DE573799C - Beschaufelung fuer Gas- und Dampfturbinen - Google Patents

Description

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Es sind Turbinen bekannt, bei denen mehrere Schaufelkränze hintereinander ohne Zwischenschaltung von Umkehrschaufeln angeordnet sind. Zum Teil haben diese Turbinen Schaufelquerschnitte, die die Form von Tragflügeln haben und die so weit voneinander angeordnet sind, daß sie sich gegenseitig nicht störend beeinflussen. Andererseits sind Schaufelformen bekannt, bei denen die üblichen Querschnitte durch enge Schlitze so gespalten sind, daß dadurch ein erhöhter Auftrieb entsteht, wobei sich die Hilfsquerschnitte immer zu einem Hauptquerschnitt ergänzen lassen. Den ersten Turbinen haftet der Nachteil der großen Baulänge an, den andern der Nachteil, daß durch das Aufspalten von Schaufelquerschnitten zu enge Schlitze entstehen, die für die Herstellung und den Betrieb nicht vorteilhaft sind.

ao Bei der vorliegenden Erfindung sind die Abstände der aufeinanderfolgenden Schaufelreihen verringert Die Erfindung besteht darin, daß die folgende Schaufelreihe in die vorhergehende Schaufelreihe hineinragt und dadurch den austretenden Strahl derart zerteilt, daß durch Strahlumlenkung in zwei oder mehreren Stufen Strahlablösung an den Schaufeln vermieden wird. Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Schaufeln sind hierbei groß und die Schaufelreihen so gestellt, daß die folgende den Dampfstrom der vorigen in zwei etwa gleich große Teilströme zerteilt. Der Sinn der Erfindung ist eine Umlenkung des Dampfstrah les in zwei oder mehreren Stufen ohne Zwischenschaltung von Umkehrschaufeln mit dem Zweck, Strahlablösung an irgendeiner Stelle der Beschaufelung nach Möglichkeit zu vermeiden zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Beschaufelung oder zur Verkürzung der Baulänge der Turbine.

In Abb. ι der Zeichnung sind beispielsweise die Strömungsvorgänge an einem Querschnitt einer Überdruckturbine dargestellt. Bei einem stoßfreien Eintritt, bei dem der Eintrittswinkel des Strahles mit dem mittleren Winkel des Schaufelquerschnittes am Eintritt übereinstimmt und bei dem das Geschwindigkeitsverhältnis c/'u etwa gleich 1,2 beträgt, ist auf dem Rücken der Schaufel bereits Strahlablösung vorhanden. Der Stoßwinkel, gemessen zwischen Strahlrichtung und Schaufelquerschnittsehne, beträgt in diesem Falle etwa 50 °. Die Strahlablösung wird erst durch weitere Verkleinerung des Stoßwinkeis bis zu einem Stoßwinkel von etwa 15 ° entsprechend einem c/u = o,o. bis 0,95 beseitigt, was durch Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit oder durch erhebliche, unwirtschaftliche Vermehrung der Stufenzahl erreicht werden kann.

Die Strahlablösung vom Rücken der Schaufel kann nach dem Erfindungsgedanken dadurch vermieden werden, daß zwei oder mehrere Schaufelreihen hintereinander gestaffelt werden. In der Abb. 2 sind die ablösungsfreien Strömungsverhältnisse für ein Geschwindigkeitsverhältnis von c/u = 1,6

dargestellt. Hierbei werden gegenüber einem c/u = o,9 bis o,95 bei Verwendung von nur einer Schaufelreihe die Stufenzahlen im Verhältnis ι : 2,6 verringert. Eine weitere erhebliche Verminderung der Stufenzahlen, bei günstigen Schaufelwirkungsgraden kann darüber hinaus noch erreicht werden, da die zulässige Grenze des ablösungsfreien Stoßwinkels im obigen Beispiel noch nicht erreicht ist.

Die Ausführung einer derartigen Bauart geht aus der Abb. 2 und 3 hervor, in der beispielsweise die beiden gestaffelten Reihen aus Schaufeln gleichen Querschnitte? bestehen. Dem jeweiligen Zweck entsprechend

»5 können auch verschiedene Schaufelquerschnitte in ähnlicher Weise zusammengestellt werden. Wenn die Schaufeln weiter verdreht werden, als in der Abb. 2 gezeichnet ist, entsteht der besondere Fall, daß die Sehnen der, beiden ao Schaufelquerschnitte die gleichen Winkel mit der Mittelachse in der Umfangs richtung bilden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Beschaufelung, insbesondere für Dampf- und Gasturbinen, bei der die Leit- und Laufschaufelkränze ohne Zwischenschaltung von Umkehrschaufeln aus zwei oder mehreren hintereinander gestaffelt angeordneten Schaufelreihen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Schaufelreihe in die Zwischenräume der vorhergehenden Schaufelreihe hineinragt und dadurch den austretenden Strahl derart zerteilt, daß durch Strahlumlenkung in zwei oder mehreren Stufen Strahläblösung an den Schaufeln vermieden wird.
2. 2. Beschaufelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von zwei Schaufeln versetzt zueinander deren Sehnen mit der Mittelachse in ■ Umfangsrichtung gleiche Winkel bilden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen