DE658594C - Leitvorrichtung fuer Kreiselmaschinen, insbesondere fuer Gas- und Dampfturbinen sowie axial durchstroemte Verdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitvorrichtung für Kreiselmaschinen, insbesondere für Gas- und Dampfturbinen sowie axial durchströmte Verdichter, welche zwei Schaufelkränze aufweist, von denen der eine aus Stützschaufeln besteht, die in erster Linie einen. Außenring mit einer Scheibe zu verbinden haben, während der zweite Kranz von verhältnismäßig enger S chaufel teilung sich aus in Nuten der

ίο Scheibe und des Ringes eingesetzten Schaufeln, sowie Zwischenstücken aufbaut.

Überschreitet die radiale Länge der Schaufeln von Kreiselmaschinen ein bestimmtes Maß, so machen sich die Unterschiede in der Umfangsgeschwindigkeit am inneren und äußeren Ende der Laufschaufeln hinsichtlich der Strömung derart geltend, daß die geordnete Durchströmung der verschiedenen Laufschaufelungen gestört wird. Das hat einen schlechten Wirkungsgrad der Maschinen zur Folge. Um diesen Übelstand zu beheben, ist schon vorgeschlagen worden, bei gleichbleibendem Leitschaufelwinkel den Ein- und Austrittswinkel der Laufschaufeln in deren radialer Richtung von innen nach außen entsprechend anzupassen. Die Herstellung derartiger Laufschaufeln ist jedoch verwickelt und infolgedessen auch teuer.

Auch die weitere Lösung der erwähnten Aufgabe, wonach der Austrittswinkel des aus einer Leitschaufelung austretenden Arbeitsmittelstrahles dadurch der jeweilig an der betreffenden Stelle herrschenden Umfangsgeschwindigkeit der inachgeschalteten Laufradschaufeln angepaßt wird, daß die Leitschaufeln entsprechend geformt und deren Halslänge gekürzt wird, ist verwickelt und deshalb ebenfalls teuer.

Zweck vorliegender Erfindung ist, die erwähnten Übelstände durch eine neuartige Ausbildung einer Leitvorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu beheben. Zu diesem Behufe sind bei einer solchen Leitvorrichtung gemäß der Erfindung die Zwischenstücke, welche in den Ring und die Scheibe eingesetzt sind, verschieden geformt, so daß sie auf die dazwischen festgeklemmten, ursprünglich geraden Schaufeln Verdrülkräfte ausüben, welche eine Verwindung der dünnen Leitschaufeln zwischen ihren eingespannten Enden bewirken.

Diese Verdrillung bewirkt auch eine erhebliche Versteifung der Leitschaufelbleche, so daß diese dünn gehalten werden können, was einer Herabsetzung der L-eitschaufelverluste .gleichkommt.

Zweckmäßig werden die zwei Arten von Zwischenstücken so geformt, daß die in die Scheibe eingesetzten Zwischenstücke eine stärkere Verwindung der Schaufeln gegenüber der

. Axialrichtung der Maschine bewirken als die in den Ring· eingesetzten.

Diese Bauweise kann sowohl für dem Laufrad vor- wie nachgeschaltete Leitvorrichtungeitr sinngemäß verwendet werden. Um etwaige "«£ hohe Spannungen infolge der Verdrillung in den Leitschaufeln unschädlich ru mächen,- ■ kann die neuartige Leitvorrichtung nach dem Zusammenbau entsprechend ausgeglüht ίο werden.

Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfmdungsgegenstandes an einer dem Laufrad eines axial durchströmten Verdichters vorgeschalteten Leitvorrichtung gezeigt. Es ist

Fig. ι eine schaubildliche Darstellung eines Stückes der neuartigen Leitvorrichtung,

Fig. 2 ein in die Zeichnungsebene abgewickelter Schnitt nach, der Lime 11-11 der Fig. i,

Fig. 3 ein ebenfalls in die Zeichnungsebene abgewickelter Schnitt nach der Linie 111-III der Fig. 1 und

Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

ι bezeichnet Stützschaufeln der Leitvorrichtung, welche in erster Linie einen Außenring 2 mit einer Scheibe 3 zu verbinden haben. Die Stützschaufeln ι weisen stromlinienform].--gen Querschnitt auf, und die Teilung zwischen denselben ist verhältnismäßig.'groß.- Dem Kranz von Stützschaufeln. 1 ist ein zweiter Schaufelkranz nachgeschaltet (in der Strömungsrichtung des Arbeitsmittels betrachtet). Dieser zweite Kranz baut sich aus dünnen Blechschaufeln 4 und Zwischenstücken 5, 6 auf. Die Zwischenstücke 5 sind in eine Nut" der Scheibe 3 und die Zwischenstücke 6 in eine Nut 8 des Ringes 2 eingesetzt; die gleichzeitig in. die Nuten 7, 8 ragenden Blechschaxifem.4 sind zwischen den Stücken 5, 6 festgeklemmt. Dieser zweite Schaufelkranz, der zur genauen Arbeitsmittelführung dient, weist eine verhältnismäßig enge Schaufelteilung auf. Es ergeben sich infolgedessen in diesem Schaufelkranz nicht nur praktisch keine Wirbelverluste hinter den dünnen Schaufeln 4, sondern auch keine Änderungen der Austrittsgeschwindigkeit. Um ferner dem Einflüsse Rechnung zu tragen, den die Unterschiede der Unifarngsgeschwindigkeiten am inneren und äußeren Ende der Laufschaufeln auf die Strömung ausüben, sind die Zwischenstücke 5, 6 verschieden geformt, so daß sie auf die dazwischen festgeklemmten, ursprünglich ge-'raden, also gleichwinkligen Leitschaufeln 4 Verdrillkräfte ausüben, welche eine Vierwindung dieser dünnen, gegebenenfalls mit bestimmtem Querschnitt versehenen Blechschaufeln zwischen ihren eingespannten Enden bewirken. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zwischenstücke 5,6 in bezug aufeinander so geformt, daß die in die Scheibe 3. eingesetzten Zwischenstücke 5 eine stärkere Verwindung der Schaufeln 4 gegenüber der Axialrichtung der Maschine bewirken als die in den Ring 2 eingesetzten Zwischenstücke 6, so daß der Austrittswinkel a_L (Fig. 3) am inneren Ende kleiner ist als der Austrittswinkel a₂ (Fig. 2) am äußeren Ende. '

Claims (2)

1. .Patentansprüche:

   i. Leitvorrichtung für Kreisehnaschinen, insbesondere für Gas- und Dampfturbinen sowie axial durchströmte Verdichter, welche einen Stützschaufelkranz, der in erster Linie einen Außenring mit einer Scheibe zu verbinden hat, und einen zweiten Schaufelkranz mit verhältnismäßig enger Schaufelteüüng aufweist, der sich aus in Nuten der Scheibe und des Ringes eingesetzten Schaufeln undZwischenstücken aufbaut, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstücke, welche in den Ring und die Scheibe eingesetzt sind, verschieden geformt sind, so daß sie auf die dazwischen festgeklemmten, ursprünglich geraden Schaufeln Verdrillkräfte ausüben, welche eine Verwindung der dünnen Leitschaufeln zwischen ihren eingespannten Enden bewirken.
2. 2. Leitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Scheibe eingesetzten Zwischenstücke eine 95' stärkere Verwindung der Schaufeln gegenüber der Axialrichtung der Maschine bewirken als die in den Ring eingesetzten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen