PL1562B1 - Osiowa turbina parowa. - Google Patents

Osiowa turbina parowa. Download PDF

Info

Publication number
PL1562B1
PL1562B1 PL1562A PL156220A PL1562B1 PL 1562 B1 PL1562 B1 PL 1562B1 PL 1562 A PL1562 A PL 1562A PL 156220 A PL156220 A PL 156220A PL 1562 B1 PL1562 B1 PL 1562B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
blades
turbine
steam
compartments
rotor
Prior art date
Application number
PL1562A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL1562B1 publication Critical patent/PL1562B1/pl

Links

Description

Wynalazek dotyczy turbin osiowych za¬ równo odrzutnych jak i naporowych, prze¬ dewszystkiem zas turbin, pracujacych przy znacznej prózni.Wynalazek pozwala przezwyciezyc sze¬ reg napotykanych dotad trudnosci kon¬ strukcyjnych i wskutek tego pozwala znacznie podniesc sprawnosc turbiny danej szybkosci i wymiarów.Sprawnosc turbiny zalezy, jak wiadomo, od przekroju lopatek, przez które para o- puszcza wlasciwa turbine. Rozmiary te¬ go przekroju sa ograniczone trudnoscia budowy lopatek ponad pewna okreslona dlugosc. Niejednokrotnie, zamiast zwiek¬ szania dlugosci lopatek, zwiekszano kat wylotu pary w celu odpowiedniego zwiek¬ szenia kanalów parowych. Takie jednak rozwiazanie obniza sprawnosc turbiny.Próbowano dalej budowac ostatnie ogniwo turbiny w postaci ogniwa lub ogniw zdwo¬ jonych. W takim wypadku w kazdym ogniwie lub grupie ogniw pracowala tylko polowa calkowitej ilosci pary. Wówczas jednak para musi w ostatnim ogniwie lub w ogniwach fcmieniac kierunek ruchu, co wywoluje potrzebe obszernych i zlozonych przewodów doprowadzajacych pare od poprzedzajacego je ogniwa do' ogniw zdwo¬ jonych i odprowadzajacych ja do skrapla¬ cza. Taka konstrukcja zwiekszala znacznie koszt turbiny i wywolywala straty od po¬ wstajacych wirów podczas* przeplywu pa¬ ry przez przewody.Stosownie do niniejszego wynalazku pa¬ ra przeplywa przez turbine w niezmiennym kierunku, w czesci (w ogniwie) zas turbiny o niskiej preznosci dzieli sie na 'pierscie-niowe strumienie, z których kazdy roz¬ preza sie odmiennie i po przebyciu szeregu wienców lopatkowych wirnika przechodzi do skraplacza.W celu praktycznego wykonania wyna¬ lazku jeden lub wiecej wienców stalki i wir¬ nika turbiny, a mianowicie czesci niskiej preznosci, a wiec naprzykJad ostatnie, a wzglednie i przedostatnie ogniwa turbiny zostaje, lub zostaja podzielone na szereg pierscieni zapomoca obraczkowych prze¬ gród, w taki sposób, ze para, przeplywaja¬ ca przez takie ogniwo lub ogniwa, dzieli sie na dwie lub wiecej warstw pierscieniowych, przyczem para, przeplywajaca przez pier¬ scien zewnetrzny i zlozony z wienca lopa¬ tek kierowniczych i odpowiadajacego mu wienca wirnika rozpreza sie silniej od warstw pary, przeplywajacej przez we¬ wnetrzna czesc ogniwa, bardziej do walu turbiny zblizona.Przy takiem rozdzieleniu wienców lopat¬ kowych zapomoca wyzej opisanych prze¬ gród, para, opuszczajaca czesc zewnetrzna wienca wirnikowego, doznaje w pewnych wypadkach calkowitego rozprezenia i u- chodzi w takim razie bezposrednio do wy¬ lotu, lub tez przebywa jeszcze jedno lub wiecej wienców wirnika, pobierajacych reszte jej.energji kinetycznej.Para, opuszczajaca sasiednia czesc we¬ wnetrzna tegoz samego wirnika, nie