DE617137C

DE617137C - Steam or gas turbine

Info

Publication number: DE617137C
Application number: DEA62087D
Authority: DE
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1931-04-30
Filing date: 1931-05-30
Publication date: 1935-08-13

Description

Bei den bekannten radial beaufschlagten Turbinen ist man hinsichtlich der Wahl des Treibmittel druckes beschränkt, weil das Druckgefälle auf dem Weg des Treibmittels nach außen verhältnismäßig langsam erfolgt und "daher schon eine geringe Steigerung des Anfangsdruckes eine verhältnismäßig große Zunahme der radialen Ausdehnung der Turbine bedingt, so daß man bald Durchmesser erreicht, die aus Festigkeitsgründen nicht mehr zulässig sind.In the known radially acted upon turbines one is with regard to the choice of Propellant pressure is limited because the pressure gradient on the way of the propellant on the outside it takes place relatively slowly and "therefore already a slight increase in the initial pressure causes a relatively large increase in the radial expansion of the turbine, so that diameter is soon reached, which are no longer permissible for reasons of strength.

Um einen höheren Anfangsdruck verwenden zu können, hat man bereite vorgeschlagen, in Verbindung mit einer radial beaufschlagten Beschaufelung Entspannungsstufen für axiale Beaufschlagung anzuordnen. Man hat hierbei diese axial beaufschlagten Stufen entweder als Niederdruckstufen oder als Hochdruckstufen ausgebildet. Im ersterwähnten Falle liegen sie hinter der radial beaufschlagten Beschaufelung, im anderen Falle vor dieser. Die als Hochdruckstufen dienenden, axial beaufschlagten Stufen werden gewöhnlich in Gestalt einer neben der radial beaufschlagten Turbine angeordneten Turbine ausgebildet und diese Bauart entspricht zwei in Reihe geschalteten selbständigen Turbinen. Sie hat den Nachteil, daß die Abmessungen der ganzen Turbine recht groß werden.In order to be able to use a higher initial pressure, it has already been proposed that in connection with a radially loaded blading, expansion stages for axial ones To order loading. You have here these axially acted upon stages either as Low pressure stages or designed as high pressure stages. In the first case they lie behind the radially acted blading, in the other case in front of it. As High pressure stages serving, axially loaded stages are usually in shape a turbine arranged next to the radially loaded turbine and this type of construction corresponds to two in series switched independent turbines. It has the disadvantage that the dimensions of the whole Turbine can be quite large.

Man hat ferner vorgeschlagen, einen axial beaufschlagten Teil mit einer radial beaufschlagten Beschaufelung in der Weise zusammenzubauen, daß der axial beaufschlagte Teil der Beschaufelung in dem inneren freien Teil des Raumes angeordnet wird, der von. der radial beaufschlagten Beschaufelung eingenommen wird. Da zur Verarbeitung eines größeren Druckgefälles aber eine ganze Anzahl von Stufen notwendig ist, so wird eine solche Turbine sehr lang, wenn alle axial beaufschlagten Schaufeln axial hintereinander geschaltet werden.It has also been proposed that an axially acted upon part with a radially acted upon Assemble the blading in such a way that the axially acted upon part of the blading in the inner free part of the room is arranged by. taken by the radially acted blading will. However, since a large number of stages are necessary to process a larger pressure gradient, one Such a turbine is very long if all axially acted blades are axially one behind the other be switched.

Erfindungsgemäß sind daher die axial beaufschlagten Entspannungsstufen in an sich bekannter Weise in mehreren einander konzentrisch umgebenden Schaufelreihen untergebracht, deren Länge etwa gleich der Breite der radial beaufschlagten Beschaufelung ist. Hierdurch wird eine Turbine geschaffen, in der ein größeres Druckgefälle verarbeitet werden kann als in den bisher bekannten Turbinen dieser Art, und die trotzdem einen nur geringen radialen Raum einnimmt, so daß der Durchmesser der Turbine die durch die Festigkeit bedingten Grenzen nicht zu überschreiten braucht. In Verbindung hiermit ergibt sich der Vorteil, daß trotz Einwirkung des hohen Druckes die auf die Räder wirkenden Kräfte verhältnismäßig gering sind, so daß die Erzielung eines Ausgleiches des Achs-Schubes keine besonderen Schwierigkeiten bereitet und auch keine zusätzlichen Vorrich-According to the invention, therefore, the axially acted upon relaxation stages are inherent housed in a number of concentrically surrounding rows of blades, as is known, the length of which is approximately equal to the width of the radially acted upon blades. This creates a turbine in which can handle a greater pressure gradient than in the previously known turbines of this kind, and which nevertheless takes up only a small radial space, so that the Diameter of the turbine not to exceed the limits due to the strength needs. In connection with this there is the advantage that, despite the action of the high pressure, the acting on the wheels Forces are relatively small, so that the achievement of a compensation of the axle thrust poses no particular difficulties and no additional devices

