt.

Um den Ausbau eines Laufrades zu erleichtern, wird das Maß b der Zentrierung kleiner gewählt als der kleinste Abstand c oder d der beiden Räder. Das Laufrad kann dann beim Ausbau um das Maß b nach links verschoben und seitlich herausgenommen werden. Natürlich muß dabei die Form des Rades so angenommen sein, daß der Kranz des Rades 2 durch Kippen neben der höchsten Stelle des Rades 1 vorbeigebracht wird.

Unter Umständen ist es aber zweckmäßiger, die Stopfbüchse und die Lager sowie die übrigen, die Wellen umschließenden Teile so auszubilden, daß die Wellen um den für den Ausbau eines Rades nötigen Betrag verschoben werden können. Die leichte Ausbaumöglichkeit der beiden Laufräder kann auch dadurch geschaffen werden, daß gemäß Abb. 2 die Welle 5 hohl ausgebildet und die Welle 6 durch die hohle Welle 5 hindurchgeführt wird.

Durch die Erfindung ist es möglich, beide gegenläufigen Räder mit der für die Ausnutzung der Strömungsenergie günstigsten Drehzahl umlaufen zu lassen, und zwar, ohne daß der Abstand der beiden Laufkränze so groß angenommen werden muß, daß dadurch ein erheblicher Strömungsverlust entsteht.

Claims

Patentansprüche:

1. Dampf- oder Gasturbine mit gegenläufigen Rädern, dadurch gekennzeichnet, daß von den vom Arbeitsmittel unmittelbar nacheinander durchströmten Rädern das mit größerer Drehzahl umlaufende Rad symmetrischer gebaut ist als das andere Rad, um unter Beibehaltung der für das stärker beanspruchte Rad günstigsten Formgebung einen eine Verminderung der Strömungsverluste !ermöglichenden Abstand der Schaufelkränze innezuhalten.

2. Dampf- oder Gasturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der konvexen Seite des einen Rades die konkave Seite des anderen Rades gegenübersteht,

3. Dampf- oder Gasturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß (b) der Radzentrierung kleiner ist als der kleinste Abstand (c oder d) der beiden Laufräder, um den Ausbau eines Rades zu ermöglichen, ohne daß die Welle verschoben werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen