DE560589C

DE560589C - Device for reducing the blade gap loss of steam and gas turbines

Info

Publication number: DE560589C
Application number: DEL78168D
Authority: DE
Original assignee: FRANZ BURGHAUSER DIPL ING
Current assignee: FRANZ BURGHAUSER DIPL ING
Publication date: 1932-10-04

Description

Bekanntlich sind die Verluste durch den radialen Schaufelspalt von Dampf- und Gasturbinen nicht proportional dem Verhältnis von Spaltbreite zur Schaufellänge, sondern größer und verursachen daher, besonders bei kurzen Schaufeln, einen erheblichen Verlust. In Abb. i, 2 und 3 sind die Strömungsvorgänge an einem Paar von Laufschaufeln a, a mit einem Radialspalts dargestellt. Wie ersichtlich, strömt nicht nur der Strahl 1 in den Spalt, sondern weiterhin gleiten auch die benachbarten Strahlen 2 und 3 in den Spalt ab, ohne wesentliche Arbeit geleistet zu haben. Das Gebiet höchsten Druckes reicht nicht bis zur oberen Begrenzungskante c der Schaufel, wie in Abb. 1 und 3 strichpunktiert dargestellt ist, was einen Verlust an Arbeitsleistung darstellt.It is known that the losses due to the radial blade gap of steam and gas turbines are not proportional to the ratio of gap width to blade length, but are greater and therefore cause a considerable loss, especially with short blades. In Fig. I, 2 and 3, the flow processes on a pair of rotor blades a, a are shown with a radial gap. As can be seen, not only does the jet 1 flow into the gap, but also the adjacent jets 2 and 3 slide into the gap without having done any significant work. The area of highest pressure does not extend to the upper boundary edge c of the blade, as shown in phantom in Fig. 1 and 3, which represents a loss of work performance.

Um diese Verluste zu vermindern, sind gemaß vorliegender Erfindung die ■Schaufelkopfkanten teilweise oder in ihrer ganzen Breite nach den Hoblseiten der Schaufeln hin vorgebogen, ohne daß die Kanten die benachbarten Schaufeln berühren. In Abb. 4, 5 und 6 ist das "Wesen der Erfindung zeichnerisch dargestellt, insbesondere ist aus dem Längsschnitt C-C der Abb. 5, dargestellt in Abb. 6, die vorgekrümmte Schaufelkopfkante d ersichtlich. In order to reduce these losses, according to the present invention, the blade head edges are partially or completely bent in advance towards the plow sides of the blades without the edges touching the adjacent blades. In Fig. 4, 5 and 6 the "essence of the invention is shown in the drawing, in particular from the longitudinal section CC of Fig. 5, shown in Fig. 6, the pre-curved blade head edge d can be seen.

Die Wirkungsweise dieser Maßnahme ist folgende:The mode of action of this measure is as follows:

1. Der Einlauf in den Spalts liegt in einem Gebiet von niedrigem Dampfdruck, wie aus Abb. 5 und 6 ersichtlich, in welchen strichpunktiert Linien gleichen Dampfdruckes eingetragen sind. Infolge des geringen Druckes vor dem Spalt verringert sich die Durchflußmenge durch denselben.1. The inlet in the gap is in one Area of low vapor pressure, as can be seen from Figs. 5 and 6, in which dash-dotted lines Lines of equal vapor pressure are entered. Due to the low pressure in front of the gap, the flow rate is reduced through the same.

2. Der Durchflußkoeffizient durch den Spalt wird durch die der Strömung entgegengesetzt gerichtete Schaufelkopfkante d verringert. So beträgt z. B. der gemessene Ausflußkoeffizient bei Wasser aus einer Düse mit rechteckigem scharfen Einlauf 0,82, mit messerscharf gegen die Strömung gerichteten Einlaufkanten nur 0,50.2. The flow coefficient through the gap is reduced by the blade head edge d , which is directed in the opposite direction to the flow. So z. B. the measured outflow coefficient for water from a nozzle with a rectangular sharp inlet 0.82, with razor sharp inlet edges directed against the flow only 0.50.

3. Der etwa von der Schaufel weg in den Spalt abfließende Dampf wird durch die vorgebogene Schaufelkopfkante gezwungen, vorher seine Arbeit an die Laufschaufel abzugeben oder, bei Leitschaufeln, dem Dampf die gewünschte Richtung zu geben.3. The steam flowing away from the shovel into the gap is pre-bent by the The blade head edge is forced to give up its work beforehand to the rotor blade or, in the case of guide vanes, to the steam to give the desired direction.

4. Die etwa von der Schaufelkopfkante abströmenden Dampf strahlen sind der Strömung durch den Spalt der vorhergehenden Schaufel entgegengesetzt gerichtet und wirken daher auf eine Verminderung der Spaltströmung.4. The steam flowing down from the edge of the blade head is part of the flow oppositely directed through the gap of the preceding blade and therefore act to a reduction in the gap flow.

Zusammenfassend ergibt sich, daß infolge der vorgebogenen Schaufelkopfkante d die durch den radialen Spalts strömende Dampfmenge unter das Verhältnis von Spaltbreite zu Schaufellänge sinkt. Besonders bei kurzen Schaufeln ergibt sich damit eine beträchtliche Verbesserung des Wirkungsgrades.In summary, it can be seen that as a result of the pre-bent blade head edge d, the amount of steam flowing through the radial gap drops below the ratio of gap width to blade length. This results in a considerable improvement in efficiency, especially with short blades.

Die Schauf elkopfkante d kann natürlich auch in bekannter Weise angeschärft und die Schaufeln können mit Bindedrähten versehen sein, wie Abb. 7 zeigt. Auch kann die Schaufelkopfkante d nur teilweise vorgebogen sein oder in verschiedenem Maße an verschiedenen Stellen.The blade head edge d can of course also be sharpened in a known manner and the blades can be provided with binding wires, as Fig. 7 shows. The blade head edge d can also be only partially pre-bent or to different degrees at different points.

Claims

Claim:

Device for reducing the blade gap loss of steam and gas turbines, characterized in that the blade head edges (d) are completely or partially pre-bent towards the hollow sides of the blades without the edges touching the adjacent blades.

1 sheet of drawings