DE566580C - Einrichtung an radial beaufschlagten Gegenlaufturbinen mit axial nebeneinanderliegenden, voneinander getrennten Abschnitten fuer das Treibmittel - Google Patents

Description

Im Gegensatz zu der axial beaufschlagten Turbine weist die radial beaufschlagte Turbine eine ganze Reihe von Nachteilen auf, wenn es sich darum handelt, einer gewünschten Zwischenstufe der Beschaufelung Dampf zu entnehmen oder zuzuführen. Diese Nachteile treten besonders scharf hervor, wenn es sich um Entnahme des Dampfes handelt.

Eine einzige Zwischendampfentnahmestelle ist zwar ohne Schwierigkeit erhältlich. Zu diesem Zwecke ist vorgeschlagen worden, die ganze Dampfmenge, nachdem sie in den inneren Stufen der Beschaufelung zum Teil entspannt ist, durch eine Öffnung in der Seitenplatte der Turbine herauszuführen und nach einer feststehenden Dampfkammer zu leiten, der dann Dampf nach Bedarf entnommen werden kann, während der Rest wieder in die Turbine eingeleitet wird, um in deren äußeren Stufen noch Arbeit zu leisten.

Dieses Umleiten des Dampfes zunächst von der Beschaufelung fort und dann wieder in die Beschaufelung zurück hat selbstverständlich eine ganze Reihe von Verlusten, wie z. B.

Wirbelstromverluste, zur Folge. Wenn eine Regelung des Druckes des so entnommenen Dampfes vorgenommen werden soll, ist man gezwungen, entweder den Dampfdurchtritt durch das Hauptveiitil der Turbine zu drossein, was zu Drosselungsverlusten in bezug auf die ganze Dampfmenge führt, die zu den Wirbel Stromverlusten beim Ableiten des Dampfes nach der Dampfkammer hinzukommen, oder in die Dampfentnahmeleitung ein Drosselventil einzusetzen. Im letzten Falle treten die Verluste durch dieses Ventil zu den obengenannten Wirbelstromverlusten hinzu. Die Verluste beim Ableiten des Dampfes nach der Dampfkammer bleiben stets unvermindert erhalten.

Solange es sich nur um eine einzige Zwischendampfentnahmestelle handelt, von welcher Dampf eines bestimmten Druckes abgeleitet werden soll, bewährt sich die oben angegebene Art zwar gut. Wenn es sich dagegen darum handelt, Dämpfe verschiedener Drucke zu entnehmen, liegen die Verhältnisse anders. Wenn die Turbine für eine geringe Leistung gebaut ist, ist es des Raumes wegen nicht möglich, mehr als eine einzige Entnahmesteile anzuordnen. In solchen Fällen muß man zwei Turbinen verwenden, um Dampf verschiedener Drucke entnehmen zu können. Eine Gegendruckturbine und eine Kondensationsturbine oder eine Gegendruckturbine für niedrigen Druck müssen dann in Reihe arbeiten. Daß diese Bauart kostspielig wird, versteht sich von selbst.

Die Erfindung hat zum Zwecke, eine Turbine zu schaffen, die, auch wenn sie für eine kleine Leistung gebaut ist, wenigstens zwei verschiedene Entnahmestellen aufweist «der, mit anderen Worten, dieselben Möglichkeiten zur Zwischendampfentnahme wie die Vereinigung einer Gegendruckturbine und einer in Reihe damit oder auf andere Weise damit

zusammenwirkenden Kondensationsturbine aufweist und bei welcher die Zwischendampfentnahme unter Vermeidung der oben angegebenen Nachteile erfolgen kann. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche radial beaufschlagten Gegenlaufturbinen, die mit einer Beschaufelung aus mehreren konzentrischen Schaufelkranzgruppen versehen sind, von denen eine Gruppe, ίο zweckmäßig die innerste, zwei in bezug auf die Achsenrichtung der Turbine seitlich zueinander liegende Abschnitte aufweist, die mit getrennten, auf entgegengesetzten Seitender Beschaufelung liegenden Dampfeinlässen in Verbindung stehen. Die Erfindung zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß der eine Abschnitt an seinem Auslaßende mit einem besonderen Dampfauslaß in Verbindung steht, während der andere Abschnitt durch die nachfolgende Schaufelgruppe fortgesetzt wird, in welcher sich der Dampf weiter entspannt, damit der erste Abschnitt mit Gegendruck und der letzte Abschnitt entweder mit Gegendruck oder mit Kondensation arbeiten kann, und zwar ohne daß die Möglichkeit der Zuführung von Überlastungsdampf oder der Zwischendampfentnahme von beliebigen Zwischenstufen der Beschaufelung beeinträchtigt wird.