tungen zur Aufnahme des Achsschubes erfordert. Hinzu kommt noch,· daß auch keine zusätzlichen Abdichtungen- erforderlich sind und überhaupt die Leckung zwischen den Schaufelringen wegen der nicht besonders großen Umfange niedrig gehalten werden kann. Die bauliche Ausführung des Erfindungsgegenstandes wird auch dadurch einfach, daß gemäß der Erfindung Teile derrequired for taking up the axial thrust. In addition, · that neither additional seals- are required and any leakage between the Blade rings are kept low because of the not particularly large circumference can. The structural implementation of the subject matter of the invention is also simple as a result, that according to the invention parts of

ίο radial beaufschlagten Beschaufelung in einfacher Weise durch die Axialstufen ersetzt sind, und zwar zweckmäßig derart, daß letztere von den Rädern mit radial beaufschlagter Beschaufelung getragen werden. Diese Bauart gestattet die weitgehende Verwendung der üblichen Bauteile mit geringen Änderungen oder ohne jede Änderung.ίο radially acted blading in simple Way are replaced by the axial stages, and expediently such that the latter are carried by the wheels with radially acted blading. This type allows extensive use of the usual components with minor changes or without any change.

Die Zeichnung zeigt in einem Axialschnitt beispielsweise eine Ausführungsform einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Turbine, Die dargestellte Turbine ist als Gegenlauf-The drawing shows in an axial section, for example, an embodiment of a turbine designed according to the invention, the turbine shown is a counter-rotating

turbine ausgebildet. Die beiden Achsen i, 2 der Turbine tragen je ein Turbinenrad 3, 4.turbine trained. The two axes i, 2 of the turbine each carry a turbine wheel 3, 4.

. An ihren einander zugekehrten Seiten tragen diese Turbinenräder zwischen einander hineinragende konzentrische Hülsen 5,6, welche Trägringe für in den ringförmigen Zwischenräumen zwischen den Hülsen radial angeordnete Schaufeln 7, 8 bilden, so daß eine Anzahl einander umschließender axial beaufschlagter Turbinen,'entsteht. Die innerste dieser Turbinen besitzt an der einen Seite einen Zulauf 9 für das Treibmittel und steht an der anderen Seite über einen'auf dem freien Ende der zügehörigen äußeren Hülse 5 axial angeordneten Schäufelkranz 10 mit der nächstfolgenden Turbine; in Verbindung. Um an den Übergangsstellen zwischen den einzelnen axial . beaufschlagten Turbinen die Steuerung des Treibmittels' zu erleichtern, sind an gegenüberliegenden Seilten der. axial liegenden Schaufeln 10 Umkehrschaufeln 11, 12 vorgesehen. Zu der anderen Turbine führt eine Leitung 13 zum Zwecke der Überlastung oder des Ablassens.. Wear on their sides facing each other these turbine wheels protruding between each other concentric sleeves 5,6, which Support rings for radially arranged in the annular spaces between the sleeves Shovels 7, 8 form so that a number of mutually surrounding axially acted upon Turbines, 'arises. The innermost one of these turbines has an inlet 9 for the propellant on one side and is on the other Side over one'on the free end of the associated outer sleeve 5 arranged axially Blade ring 10 with the next one Turbine; in connection. To at the transition points between each axially. Pressurized turbines to facilitate the control of the propellant 'are on opposite sides Roped the. axially lying blades 10 reversing blades 11, 12 are provided. A line 13 leads to the other turbine for the purpose of overloading or of draining.

Die Anzahl der einander umschließenden axial beaufschlagten Turbinen oder Schaufelreihen kann beliebig sein. In der Zeichnung sind beispielsweise drei derartige Turbinen dargestellt. Außerhalb dieser Turbinen ist eine Kammer 14 vorgesehen, die zur Aufnahme des von diesen Turbinen abströmenden •Treibmittels und zur Überleitung des Treib-The number of axially loaded turbines or rows of blades that surround one another can be anything. In the drawing, for example, there are three such turbines shown. Outside these turbines, a chamber 14 is provided for receiving of the propellant flowing out of these turbines and for the transfer of the propellant

. mittels zu einer außenliegenden radial beaufschlagten Beschaufelung dient. Dieses ist in an sich bekannter Weise angeordnet. Die Turbinenräder 15, 16 können mit den Turbinenrädern 3, 4 aus einem Stück bestehen oder in beliebiger Weise mit ihnen verbunden sein. In der Zeichnung ist für die linke Seite eine Bolzenverbindung 17 angedeutet und für die rechte Seite eine Ausdehnungsverbindung 18. Die Turbinenräder 15, 16 können zwecks Überlastung und Ablassen an gewünschten Stellen Kanäle besitzen. In der Zeichnung sind derartige Kanäle bei 19, 20, 21, 22 gezeigt. Die Turbinenräder, werden von inneren Turbinengehäusen 23, 24 und 25, 26 umschlossen, die an die vorerwähnten Verbindungskanäle angeschlossene Zulauf- und Ablaß- kammern für das Treibmittel enthalten. Außerhalb dieser inneren Turbinengehäuse ist ein äußeres Turbinengehäuse 30 vorgesehen.. by means of an external radially applied Blading is used. This is arranged in a manner known per se. The turbine wheels 15, 16 can consist of one piece with the turbine wheels 3, 4 or in be connected to them in any way. In the drawing there is one for the left side Bolt connection 17 is indicated and an expansion connection 18 for the right-hand side. The turbine wheels 15, 16 can for the purpose of overloading and draining at desired Make channels own. Such channels are shown at 19, 20, 21, 22 in the drawing. The turbine wheels are enclosed by inner turbine housings 23, 24 and 25, 26, the inlet and outlet chambers for the propellant, which are connected to the aforementioned connecting channels. Outside this inner turbine housing, an outer turbine housing 30 is provided.

Die bei der dargestellten Ausführungsform der Turbine vorgesehenen äußeren axial beauf schlagten Stufen 27, 2S können gegebenenfalls in Fortfall kommen, ohne · daß an dem Hauptgedanken der Erfindung etwas geändert wird.The provided in the illustrated embodiment of the turbine outer axially beauf Suggested levels 27, 2S can optionally in omission without changing anything in the main idea of the invention will.

In jeder einzelnen der inneren axial beaufschlagten Schaufelreihen oder Turbinen kann, je nach der Anzahl Stufen in jeder Turbine, ein beliebig großes Druckgefälle des Treibmittels ausgenutzt werden. Es wird daher möglich, mit einer gemäß der Erfindung ausgeführten Turbine einen praktisch beliebig großen Anfangsdruck des Treibmittels anzuwenden, sofern nur darauf geachtet wird, daß der Druck in der Kammer 14 einen passenden Wert hat.In each of the inner axially loaded rows of blades or turbines, depending on the number of stages in each turbine, an arbitrarily large pressure gradient of the propellant be exploited. It therefore becomes possible with one carried out according to the invention Turbine to apply an initial pressure of the propellant of practically any size, provided that it is only ensured that the pressure in the chamber 14 is a suitable one Has value.

. Durch die Erfindung ist demnach die Möglichkeit gegeben, Turbinen für größere Leistungen als bisher üblich waren, zu bauen, ohne daß gefährliche Abmessungen gewählt werden müssen.. The invention therefore makes it possible to use turbines for greater powers as previously were customary to build without choosing dangerous dimensions Need to become.

Claims

Claim:

Upstream steam or gas turbine with a radially acted blading axially loaded relaxation stages in the inner free part of the they are housed concentrically surrounding radially acted blading * characterized in that the axially loaded expansion stages are divided into several rows of blades, their axial length approximately equal to the width of the radially acted blading and which surround each other concentrically. "O

1 sheet of drawings