roz¬ preza sie natomiast calkowicje i, zanim do¬ stanie sie do skraplacza, badz to dalej roz¬ preza sie av ostatecznym lub ostatecznych, niepodzielonych lub podzielonych wiencach stalki i wirnika, wchodzac z ostateczne¬ go z nich do wylotu, badz tez zostaje po¬ dzielona na jedna lub kilka czesci, w jed¬ nym lub kilku kolejnych wiencach lopatko¬ wych, z których tylko pewne, albo wszyst¬ kie sa wyposazone w przegrody, przyczem warstwy pary, przeplywajacej przez prze¬ grody zewnetrzne lopatek, uchodza bez¬ posrednio do wylotu, para zas z przegród wewnetrznych musi przedtem przejsc przez jedno lub wiecej wienców lopatkowych, by po calkowitem rozprezeniu dostac sie do wylotu. Para plynaca przez czesci ze¬ wnetrzne lopatek rozpreza sie w znaczniej¬ szym "stopniu, anizeli para, przeplywajaca przez czesci wewnetrzne.Konstrukcja, o jakiej mówilismy, polega¬ jaca na zaopatrzeniu lopatek w obraczkowe przegrody pozwala nam tak obliczyc i zbudowac kazda czesc lopatek, odpowied¬ nio do zmiennych szybkosci obwodowych kazdej przegródki, by mozna bylo osiagnac jak najkorzystniejsze dzialanie maszyny.Niejednokrotnie jednak przy budowie prze¬ gródek wewnetrznych chodzi nam nie o najwieksza sprawnosc, lecz o umozliwienie przeplywania znacznych ilosci pary, i jed¬ noczesnie zapewnienie ogniwu odpowied¬ niej wytrzymalosci, koniecznej do podtrzy¬ mania przegródek zewnetrznych. Moze-' my to wykonac przez unikanie takiego rozprezania pary w przegródce wewnetrz¬ nej, które daloby nam najlepsze wyniki z punktu widzenia pracy, albo przez zwiek¬ szenie kata wylotu pary, albo wreszcie przez zastosowanie obu powyzszych srod¬ ków.Bardzo korzystne bedzie w tym kierunku stosowanie lopatek typu naporowego w jednej lub kilku przegródkach lopatek oraz lopatek typu odrzutnego w pozostalych przegródkach tych samych lopatek. A wiec w posrednich wiencach lopatkowych tur¬ biny, gdzie zachodzi znaczna róznica ci¬ snien pary, bardzo bedzie pozyteczne za¬ stosowanie lopatek typu naporowego dla wewnetrznych przegródek lopatkowych i typu odrzutnego w przegródkach zewnetrz¬ nych.Takiz typ lopatek moze byc zastosowa¬ ny w poszczególnych przegródkach konco¬ wych wienców turbiny.Stosowanie przegród, dzielacych lopatki danego ogniwa na szereg czesci, nie ogra- — 2 —nicza sie do posrednich ogniw turbiny, w których cisnienie pary opuszczajacej lopat¬ ki jest odmienne.Takie urzadzenie posiada równiez szereg zalet w zastosowaniu do ostatniego lub o- statnich wienców turbiny, gdzie preznosc pary, opuszczajacej lopatki, jest nieomal na calej powierzchni kanalów lopatek zupel¬ nie jednakowa.Niejednokrotnie zachodzi potrzeba pro¬ jektowania wewnetrznej czesci lopatek w taki sposób, by stanowily one jedynie i wy¬ lacznie przewody dla pary, nie zmieniaja¬ ce cisnienia i szybkosci pary przy wejsciu i przy wyjsciu z lopatek. Czasami chodzi o obnizenie cisnienia pary i o odpowiednie podniesienie jej szybkosci bez odbioru przytem energji przechodzacej przez prze¬ gródki wewnetrzne pary. Przeto te we¬ wnetrzne czesci lopatek bywaja nieraz tak zbudowane, ze kanal parowy zweza sie od obydwu brzegów, a szczególnie od brzegu wylotowego ku srodkowi lopatki. W in¬ nych wypadkach lopatki sa tak wykonane, ze kanaly pomiedzy