DE962301C

DE962301C - Stroemungsmaschine, insbesondere Gasturbine, mit aussen liegendem Laeufer

Info

Publication number: DE962301C
Application number: DESCH3091D
Authority: DE
Inventors: Dr Eberhard Schneller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1939-02-03
Filing date: 1939-02-03
Publication date: 1957-04-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Leit- und Laufschaufelausbildung von Wärmekraftturbinen und insbesondere auf die Einspannung mineralischer Luftschaufelringe in einzelne zu einem Konus zusammengesteckte Stahlringe, welche von einem radial nach außen gerichteten rotierenden Stahlmantel umschlossen sind.

Mineralische Laufschaufelringe sind an sich bekannt, jedoch nur für solche Ausführungen, bei denen die ίο Laufschaufeha nach außen gerichtet sind, während die Erfindung nach innen gerichtete Laufschaufeln betrifft. Die Schwierigkeiten zur dauerhaften Befestigung von mineralischen Laufschaufelringen liegen darin, daß die mineralischen Stoffe keine genügende Zerreißfestigkeit aufweisen, sie sind dagegen ausreichend druckfest. Ihre bedeutenden Vorteile hegen darin, daß sie hochkorrosionsfest und gegenüber chemischen Einflüssen widerstandsfähig sind. Weitere Vorteile bestehen darin, daß sie mit leichterem Gewicht ausgeführt werden können als Metallschaufelringe und eine derartig große Härte aufweisen, daß sie gegenüber mechanischen Abnutzungen unempfindlich sind.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, für mineralische Laufschaufelringe eine Befestigung zu finden, die allen auftretenden Beanspruchungen gerecht wird. Sie besteht darin, daß die keramischen Laufschaufelkränze an radial außenliegenden metallischen Ringen befestigt sind, welche mit Vorsprüngen an ihren Stirnflächen in Ausnehmungen an den Stirnflächen des axial benachbarten Ringes derart eingreifen, daß ein durchgehender Stahlmantel gebildet wird, welcher durch einen radial außenliegenden durchlaufenden ungeteilten Stahhnantel umgeben ist. Erfindungsgemäß läßt sich die Strömungsmaschine auch als Verdichter oder als Dampfturbine mit annähernd isothermer Expansion mittels Beheizung des Stators von innen verwenden.

Der äußere ungeteilte Stahhnantel sitzt nach der Erfindung an zwei Scheiben, die gleichzeitig als Lager für den Turbinenläufer dienen.

Nach der Erfindung ist schließlich noch vorgesehen, daß auch die Leitschaufelringe aus mineralischen Stoffen bestehen, wobei das Wesentliche darin besteht, daß die Leitschaufelträger mit den radial nach außen gerichteten Leitschaufeln auf der einen Seite durch die Düse, die das Treibgas zuführt, und auf der anderen Seite durch einen mineralischen Zylinder gehalten werden.

Die Erfindung umfaßt noch eine Reihe weiterer wertvoller Einzelheiten, die später näher beschrieben sind.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt

Abb. ι einen Turbinenläufer im Längsschnitt, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Abb. 1, Abb. 3 eine Darstellung einer Einzelheit zu Abb. 1 in vergrößertem Maßstab.

Nach den Abb. 1 und 2 besteht der Turbinenläufer aus einem hohlkegelstumpfförmigen Stahlmantel 1, dessen Enden durch Abschlußscheiben 2 und 3 verschlossen sind. In Stahlringe 4 sind mineralische Laufschaufehinge 5 eingespannt. Das gasförmige Treibmittel wird durch Düsen 6 zugeführt, dabei sind die der Düse 6 benachbart hegenden Stahlringe 4 wegen der höheren Temperaturen aus Edelstahl hergestellt, während die entfernter liegenden aus gewöhnlichem Stahl hergestellt sein können.

Benachbart zu den Laufschaufelringen 5 liegen Leitschaufelringe 7, die gleichfalls aus mineralischen Stoffen.hergestellt sind. Diese sitzen auf dem Umfang einer Trommel 8, die ebenfalls aus mineralischem Baustoff besteht. Die Leitschaufeltrommel 8 sitzt auf einem Zylinderstutzen 9, durch dessen Mittelachse 10 Kühlluft zugeführt werden kann.

In Abb. 3 ist die Ausbildung der Stahlringe 4 vergrößert veranschaulicht. Zwischen den nebeneinanderliegenden Stahlringen 4 sind mineralische Zwischenringe 11, die in ihrer Form den Stahlnuten angepaßt sind, vorgesehen, um die thermischen Stufen zuverlässig voneinander zu trennen.

Claims

PAT ENTANS PRO CH E:

ι. Strömungsmaschine, insbesondere Gasturbine, mit außenhegendem Läufer, mit radial nach innen gerichteten keramischen Laufschaufeln und einem feststehenden beschaufelten, im Innern des Läufers angeordneten Stator, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Laufschaufelkränze an radial außenhegenden metallischen Ringen befestigt sind, welche mit Vorsprüngen an ihren Stirnflächen in Ausnehmungen an den Stirnflächen des axial benachbarten Ringes derart eingreifen, daß ein durchgehender Stahhnantel gebildet wird, welcher durch einen radial außenliegenden, durchlaufenden ungeteilten Stahlmantel umgeben ist.
2. Verwendung der Strömungsmaschine nach Anspruch 1 als Verdichter.
3. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Verwendung als Dampfturbine mit annähernd isothermer Expansion mittels Beheizung des Stators von innen.
4. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere ungeteilte Stahlmantel an zwei Scheiben sitzt, die gleichzeitig als Lager für den Turbinenläufer dienen.
5. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Leitschaufelringe aus mineralischen Stoffen bestehen.
6. Strömungsmaschine nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufelträger mit den radial nach außen gerichteten Leitschaufehl auf der einen Seite durch die Düse, die das Treibgas zuführt, und auf der anderen Seite durch einen mineralischen Zylinder gehalten werden.