DE575201C - Radialbeaufschlagte Gegenlaufturbine - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AW 26. APRIL 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 575201 KLASSE 14 c GRUPPE 7

Radialbeaufschlagte Gegenlaufturbine

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. August 1930 ab

Das günstigste Anwendungsgebiet der radialbeaufscnlagten Gegenlaufturbine liegt im Bereich der mittleren Drücke. Für hohe Drücke ist diese Bauart deshalb weniger geeignet, weil die Spaltverluste den Wirkungsgrad herabsetzen und weil es infoige der zwangsläufigen Zunahme des Beaufschlagungsdürchmessers nicht oder jedenfalls nur unter Schwierigkeiten möglich ist, ein günstiges Verhältnis zwischen der Umlaufgeschwindigkeit des einzelnen Schaufeikranzes und der absoluten Dampfgeschwindigkeit einzuhalten. Im Bereich niedrigerer Drücke entstehen Schwierigkeiten hinsichtlieh der Unterbringung der erforderlichen Schaufellängen und außerdem, ähnlich wie im Hochdruckteil, in der Gefälleverteilung,

d. h. in der Einhaltung des Verhältnisses c : ü.

Um die ungünstigen Eigenschaften der Gegenlaufturbine im Hochdruckgebiet auszuschalten, ist vorgeschlagen worden, der Gegenlaufbeschaufelung eine mehrstufige axialbeaufschlagte Beschaufelung als Hochdruckbeschaufelung vorzuschalten, und zwar in der Ausbildung als Überdruckbeschaufelung. Aber bei dieser Bauart müssen ebenfalls verschiedene Schwierigkeiten, die sich aus den hohen Drücken ergeben, in Kauf genommen werden. Für das Niederdruckgebiet hat man eine Nachschaltung von axialbeaufschlagten Trommelteilen zum Gegenlaufteil vorgeschlagen, sofern es ungünstig erschien, die Gegenlaufräder mit axialbeaufschlagten Stufen auszurüsten. Dieser Weg führt aber zu einem unerwünscht großen Bauaufwand, * so daß sich eine solche Ausführungsform nur bei großen Einheiten technisch und wirtschaftlich vertreten läßt.

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, eine radialbeaufschlagte Gegenlaufturbine so auszubilden, daß sowohl im Hochdruckteil als auch im Niederdruckteil günstige thermische Verhältnisse erzielt werden, und zwar bei kleinstmöglichem Bauaufwand. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung dem einen Gegenlaufrad ein auf der Welle der dazwischenliegenden Arbeitsmaschine freifliegend angeordnetes Rad gegengeschaltet, das als Gleichdruck- oder Curtisrad ausgebildet und mit einer Düsenregelung versehen ist. Dem zweiten Gegenlauffad wird ebenfalls ein radialbeaufschlagtes Rad nachgeschaltet, das den Niederdruckteil bildet und außerdem zusätzliche axialbeaufschlagte Stufen tragen kann. Das vorgeschaltete Gleichdruckrad ergibt im Gegensatz zu den älteren Vorschlägen günstige Verhältnisse hinsichtlich des Wertes c : w, da man es mit großem Durchmesser ausführen und in ihm infolgedessen ein verhältnismäßig großes Gefälle verarbeiten kann. Bei der Nachschaltung eines weiteren radialbeaufschlagten

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

, Heinrich Hockermann in Mülheim, Ruhr-Broich.

Teiles als Niederdruckteil kann man auf kleine Durchmesser heruntergehen, also in den einzelnen Stufen kleine Gefälle verarbeiten, da man auch einen kleinen Wert der Umfangsgeschwindigkeit erhält, und man kann infolgedessen die Zahl der Schaufelstufen im Niederdruckteil vergrößern. Besonders vrertvoll ist dabei, daß durch die Gegenschaltung der Räder ein Schubausgleich der Gegenlaufräder erzielbar ist, der sonst durch zusätzliche Ausgleichflächen in der Gegenlaufturbine selbst erzielt werden muß. Da alle derartigen Ausgleichsflächen zu Dampfverlusten Anlaß geben, so trägt der betriebsmäßige Schubausgleich durch beschaufelte Räder zu einer Herabsetzung der Dampfverluste und damit zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades bei.

Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, so daß man eine Turbine der neuen Bauart mit • einer Düsenregelung .ausrüsten kann, während man bei den bisherigen Vorschlägen der Gegenlaufturbine zur Drosselregelung greifen mußte, die bekanntlich gegenüber der »5 Düsenregelung zu Verlusten führt.

Ein Ausfühfungsbeispiel einer Turbine gemäß der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. Die Gegenlaufturbine besteht in bekannter Weise aus den beiden Rädern 1 und 2, die freifliegend auf den Wellenenden der bei=· den Stromerzeuger 3 und 4 angeordnet sind. Um die Maschine mit einer Düsenregelung ausrüsten zu können, ist auf dem anderen Ende der Welle des Stromerzeugers 3 ein Rad 8 vorgesehen, das als Gleichdruck- oder Curtisrad ausgebildet ist. Die Verhältnisse sind dabei so gewählt, daß der Schub des Rades 8 den Schub des Gegenlaufrades 1 annähernd ausgleicht. Um auch den Schub des Rades 2 annähernd auszugleichen, sitzt auf dem freien Wellenende der Stromerzeugerwelle 4 ein weiteres Rad 5 mit einer radialbeaufschlagten Beschaufelung 6 und einer axialbeaufschlagten Beschaufelung 7. Die Dampfströmung ist in der Weise angenommen, daß der Arbeitsdampf nach Verlassen des Gleichdruckrades 8 die Gegenlaufräder druchströmt und ein Teil von diesem aus zum Rads gelangt. Nach Verlassen der Schaufeln 9, 10 und 6 oder 7 strömt der Dampf zum Kondensator ab.

Das Zuschalten der Räder 5 und 8 bedeutet dabei ein Vergrößern der Grenzleistung einer Turbinenanlage mit verhältnismäßig geringen Mitteln.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Radialbeaufschlagte Gegenlaufturbine, gekennzeichnet durch ein dem einen Gegenlaufrad gegengeschaltetes, auf der Welle der dazwischenliegenden Arbeitsmaschine freifliegend angeordnetes Rad, das als Gleichdruck- oder Curtisrad ausgebildet und mit einer Düsenregelung versehen ist, und ein weiteres, dem zweiten Gegenlaufrad gegengeschaltetes, radialbeaufschlagtes Rad, das den Niederdruckteil bildet und zweckmäßig zusätzlich eine axialbeaufschlagte Beschaufelung in den letzten Stufen trägt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen