DE694782C - - Google Patents

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DE694782C
DE694782C DE1938K0152267 DEK0152267D DE694782C DE 694782 C DE694782 C DE 694782C DE 1938K0152267 DE1938K0152267 DE 1938K0152267 DE K0152267 D DEK0152267 D DE K0152267D DE 694782 C DE694782 C DE 694782C
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DE
Germany
Prior art keywords
ring
rotor blade
turbine according
steam
turbine
Prior art date
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Expired
Application number
DE1938K0152267
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Gustav Koehler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GUSTAV KOEHLER DIPL ING
Original Assignee
GUSTAV KOEHLER DIPL ING
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Filing date
Publication date
Application filed by GUSTAV KOEHLER DIPL ING filed Critical GUSTAV KOEHLER DIPL ING
Priority to DE1938K0152267 priority Critical patent/DE694782C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE694782C publication Critical patent/DE694782C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/24Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines characterised by counter-rotating rotors subjected to same working fluid stream without intermediate stator blades or the like
    • F01D1/28Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines characterised by counter-rotating rotors subjected to same working fluid stream without intermediate stator blades or the like traversed by the working-fluid substantially radially

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

  • Dampfturbine für veränderliche Drehzahl Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, für eine Dampfturbine, die mit veränderlicher Drehzahl betrieben werden soll;- solche Maßnahmen zu schaffen, daß bei wesentlich voneinander verschiedenen Drehzahlen in jedem Fallein guter Wirkungsgrad der Turbine Herreicht wird.
  • Die geschilderten Verhältnisse und Forderungen treten insbesondere bei Schiffsturbinen auf. In diesem besonderen Fall, wie auch im allgemeinen, wird die notwendige Leistung der Turbine mit abnehmender Drehzahl sich ebenfalls verringern. Auf diese beschriebenen Betriebsverhältnisse soll sich die vorliegende Erfindung beziehen.
  • Um den geschilderten betrieblichen Fordegen. gerecht zu werden, genügt es, dein Hochdruckteil der Turbine zweckmäßig zu gestalten..
  • Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die Turbine oder wenigstens deren erster Teil aus zwei gegenläufigen, radial beaufschlagten Schaufelkränzen besteht, deinen ein feststehender Düsenkranz für teilweise Beaufschlagung sowohl vorgeschaltet als auch zwischengeschaltet ist, wobei die Beaufschlagungsbögen der beiden Düsenkränze sich nicht überdecken und der zwischengeschaltete, feststehende Teil auf der Erstrekkung des Beaufschlagungsbogens des vorgeschalteten Düsenkranzes Leitkanäle zur überbrückung der ersten beiden gegenläufigen Laufschaufelkränze' (erhält.
  • In- weiterer Ausbildung .der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der zwischengeschaltete Düsenkranz sowohl zum ersten als auch zum zweiten Laufschaufelkranz gerichtete Düsen, und zwar mit einer Ausbildung fürentgegengesetzte Ausströmrichtung des Arbeitsmittels besitzt.
  • Bei großer Leistung und hoher Drehzahl strömt der Dampf den zwischen den beiden gegenläufigen Schaufelkränzen ,angeordneten Düsen zu, und zwar sowohl den ;nach Innen gerichteten Düsen, die gewöhnlich die größere Menge des Dampfes verarbeiten, als auch den nach außen gerichteten Düsen, -die gewöhnlich den geringeren Teil des Dampfes verarbeiten. Die Beaufschlagung des für geringere Drehzahl und geringere Leistung zur Vorschaltung vorgesehenen äußeren Laufschaufelkranzes auch bei großer Leistung hat den Zweck, denselben bei dieser Betriebsart nicht leer mitlaufen zu lassen, um dadurch hohe Ventilationsverluste und unter Umständen eine unzulässige Erwärmung sowie eine ungleichmäßige Lastverteilimg auf die beiden gegenläufigen Turbinenteile zu vermeiden: Weiter -ergibt die Beaüfschlagung des inneren und äußeren Laufschaufelkranzes bei großer Leistung die Möglichlaeitz die Ab- messungen der Schaufeln im ersten und zweiten Laufschaufelkranz so zu halten, daß sie eine günstige Verarbeitung des Dampfes bei verringerter Drehzahl und Leistung, also bei Zuführung des Dampfes durch den äußerten Düsenkranz; gewährleisten.