niemi zachowuja sta¬ ly przekrój.Czasami lopatki maja taka budowe, ze para przeplywajaca, przez lopatki statki, nie zmienia kierunku ruchu w czesci we¬ wnetrznej, w takim razie mozna usunac niektóre lub wszystkie lopatki.Wynalazek moze byc stosowany w naj¬ rozmaitszy sposób. Niektóre zastosowania przedstawiamy ponizej na podstawie zala¬ czonych rysunków.Fig. 1 i 2 wyobrazaja przekrój podluzny zwyczajnych turbin typu odrzutnego z za¬ stosowaniem niniejszego wynalazku; fig. 3 w podobny sposób przedstawia zastosowa¬ nie wynalazku do typowej turbiny naporo¬ wej i podaje przekroje lopatek. Na fig. ± widzimy turbine, która w czesci o wyso¬ kiej preznosci posiada lopatki typu naporo¬ wego, w czesci zas o niskiej preznosci lo¬ patki tarczowe. Przekrój lopatek wzdluz linji V—V fig. 1 daje w skali wiekszej fig. 5, a podobny przekrój wzdluz linji VI — VI fig. 6. Fig. 7 przedstawia czesciowy prze¬ krój ostatnich wienców uwidocznionej na fig. 2 turbiny a fig. 8, 9, 10 i 11—przekroje wzdluz linji VIII—VIII, IX—IX, X—X i XI—XI na fig. 7. Fig. 12 daje w skali wiekszej przekrój lopatki odmiennego ksztaltu, która moze byc zastosowana za¬ miast lopatek, przedstawionych na fig. 9 i 10, albo w wiencach koncowych, wskaza¬ nych na fig. 6 i 11. Fig. 13, 14 i 15 wyobra¬ zaja odmienne ksztalty lopatek dla we¬ wnetrznych przegród, które mozna zasto¬ sowac w turbinach, wskazanych na fig. 1 do 4.Fig. 17 przedstawia inny szczegól konstrukcyjny, a fig. 19 — przekroje wzdluz linji XVIII — XVIII i XIX — XIX na fig. 17; fig. 20, 21 i 22 przedsta¬ wiaja szczególy uszczelniania luzu pomie¬ dzy lopatkami stalki i wirnika. Fig. 23 u- naocznia schemat konstrukcji turbiny od¬ miennego typu, do której zastosowano wy¬ nalazek.Analogiczne czesci rysunku oznaczone sa jednakowemi znakami.Na fig. 1 rysunku, / oznacza oslone tur¬ biny, 2 komore wylotowa. Wal turbiny o- znaczony jest cyfra 3, a wlot pary cyfra 4.Stale dysze wlotowe 5 znajduja sie naprze¬ ciw lopatek pierwszego wirnika 6, zaopa¬ trzonego w zwyczajne lopatki 7. Dysze wlotowe i wirnik stanowia pierwsze ogniwo turbiny, za którem ida nastepne, zlozone z wienców S, 8 stalki i wienców 9, 9 wirni¬ ka, w niczem nie rózniace sie od znanych wienców turbin parowych. Wience nieru¬ chome 10 i siasiadujace z niemi wience wirnika 11 posiadaja obraczkowe przegro¬ dy 12, 13, dzielace lopatki na przegródki zewnetrzne i wewnetrzne. Taka przegro¬ de wykonac mozna przez zaopatrzenie lo¬ patek w kolnierze lub wystepy w odpo¬ wiednim punkcie ich dlugosci. Czesc ze- — 3 —wnetrzna lopatek 10, 11, tworzaca ze¬ wnetrzny wieniec, t. j. lezaca najdalej od osi turbiny, otrzymuje taka konstrukcje, aby przeplywajaca przez nia para rozpre¬ zala sie wiecej, niz para, plynaca przez wewnetrzna czesc lopatek t. j. bardziej do losi turbiny zblizona.Za ogniwem 10, 11 nastepuje ogniwo 14, 15. Tarcza stalki sklada sie tu z dwóch czesci: wlotowej 22 i wylotowej 23. Lo¬ patki stalki sa osadzone w pierscieniach 16, 21 i 39, 39, utrzymywanych w okre- slonem polozeniu zapomoca wystepów 17, 18, wchodzacych w wyciecia zeber 19, ida¬ cych od oslony turbiny / do przegrody kierowniczej 20. Pierscien 21 sluzy rów¬ niez jako przegroda, oddzielajacapare ply¬ naca przez lopatki, 14 od pary, która po opuszczeniu zewnetrznych lopatek wirni¬ ka //, przeplywa do wylotu.Turbina tego rodzaju dziala w sposób nastepujacy.Para doplywajaca przez dysze 5 plynie przez lopatki wirnika 7, przechodzi przez ogniwa 8, 9,8,9 \ t. d., dochodzac do lopa¬ tek kierowniczych 10 i lopatek wirnika //.Tutaj obraczkowa przegroda 12, 13 dzieli pare na dwie czesci, a mianowicie strumien zewnetrzny, który plynie przez czesci lo¬ patek bardziej oddalone od osi turbiny i, rozprezywszy sie ostatecznie, przechodzi bezposrednio do wylotu 2, i strumien we¬ wnetrzny, który plynie przez blizsze do osi turbiny czesci lopatek 10 i //, rozpreza sie jedynie czesciowo i po opuszczeniu lopa¬ tek wienca 11 przechodzi przez wieniec stalki 14 i wieniec wirnika 15, gdzie roz¬ preza sie ostatecznie i uchodzi do wylotu 2.Para, opuszczajaca wewnetrzne prze¬ gródki lopatek 10 i 11, posiada wyzsza preznosc od pary, wychodzacej z ze¬ wnetrznych przegródek wymienionych lo¬ patek. Koniecznem przeto sie staje, by luz pomiedzy obraczkowemi przegrodami 12 i 13 oraz pomiedzy przegroda 13 i 21 byl mozliwie nieznaczny. Uskuteczniamy to zapomoca wstawki ustawionej w najbliz- szem sasiedztwie ogniw niskiego cisnienia, albo przez zaopatrzenie brzegów przegro¬ dy 12 i wirnika 21 w elastyczne uszczel¬ nienie, przedstawione na fig. 20, 21 i 22 i o- pisane ponizej.Turbina takiej budowy, która mozna na¬ zwac turbina o wielokrotnym wylocie pary, posiada znaczny przekrój kanalów wyloto¬ wych, skladajacy sie z przekroju kanalów wirnika 15 i z przekroju kanalów zewnetrz¬ nej przegródki wirnika //. W ten sposób osiagamy potrzebne nam; w celu podnie¬ sienia sprawnosci turbiny zwiekszanie przekroju kanalów wylotowych, nie ucie¬ kajac sie do ogniw koncowych o niezwykle dlugich lopatkach, ani do podzialu turbiny na kilka czesci, przez które para przeplywa w odmiennych kierunkach.Dla otrzymania takiej samej sprawnosci, mozna zastosowac mniejszy kat pochyle¬ nia koncowych lopatek, anizeli w turbinach dawnego typu, posiadajacych jeden tylko wieniec koncowych lopatek takiej samej wysokosci. Zwiekszamy w ten sposób sprawnosc ostatniego ogniwa, a wiec i ca¬ lej turbiny.Energja odbierana na jednostke wagi pa¬ ry w zewnetrznych przegródkach lopatek 10 i 11 wynosi tylez, co energja, jaka zy¬ skujemy z pary, przeplywajacej przez przegródki wewnetrzne lopatek sta¬ lych 10 i ruchomych //, i przez ostatnie wience stalki 14 i wirnika 15. W konstruk¬ cji, wskazanej na rysunku, para, przeply¬ wajaca przez przegródki wewnetrzne lopa¬ tek 10, 11, rozpreza sie slabiej, niz para w przegródkach zewnetrznych tych lopa¬ tek. Ostateczne rozprezenie tej czesci pa¬ ry nastepuje miedzy lopatkami kierowni- czemi 14 i wirnikowemi 15. Przecietna szybkosc obwodowa przegródki zewnetrz¬ nej wirnika // znacznie przewyzsza prze¬ cietna szybkosc wirnika 15. Wobec tegostaje sie oczywistem, ze w przegródkach zewnetrznych rozprezanie pary bedzie znacznie wieksze, anizeli w lopatkach ogni¬ wa koncowego 14 i 15, co calkowicie po¬ twierdza praktyka.Fig. 5 i 6 wyobrazaja w skali wiekszej przekrój lopatek, stosowanych w ogniwach koncowych przedstawionej na fig. 1 turbi¬ ny, a mianowicie fig. 5 lopatki stalki 8 i wirnika 9 oraz lopatki zewnetrznej prze¬ gródki stalki 10 i wirnika //, wykonane ja¬ ko zwykle lopatki turbiny odrzutnej, a fig. 6 lopatki stalki 8 i wirnika 9, takie same, jak wskazane na fig. 5 lopatki 8 i 9, oraz lopatki wewnetrznych przegródek stalki 10 i wirnika 11, przystosowane swym ksztal¬ tem do przeprowadzania duzych ilosci pa¬ ry przez dany rozporzadzalny przekrój lopatek. Pod tym terminem nalezy rozu¬ miec calkowity przekrój calego pierscienia lopatek, mierzony w plaszczyznie prosto¬ padlej do osi. Wewnetrzne przegródki lo¬ patek 10, 11 powoduja po za tern bardzo nieznaczne rozprezania przeplywajacej przez nie pary i sa przystosowane do nale¬ zytego usztywnienia tarczy wirnika. Dla przepuszczania duzych ilosci pary lopatki posiadaja w przegródkach wewnetrznych znacznie wieksze katy pochylenia, niz ka¬ ty lopatek zewnetrznych przegródek. Roz¬ prezanie w wewnetrznych przegródkach tego ogniwa odbywa sie przedewszyst- kiem w lopatkach wirnika. Szybkosc pa¬ ry wzrasta w tych lopatkach w stosunku do szybkosci, istniejacej w lopatkach 70, poniewaz przeswit pomiedzy lopatkami wirnika zostal zmniejszony przez zwiek¬ szenie grubosci lopatek, w celu odpowied¬ niego usztywnienia tarczy wirnika.W celu najracjonalniejszego usztywnie¬ nia lopatek przy danej szybkosci pary, da¬ zyc nalezy do tego, by rozprezanie odbylo sie przedewszystkiem u wlotu do kanalu lopatek wirnika 11, oraz by szybkosc pa¬ ry nie ulegla zmianom podczas przeplywa¬ nia pary przez pozostale czesci lopatek.Kat wylotu, jak wskazuje fig. 6, powinien byc tak urzadzony, aby przekrój tego ka¬ nalu pozostawal staly. W wiencach stalki 14 i wirnika 15, jak podaje fig. 6, jest za¬ stosowany zwykly kat pochylenia lopatek.Koniecznem jest zwiekszanie szerokosci lo-'* patek kierowniczych 14, a w zwiazku z tern odleglosci pomiedzy lopatkami wirnika 77 i 75, aby uniknac powstawania wirów, oraz by otrzymac prawidlowy strumien pary przy przechodzeniu przez lopatki nierucho¬ me, i zapewnic dostateczne miejsce dla pa¬ ry, wyplywajacej z zewnetrznych prze¬ gródek wirnika. W przedstawionej na fig. 1 i 6 konstrukcji lopatki stale 14 skladaja sie z dwóch czesci, a mianowicie czesci wlo¬ towej 22, odlanej jako jedna calosc z ob¬ sada 76, i z czesci wylotowej 23, która za¬ zwyczaj wykonana jest oddzielnie i bywa zatopiona albo wprawiona w pierscienie 39, z których jeden przylega do czesci 16, a drugi do przegrody 21.Lopatki stalki 14 niekoniecznie musza skladac sie z dwóch czesci, moga one byc równiez jednolite, jak wskazuje fig. 12.W pewnych wypadkach, w celu skutecz¬ niejszego usztywnienia, lopatki wirników 77 i 15 moga posiadac zmienna szerokosc i grubosc na calej swej dlugosci, lub na cze¬ sci jej. Wymiary te wzrastaja w kierunku do obsady lopatek.Odmienne ksztalty lopatek wewnetrz¬ nych przegródek stalki 10 i wirnika 77, wskazanych na fig. 6, przedstawiaja fig. 13, 14 i 15, które znajduja zastosowanie w pewnych wypadkach.Fig. 13 wyobraza lopatki, w których kat wylotu lopatek kierowniczych 10 jest mniejszy od odpowiedniego kata w lopatce wedlug fig. 6 i tak uzalezniony od szybko¬ sci lopatek wirnika wzgledem lopatek kie¬ rowniczych, ze para wchodzi do lopatek wirnika prawie równolegle do osi turbiny.' Przy takiem urzadzeniu wienca stalki, wlopatkach 10 ma miejsce wieksza stosun¬ kowo Czesc rozprezenia pary, anizeli, w lo- patkach/0 wedlug fig. 6. Czesc wlotowa lopatek wirnika //zostaje tu zwezona w celu unikniecia wirów, w razie zetkniecia sie pary z brzegami lopatek. Rozprezanie pary w lopatkach wirnika odbywa sie prze¬ waznie u wlotu do lopatek, tak jak w wy¬ padku fig. 6. W dalszej drodze wzdluz kanalu para nie rozpreza sie. Kat wylotu lopatek //na fig. 13 jest taki, ze przekrój kanalu parowego pozostaje prawie bez zmiany.W lopatkach, przedstawionych na fig. ) 14, para nie zmienia wcale kierunku ruchu przy przejsciu przez lopatki kierownicze 10. Lopatki moga byc zupelnie plaskie i miescic sie w plaszczyznie równoleglej do osi turbiny, i moga byc równiez pochy¬ lone w dowolnym kierunku w stosunku do osi turbiny. Poniewaz para zachowuje kie¬ runek ruchu, czesc albo i wszystkie lopatki 10 staja sie zbedne. Jezeli obywamy sie bez lopatek, mozemy zmieniac szybkosc, doplywu pary przez zwiekszanie lub zmniejszanie promieniowej wysokosci przewodu. Jezeli nie posiadamy wewnetrz¬ nych przegródek lopatek kierowniczych, nalezy przewidziec pewne urzadzenie po¬ mocnicze, aby zapewnic nalezyty doplyw pary od jednego wirnika do wirnika na¬ stepnego. Takiem urzadzeniem moze byc walec, umieszczony pomiedzy sasiedniemi wiencami lopatkowemi wirników i podtrzy¬ mywany w odpowiedniej pozycji przez wal lub tarcze turbiny.Lopatki wirnika //, wskazane na fig. 14. . sa w ten sposób uksztaltowane, ze prze¬ plywajaca przez nie para wcale sie nie roz¬ preza. Para wyplywa z lopatek w tym samym kierunku, w jakim do lopatek wchodzi. Nie zachodzi tu zatem oddawanie energji mechanicznej, a wiec para nie zmie- -nia swego cisnienia. Lopatki wirnika po¬ siadaja tu ksztalt l . .Srodkowa czesc lopatki jest prosta i jednakowej grubosci, podczas gdy kon¬ ce lopatek sa zaostrzone, tak ze kanal parowy posiada na calej prawie dlu¬ gosci lopatek jednakowy przekrój. Rysu¬ nek powyzszy przedstawia wytrzymaly typ lopatek, które nie zmieniaja szybkosci przeplywajacej przez nie pary.Lopatki stalki, przedstawione na fig. 15, sa podobne do typu fig. 14. Lopatki wirni¬ ka 11 sa plaskie i mniej lub wiecej pochy¬ lone w stosunku do osi turbiny. Obydwa konce tych lopatek, a szczególnie po stro¬ nie wylotu, sa zaostrzone; srodkowa czesc lopatek posiada równomierna grubosc.Para, wchodzac do takich lopatek, traci preznosc, a zyskuje na szybkosci; zjawi¬ sko to zachodzi az do czesci srodkowej ka¬ nalu, poczem iDreznosc znów wzrasta ko¬ sztem szybkosci, wskutek stopniowego rozszerzania sie kanalu.Opisany typ lopatek wirnika nadaje sie do konstrukcji, w której przegródki we¬ wnetrzne lopatek wirnika stanowia calosc z tarcza lub z walem turbiny, przegródki zas zewnetrzne zostaja umocowane na kol¬ nierzu tarczy albo walu zapomoca nitów albo w inny podobny sposób.Ksztalty, jakie posiadac moga -lopatki zewnetrznych i wewnetrznych przegródek posrednich i koncowych ogniw turbiny, wskazane na fig. 5, 6, 12, 13, 14 i 15, sa tu przedstawione jako przyklady, w celu wskazania niektórych najodpowiedniej¬ szych typów, które moga znalezc zastoso¬ wanie.Lopatki podzielonych pierscieniowo prze¬ gródek moga w niektórych wypadkach byc jednakowe w dwóch lub wiekszej ilosci