DE569346C - Dampf- oder Gasturbinenanlage mit einem Hoch- und einem Niederdruckteil - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
!.FEBRUAR 1933

REiCHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vi 569346 KLASSE 14 c GRUPPE

7oa

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Juli 1927 ab

Im Turbinenbau ist man bestrebt, Anzapfungen vom Turbinensatz, z. B. zwecks Vorwärmung von Speisewasser oder zum Antrieb von anderen Maschinen, in zweckdienlicher Weise zu bewerkstelligen. Man hat daher vorgeschlagen, die Beschaufelung der Turbinenanlage in zwei oder mehrere einzelne Turbinen, beispielsweise einen Hochdruckteil und einen Niederdruckteil, einzuteilen. Es ist dabei bekannt, den Niederdruckteil aus einer radial beaufschlagten Turbine mit zwei in entgegengesetzten Richtungen umlaufenden Turbinenrädem bestehen zu lassen. Diese Turbinenart nimmt geringen Raum in Anspruch, aber ermöglicht trotzdem die Ausnutzung eines großen Wärmegefälles des Dampfes und arbeitet mit gutem Vakuum und gutem Wirkungsgrad. Gemäß einem bekannten Vorschlag zu einer Turbinenanlage der obengenannten Art ar-

ao beitet eine derartige Turbine als ein Niederdruckteil nach einer als Hochdruckteil verwendeten selbständigen Druckturbine mit axialer Beaufschlagung.
Damit die Abmessungen und der Wirkungsgrad der ganzen Anlage möglichst vorteilhaft werden, ist es aber zweckmäßig, in dem Hochdruckteil den größtmöglichen Wärmeabfall des Dampfes auszunutzen, welcher Wunsch in einer Turbinenanlage der letztgenannten Art nicht hat gänzlich verwirklicht werden können. Eine Druckturbine erfordert nämlich verhältnismäßig große Geschwindigkeit sowohl des Dampfes als der Schaufeln und muß daher entweder große Drehzahl oder großen Durchmesser und häufig beides haben, wodurch die Beaufschlagung nicht längs des ganzen Umfangs des Schaufelrades, sondern nur längs eines Teils desselben angeordnet werden kann, was einen schlechten Wirkungsgrad der Turbine zur Folge hat. Eine derartige Druckturbine zeigt ferner große Auslaßverluste infolge der großen Geschwindigkeit des Dampfes beim Abströmen von der Beschaufelung.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieses Nachteiles und besteht im wesentlichen darin, daß der Hochdruckteil aus einer selbständigen, axial beaufschlagten Turbine oder deren mehreren mit Druck- und anschließend Überdruckbeschaufelungen besteht, während der Niederdruckteil in an sich bekannter Weise eine ebenfalls selbständige radial beaufschlagte Turbine mit gegenläufigen Rädern umfaßt.

Die Hochdruckturbine enthält zweckmäßig mindestens ein mit Druckstufen arbeitendes

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

AIf James Rudolf Lysholm in Stockholm.

Schaufelrad und wenigstens drei mit Überdruckstufen arbeitende Schaufelräder. Indem der Hochdruckteil auf diese Weise in der Form einer Turbine gebaut wird, bei der der Dampf zunächst durch ein mit Druckstufen arbeitendes Schaufelrad und dann durch eine Anzahl mit Überdruckstufen arbeitende Schaufelräder strömt, erhält man einen Hochdruckteil, in dem der Druckabfall groß gehalten werden kann, ίο so daß der Niederdruckteil mit verhältnismäßig niedrigem Anfangsdruck arbeiten wird, was zur Folge hat, daß dieser Teil, der selbstverständlich immer mit der größten Dampfmenge arbeitet, einfach gebaut werden kann. Wird der Hochdruckteil in zwei Turbinen genannter Art eingeteilt, welche mittels Zahnradgetriebe je mit einer der voneinander getrennten Wellen des Niederdruckteiles zusammengekuppelt werden, kann die Turbinenanlage noch zweckdienlicher bemessen werden. Dabei müssen diese Turbinen derart bemessen sein, daß sie die gleiche oder annähernd die gleiche Kraft liefern. . Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht, in welcher eine als Beispiel angegebene Ausführungsform gezeigt ist. Abb. 1 zeigt eine Zusammenstellung der Anlage, während Abb. 2 einen Schnitt durch den Niederdruckteil in größerem Maßstabe darstellt.

Die Turbinenanlage besteht aus einem Niederdruckteil L, bestehend aus einer radial beaufschlagten Turbine mit zwei in entgegengesetzten Richtungen umlaufenden Turbinenrädern (vgl. insbesondere Abb. 2), welche auf je einer Welle 10 und 11 befestigt sind. Auf jeder Welle 10 und 11 ist ein elektrischer Stromerzeuger G und G¹ befestigt, und die Wellen 10 und 11 tragen je ein Zahnrad 12 und 13 auf der entgegengesetzten Seite genannter elektrischer Stromerzeuger. In einer aus mehreren Teilen zusammengesetzten Haube ist außerhalb eines jeden der Stromerzeuger je eine Welle 14 und 15 gelagert, welche je ein in das entsprechende Zahnrad 12 und 13 eingreifendes Zahnrad 16 und 17 und eine axial beaufschlagte Turbine H und H¹ tragen. Bei der gezeigten Ausführungsform besteht jede der den Hochdruckteil der Turbinenanlage bildenden axial beaufschlagten Turbinen H und H¹ aus einem mit Druckstufen arbeitenden Schaufelrad 18 und 19 sowie aus drei mit Überdruckstufen arbeitenden Schaufelrädern 20 und 31.

E bezeichnet eine elektrische Maschine zur Erregung der Stromerzeuger G und G¹.

Der Dampf gelangt in die Turbinenanlage von dem Dampfeinlaß 25 und strömt durch die Leitung 26 nach dem Zulauf der Turbine H, von deren Auslaß der Dampf durch die Leitung nach dem Zulauf der Turbine H¹ strömt.

Von dem Auslaß dieser Turbine strömt der Dampf durch die Leitung 28 nach den beiden Turbinenscheiben der Niederdruckturbine L durch die Zweigleitungen 29 und entweicht dann nach dem Kondensator.

Bei der gezeigten Ausführungsform kann der Anfangsdruck des Dampfes in den verschiedenen Turbinen beispielsweise 35 kg vor der Hochdruckturbine H₁ 14 kg vor der Zwischendruckturbine H¹ und 5 kg vor dem Niederdruckteile L betragen, wobei der Dampf in der Hochdruckturbine H einen Wärmeabfall von etwa 50 Wärmeeinheiten pro kg, in der Zwischendruckturbine H¹ einen Wärmeabfall von 50 Wärmeeinheiten pro kg und im Niederdruckteile L einen Wärmeabfall von 160 Wärmeeinheiten pro kg erleidet.

Aus dem Grunde, daß durch die Bauart der Hochdruckturbinen in denselben ein großer Wärmeabfall ausgenutzt werden kann, kann der Niederdruckteil für einen niedrigeren Anfangsdruck und damit, wie oben erwähnt, einfach gebaut werden. Nach Abb. 2 besteht der Niederdruckteil L aus zwei in entgegengesetzten Richtungen zu-^; und ineinander umlaufenden Turbinenrädern 30 und 31, welche auf den Wellen 10 und 11 fliegend befestigt sind und je Schaufeln für radiale Durchströmung 32 und Schaufehl für axiale Durchströmung 33 enthalten. Der Dampf strömt durch den Niederdruckteil in der Richtung der Pfeile. Wie aus der Abbildung hervorgeht, haben die Abdichtungen zwischen den umlaufenden Teilen 30 und 31 und den festen Teilen vereinfacht werden können und sind zum Unterschied von früher bekannten Anordnungen "beispielsweise bei 34 als stillstehende Ringe kegelförmigen Schnittes ausgeführt worden, welche mit vorstehenden Abdichtungsblechen versehen sind, die zwischen Abdichtungsbleche an den umlaufenden Teilen einpassen. In entsprechender Weise haben andere Abdichtungen und Einzelheiten vereinfacht werden können, ohne daß etwa dadurch entstandene Leckung den für die Beibehaltung des guten Wirkungsgrades der Turbine schädlichen Wert überschritten hat.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Dampf- oder Gasturbinenanlage mit einem Hoch- und einem Niederdruckteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckteil aus einer selbständigen, axial beaufschlagten Turbine oder deren mehreren mit Druck- und anschließend Überdruckbeschaufelungen besteht, während der Niederdruckteil in an sich bekannter Weise eine ebenfalls selbständige radial beaufschlagte Turbine mit gegenläufigen Rädern umfaßt.

2. Turbinenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hochdruckturbine durch ein Zahnradgetriebe mit je einer Welle der Niederdruckturbine gekuppelt ist.

3· Turbinenanlage nach Anspruch ι oder i, \

4. Turbinenanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hoch- ; dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckteil aus zwei auf verschiedenen Wellen ^: druckteil zur Mitte der Anlage verlegt ist, angebrachten Turbinen besteht, wobei der < während zu beiden Seiten je ein elektrischer Auslaß der einen Turbine an den Zufluß der [ Stromerzeuger und anschließend je eine anderen Turbine gekuppelt ist. | Hochdruckturbine angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERUS. OEDKfCKl' IN DS» HEICHSDaUCKEREI