  • Bei geringer Leistung und kleiner Drehzahl strömt der Arbeitsdampf dem äußeren Düsenkranz zu rund gibt seine Einergie in den beiden jetzt hintereinandergeschalteten gegenläufigen Schaufelkränzen ab. Im allgemeinen wird bei verringerter Leistung im -ersten Teil einer Turbinenanlage ein wesentlich größeres Gefälle verarbeitet als bei größerer Leistung, so daß schon aus diesem Grunde ein größerer Wert für die Summe der Quadrate der Umfangsgeschwindigkeit im Hochdruckteil erforderlich ist. Die verringerte Drehzahl steht dieser Notwendigkeit ientgegen, so daß auch hierfür zweckentsprechende Maßnahmen getroffen werden müssen. Die Anordnung ge- mäß der Erfindung wird sowohl dem höheren zu verarbeitenden Gefälle als auch der verringerten Drehzahl gerecht, und zwar enmal dadurch, daß die äußere Stufe, also die Stufe mit dem größten Durchmesser und damit auch höchster Umfangsgeschwindigkeit zuerst beaufschlägt wird, das andere Mal dadurch, daß die beiden Stufen in gegenläufiger Richtung zur Wirkung kommen, damit die relative Umfangsgeschwindigkeit der beiden Laufschaufelkränze für den Wert der Umfangsgeschwindigkeit in Rechnung zu setzen ist. Man hat also trotz verringerter Drehzahl den Wert für die Summe der Quadrate der Umfangsgeschwindigkeit auf neinfache Art und Weisse hochgehalten.
  • Zur besseren Verarbeitung des Dampfes sowohl bei großer Leistung und großer Drehzahl als auch bei kleiner Leistung und :niedriger Drehzahl wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß dem Schaufelkranz, dem nur auf einer Seite ein feststehender Düsenkranz zugeordnet ist, auf der anderen Seite unmittelbar ein gegenläufiger Schaufelkranz oder deren mehrere nachgeschaltet werden. In den meisten Fällen genügt bereits die Nachschaltung eines einzigen weiteren gegenläufigen Schaufelkranzes. Für große Leistung läßt sich dann durch die beiden inneren gegenläufigen. Schaufelkränze, die seine geringere absolute Umfangsgeschwindigkeit aufweisen als der äußere umlaufende Schaufelkranz, der Dampf etwa mit demselben Wirkungsgrad verarbeiten, als mit dem einzigen äußeren Laufschaufelkranz, der die höchste Umfangsgeschwindigkeit besitzt.
  • Man kann auch die beiden gegenläufigen Räder mit verschiedener Drehzahl betreiben. Dabei ist vorteilhaft, das Rad, das den äußersten Schaufelkranz trägt; mit der höheren Drehzahl laufen zu lassen. Durch diese Maßnahme tritt der Einfluß des äußersten Laufschaufelkranzes bei verringerter Drehzahl noch mehr in Erscheinung. Außerdem kann man auch bei großer Leistung Beine noch wirksamere Verarbeitung des Arbeitsdampfes in der einzigen äußeren Stufe erzielen.
  • Diese zuletzt vorgeschlagene Maßnahme bestätigt auch die festigkeitstechnische Rechnung, wenn man das Rad mit der höheren Drehzahl und mit dem äußeren Schaufelkranz bohrungslos, ,also ,als Scheibe mit günstigen festigkeitstechnischen Eigenschaften, ausführt, während die Abführung des Arbeitsdampfes durch Bohrungen in dem Rade mit der geringeren Drehzahl und ,dem kleineren. Durchmesser verfolgt.
  • Ferner hat die zuletzt genannte Maßnahme noch den baulichen Vorteil, daß man das Ritzel des Turbinenteils mit der geringeren Drehzahl zum unmittelbaren Eingriff mit dem großen Zahnrad bringen kann, während durch Verkleinerung des Ritzels des Turbinenteils mit der größeren Drehzahl bei Minengleichheit der beiden gegenläufigen Turbinenteile dieses Ritzel mit dem großen Rad selbst nicht - zurr Eingriff kommt, sondern die Leistung erst über ein Umkehrrad auf das große Zahnrad übertragen wird.
  • Die Abb. i und 2 geben ein Ausführungsbeispiel einer Turbine gemäß der Erfindung. i und z zeigen :die beiden. geganläufigen Schaufelträger, 3 und q. stellen ,die beiden äußeren gegenläufigen Schaufelkränze; 5,einen weiteren ihnen (nachgeschalteten. gegenläufigen Schaufelkranz ,dar; 6 zeigt den dem Laufschaufelkranz 3 vorgeschalteten Düsenkranz, den zwischen Laufscha:ufelkranz 3 und q. geschalteten feststehenden Turbinenteil, wobei die -die Überbrückung des Abstandes zwischen Laufschaufelkranz 3 und q. bewirkenden Leitbleche, mit 8; das nach innen gerichtete Düsensegment mit 9 - und das nach außen gerichtete Düsensegment mit io .bezeichnet sind. i i zeigt die Dampfzuführung zum Düsenkranz 6 und 1z die Dampfzuführung zu den Düsenkränzen o und io:

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Dampfturbine für veränderliche Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß diese oder wenigstens deren erster Teil aus zwei gegenläufigen, radial beaufschlagten Schaufelkränzen besteht, denen ein feststehender Düsenkranz für teilweise Beaufschlagung sowohl vorgeschaltet als auch zwischengeschaltet ist, wobei die Beaufschlagungsbögen der beiden Düsenkränze sich nicht überdecken und der zwischengeschaltete, feststehende Teil auf der Erstreckung des Beaufschlagungsbogens des vorgeschalteten Düsenkranzes Leitkanäle zur Überbrückung der ersten beiden gegenläufigen ' Laufschaufelkränveerhält. z. Turbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischengeschaltete Düsenkranz sowohl zum :ersten als auch zum zweiten Laufschaufelkranz gerichiete Düsen, und zwar mit einer Ausbildung für entgegengesetzte Ausströmrichtung des Arbeitsmittels, besitzt. 3. Turbine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, :daß dem Schaufelkranz, dem nur auf einer Seifte ein feststehender Düsenkranz zugeordnet ist, a'uf der anderen Seite unmittelbar ein gegenläufiger Schaufelkranz oder deren mehrere nachgeschaltet sind. q.. Turbine mach Anspruch i bis 3, da-.durch gekennzeichnet, daß bei höherer Drehzahl die Dampfzuführung nur durch den zwischengeschalteten Düsiejnkranz erfolgt und die benachbarten, mach beiden Seiten .anschließenden Laufschaufelkränze gleichzeitig beaufschlagt sind. 5. Turbine nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß bei kleilnerer Drehzahl die Dampfzufuhr .durch den vorgeschalteten Düsenkranz erfolgt und sämtliche gegenläufigen Schaufelkränze unter Benutzung der als Überbrückung dienenden feststehenden Leitkainäle im zwischengeschalteten Teil bieaufschlagt sind. 6. Turbine nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdampf aus dem Raum zwischen den beiden umlaufenden Rädern durch Bohrungen in dem Rad, das den zweiten Laufschaufelkranz trägt, abgeführt wird. 7. Turbine ,nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad, das den äußersten Laufschaufelkranz trägt, ohne Bohrungen ausgeführt ist. B. Turbine nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bohruingslose Rad mit dem äußersten Laufschaufelkranz eine höhere Drehzahl erhält als das mit öffnungen für den Abdampf versehene Rad mit dem zweiten Laufschaufelkranz.
DE1938K0152267 1938-10-30 1938-10-30 Expired DE694782C (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1039694B (de) * 1952-07-12 1958-09-25 Dr Alfred Buechi Radialverdichter mit einander gegenlaeufigen Schaufelraedern
DE1105881B (de) * 1959-04-15 1961-05-04 Commissariat Energie Atomique Radialturbine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1039694B (de) * 1952-07-12 1958-09-25 Dr Alfred Buechi Radialverdichter mit einander gegenlaeufigen Schaufelraedern
DE1105881B (de) * 1959-04-15 1961-05-04 Commissariat Energie Atomique Radialturbine

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