Durch diese Ausführung werden nicht nur die oben angegebenen Verluste vermieden, sondern noch der Vorteil erreicht, daß die Herstellung im Vergleich mit einer Gegendruckturbine und einer damit zusammenwirkenden Kondensationsturbine einfach und billig wird, unter anderem wegen der Ersparnis an Rohrleitungen und Ventilen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt Abb. ι einen schematischen Axialschnitt eines Teiles einer Turbine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Abb. 2 einen Einzelquerschnitt. In der dargestellten radial beaufschlagten Gegenlaufturbine sind 1 und 2 die beiden Turbinenräder, die in entsprechender Weise in Abschnitte geteilt sein können und eine innere und eine äußere Schaufelgruppe 3 und 4 tragen. Die innere Schaufelgruppe besteht aus zwei seitlich zueinander liegenden Abschnitten für den Durchgang des Arbeitsdampfes, während die äußere Schaufelgruppe nur einen einzigen Abschnitt darstellt. Der eine Abschnitt 5 der inneren Gruppe, und zwar der rechten auf der Zeichnung, steht an seinem inneren Ende durch Bohrungen 6 in dem Turbinenrad 1 mit der Dampfzutrittskammer 7 in Verbindung, die den Frischdampf durch das Zuflußrohr 8 empfängt. Die äußere Schaufelgruppe 4 stellt eine Fortsetzung des Abschnittes 5 dar und steht ferner an ihrem inneren Ende durch Bohrungen 9 in "dem Turbinenrad 1 und entsprechende Bohrungen der zugehörigen Labyrinthdichtung mit einer Überlastungskammer 10 in Verbindung, die durch eine ventilbeherrschte Öffnung mit der Dampfzutrittskammer 7 in Verbindung gesetzt werden kann, um Frischdampf der äußeren Schaufelgruppe 4 unmittelbar zuzuführen, wenn Überlastung der Turbine erwünscht ist. ■

Der andere, und zwar auf der Zeichnung der linke Abschnit 11, der inneren Schaufelgruppe 3 steht an seinem inneren Ende durch Öffnungen 12 in dem Turbinenrad 2 mit einer besonderen Dampfzutrittskammer 13 in Verbindung, welcher Frischdampf durch die Zuflußleitung 14 zugeführt w_vird. An seinem äußeren Ende steht der Abschnitt 11 durch den Kanal 15 in dem Turbinenrad 2 mit einer Kammer 16 in Verbindung, von welcher ein Dampfauslaß 17 ausgeht.

Die beiden Abschnitte 5 und 11 sind voneinander getrennt, und zwar an dem Einlaßende dadurch, daß die Schraube i8, welche das Turbinenradi an der Welle 19 festhält, durch einen Flansch 20 gegen den innersten, von dem Rad 1 getragenen Schaufelring dicht anliegt, und an dem Auslaßende dadurch, daß der Flansch 21 des Turbinenrades 2 gegen den äußersten von dem Turbinenrad 2 getragenen Schaufelring der inneren Gruppe 3 abdichtet. Der Dampf, der durch das Rohr 8 eintritt, wird deshalb die Abschnitte 5 und 4 durchströmen, während Dampf, der durch das Rohr 14 eintritt, den Abschnitt 11 durchströmt und nach Arbeitsleistung in diesem Abschnitt nach der Kammer 16 abgeleitet und von dort an durch dasRohr 17 nach gewünschter Verbrauchsstelle geleitet wird. 1°°

Die Beschaufelung 5, 4 kann entweder als Gegendruckturbine oder als Kondensationsturbine arbeiten und ist von der durch den Abschnitt 11 strömenden und dann entnommenen Dampfmenge unabhängig.

Wie bereits erwähnt ist, braucht man bei dieser Ausführung den Dampf durch die Seitenplatte oder Platten der Turbine nicht herauszuführen, um einer Zwischenstufe der Turbine Dampf zu entnehmen. Ferner treten bei der inneren Schaufelgruppe 3, wo der Druck hoch und die Leckdampfmenge somit groß ist, nicht mehr als die halben Verlustmengen der Wellen-, Labyrinth- und Schaufelabdichtungen bei jedem Abschnitt der inneren Abteilung bei normaler Belastung auf. In der Tat entspricht die dargestellte Turbinenbauart zwei Turbinen, und zwar einer Kondensations- (oder Gegendruck-) und einer Gegendruckturbine, jedoch hat sie nur zwei Wellendichtungeri und zwei Labyrinthdichtungen anstatt vier von jeder Gattung, wie es

sonst erforderlich ist. Die Leckdampfverluste j werden somit beträchtlich herabgesetzt, und die Turbine arbeitet mit einem guten Wirkungsgrad.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung an radial beaufschlagten Gegenlaufturbinen mit einer Beschaufelung aus mehreren konzentrischen Schaufelkranzgruppen, von denen eine Gruppe, zweckmäßig die innerste, zwei in bezug auf die Achsenrichtung der Turbine seitlich zueinander liegende Abschnitte aufweist, die mit getrennten, auf entgegengesetzten Seiten der Beschaufelung liegenden Dampfeinlässen in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Abschnitt an seinem Auslaßende mit einem besonderen Dampfauslaß in Verbindung steht, während der andere Abschnitt durch die nachfolgende Schaufelgruppe fortgesetzt wird, in welcher sich der Dampf weiter entspannt, damit der erste Abschnitt mit Gegendruck und der letzte Abschnitt entweder mit Gegendruck oder mit Kondensation arbeiten kann, und zwar ohne daß die Möglichkeit der Zuführung von Überlastungsdampf oder der Zwischendampfentnahme von beliebigen Zwischenstufen der Beschaufelung beeinträchtigt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von entgegengesetzten Seiten in die zwei Abschnitte aufweisende Gruppe einmündenden Dampfeinlässe durch eine gegen den innersten Schaufelkranz der betreffenden Gruppe der Beschaufelung abdichtende Trennwand (20) voneinander getrennt sind sowie daß das eine Turbinenrad der nachfolgenden Gruppe als eine gegen den äußersten Schaufelkranz der geteilten Gruppe abdichtende Trennwand (21) ausgebildet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen