DE647053C - Laufrad fuer schnellaufende Kreiselmaschinen mit im Wesen axialer Beaufschlagung des Laufrades - Google Patents

Description

• Laufrad. für schnellaufende Kreiselmaschinen mit im Wesen axialer Beaufschlagung des Laufrades Die üblichen schnellaufenden Kreiselmaschinen mit im Wesen axialer Beaufschlagung des Laufrades und Schaufeln mit flach gekrümmten, für günstige Energieumsetzung ausreichend langen Profilen zeigen die unerwünschte Eigexischdft, daß sich bei starker Verunreinigung des Betriebswassers durch Gras, Laub und ähnliches Gesch-wemmsel, dieses an den Eintrittskanten der Lufradschaufeln festsetzt. Die hierhei entstehende ungünstige Veränderung der Schaufelprofile im Verein mit der auftretenden Querschnittsverengung bewirken einen stark-en Abfall des sonst hohen Laufradwirkungsgrades und führen zu einem Leistungsabfall, welchei sich besonders bei kleinen Laufrädern störend fühlbar macht und häufige Reinigung der Maschine erfordert.
• I Vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Ausgestaltung der bekannten Laufradschaufeln mit flach gekrümmten, für günstige Energieumsetzung ausreichend langen Profilen derart, daß ein Festsetzen des Geschwemmsels an den Scha:ufeleintrittskanten vermieden wird. Zu diesem Zwecke werden die Eintrittskanten in der nachstehend angegebenen Weise gegen die Umfangsriclitung des Rades geneigt angeordnet, so daß ein Absch-weinmen des sich ansetzenden Geschwemmsels durch die Wirkung der Strömung, unterstützt durch die Fliehkraft, ermöglicht wird.
• Abb. i zeigt die linke Hälfte eines axialen Propellerturbinenlaufrades im Aufriß, Abb. 2 das gleiche Laufrad, projiziert auf eine -zur Radachse X-X senkrechte Ebene. i ist die Laufradnabe, 2 eine der Laufradschaufeln mit der bei Rädern mit hohem Wirlcungsgrad bekannten SchaÜfelprofilgebung und Eintrittskantt 3. 6 stellt ein Massenteilchen des Geschwemmsels dar, welches durch die Wasserströmung gegen die Eintrittskante 3 gepreßt wird. 'Bei der Drehung des Laufrades im Sinne des Pfeiles 12 wirkt auf das Teilchen in radialer Richtung eine Fliehkraft 7, deren Komponente 8 dasselbe von der Kante abzuheben trachtetwährend es die Komponente 9 entlang der Kante 3 nach außen zu verschieben sucht. Es ist einleuchtend, daß ein um so größerer Anteil der Fliehkraft 7 auf das Teilchen 6 abhebend -wirkt, je kleiner der Winkel a ist, den die Richtung der 'Fliehkraft 7 mit jener der kantensenkrechten Komponente 8 einschließt. Dieser Winkel erscheint auch als Neigungswinkel der Eintrittskantentan-ente io mit der Umfan-srichtung i i in der Projektion der Schaufe12 auf eine zur LaufradachseX-X-senkrechte Ebene.
• Untersuchungen haben ergeben, daß Z, C befriedigende Wirkung auch bei stark ver-.b tD unreinigtem Betriebswasser sich dann ergibt, wenn z , umindest im äußersten Viertel 4, 5t'der in radialer Richtung gemessenen Schaufellän 'ge L der Winkel ct den Wert von 4o' nicht überschreitet. Iii diesem Falle ist erfahrun-s-emäß die Fliehkraftkomponente 8 genügend groli, um entgegen der Wirkung des Wasserdruckes das Geschwenuns'el von der Eintrittskante abzuheben oder zumindest so weit aufzulockern, daß es von der Wasserströmun- erfaßt und fortgeschwenimt werden kann.
• Da die schädi-ende Wirkung des festo-esetzten Geschwemmsels gerad2 an den äußersten Schaufelteilen am größten ist, weil diusen der Hauptanteil an der Energieums2tzung zufällt und dort die größten Geschwindi-keiteii herrschen, so genügt es, die vorstehend angegebene Ausbildung der Schaufeluintrittskante auf deren äußerstes, in radialer Richtun- gemessenes Viertel zu beschränken, jei z# doch ist es nur vorteilhaft, auch die der Laufradachse näher gelegenen Kantenteile in ',leicher Art auszubilden, sofern nicht etwa anderweitige Rücksichten eine andere Ausgestaltung verlangen. Desgleichen kann der Winkela, der im dargestellten Beispicl für die Grenzpunkte 4, 5 die Werte ct, und a5 be- sitzt, vorteilhaft erheblich kleinere Werte als .lo erhalten und von Punkt züi Punkt verschieden oder aber gleich groß sein. Im letztgenannten Falle verläuft die Projektion des betreiffenden Teiles der Eintrittskante 3 .auf eine zur Laufradachse senkrechte Ebene nach einer logarithmischen Spirale.
• bb-leich der Druck, mit welchem das Geschwemmsel von der Wasserströmung an die Schaufeleintrittskante gepreßt wird, nicht allein von der Lage dieser Kante abhängt, sondern auch von der spezifischen Drehzahl des Laufrades, der Profilform und anderen Faktoren beeinflußt wird, so gewährleistet die oben angegebene Regel doch für alle in Betracht kommenden Eälle die Erreichung des angestrebten Effektes, und im Rahinen derselben kann die Neigung der Eintrittskante den jeweiligen Verhältnissen derart angepaüt werden, daß die erwünsclite Wirkung ein Höchstmaß erreicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Laufrad für schnellaufende Kreiselmaschinen mit im Wesen axialer Beaufschlagung des Laufrades und Schaufeln mit llach gekrümmten, für günsti 'ge Energieumsetzung ausreichend langenProfilen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das äußerste, in radialer Richtung gemessene Viertel (4, 5) der Laufradeintrittskante (3) so der Drehriclitung (12) ent,-e-en -enei-t ist, daß in der f'rojektion. "auf #'eine" zur Laufradachse (X-X) senkrechte Ebene der Winkel (a) zwischen der Tangente an die Eintrittskante (io) und der #-infangsrichtung (ii) in allen Punkten den Wert von 46 nicht überschreitet.