przegródek ogniwa. W takim razie roz¬ prezenie pary nastepuje odmiennie w roz¬ maitych przegródkach danego ogniwa.Lopatki moga równiez w róznych prze¬ gródkach ogniwa posiadac jednakowe ka¬ ty wlotu i wylotu. — 6 —Czesto tez okazuje sie pozytecznem za¬ opatrywanie przegródki zewnetrznej ogni¬ wa w wieksza ilosc lopatek, anizeli prze¬ gródki wewnetrznej.Fig. 17 przedstawia dalsza odmiane kon¬ strukcyjna koncowego ogniwa lopatek kierowniczych 14 i wirnika 15. Mamy tu¬ taj dodatkowa obraczkowa przegrode 25, zajmujaca czesciowo lub calkowicie sze¬ rokosc lopatek 14 i odpowiadajaca jej prze¬ grode 26, dzielaca lopatki wirnika na prze¬ gródki zewnetrzne i wewnetrzne. Lopatki stalki i wirnika w zewnetrznych prze¬ gródkach sa, jak poprzednio, typu odrzut- nego, podczas gdy lopatki przegródek we¬ wnetrznych wykonane sa jako naporowe.Lopatki wewnetrznych i zewnetrznych przegródek wskazuja fig. 18 i 19 w prze¬ kroju wedlug linji XVIII—XVIII i XIX— XIX na fig. 17.Kombinowanie lopatek odrzutnych i na¬ porowych w jednem ogniwie bywa nieraz stosowane w celu otrzymania najwydatniej¬ szej pracy ostatniego ogniwa turbiny oraz usztywnienia wirnika; lopatki naporowe sa wiecej odpowiednie dla przegródek we¬ wnetrznych, poniewaz para, przechodzaca przez wewnetrzne przegródki lopatek wir¬ nika, osiaga wieksze szybkosci, a w tym wypadku mozna wykonac podstawy lopa¬ tek dostatecznie mocne, W innych wypad¬ kach typ lopatek wewnetrznych i zewnetrz¬ nych przegródek danego ogniwa jest jed¬ nakowy, zato kat wylotowy lopatek wirni¬ ka bedzie w przegródkach wewnetrznych i zewnetrznych odmienny.Przegroda 25 moze byc niejednokrotnie pominineta, natomiast przegroda 26 jest koniecznie potrzebna w celu oddzielenia strumieni pary, przeplywajacej przez we¬ wnetrzna i zewnetrzna czesc wirnika, i za¬ bezpieczenia od wirów, które musza po¬ wstawac pod wplywem znacznych róznic w szybkosciach pary, w zaleznosci od znacznych róznic w szybkosciach obwo¬ dowych lopatek zewnetrznych i wewnetrz¬ nych przegródek. fig. 20 przedstawia w zwiekszonej skali wskazane ria fig. 1 uszczelnienie przegro¬ dy obraczkowej lopatek stalki 10 i wirnika 11, oraz pomiedzy lopatkami wirnika 41 i przegroda 21 lopatek kierowniczych 14.Jak wskazuje rysunek, zwrócony ku rucho¬ mej przegrodzie 13 brzeg przegrody 12 jest zaostrzony, aby zmniejszyc niebezpieczen¬ stwo zbyt silnego zagrzania sie w razie e- wentualnego tarcia sie przegród 12 i 13.Przegroda 21 jest zaopatrzona w szczeliwo zwyklego rodzaju, sluzace, równiez do te¬ go samego celu.Fig. 21 przedstawia odmienny rodzaj u- szczelnienia. Szczeliwo 28 jest umocowa¬ ne w tym wypadku nitami 29 do scianek 12 i 21. Polaczenie to jest odpowiednio, wytrzymale, a po za tern umozliwia latwa wymiane szczeliwa.Fig. 22 przedstawia inna odmiane. Prze¬ groda obraczkowa 13 posiada wystepy 30, które sa w stosunku do szczeliwa 28 tak umieszczone, by przedostajaca sie pomimo wszystko pare odprowadzac w tym sa¬ mym kierunku, w którym plynie para ro¬ bocza. Kierunek, w jakim przedostajaca sie przez uszczelnienie para bedzie odpro¬ wadzona, wskazuja na rysunku strzalki.Fig. 2 przedstawia konstrukcje, która znajduje zastosowanie w wypadkach, gdzte zachodzi potrzeba przeprowadzania znacz¬ nych i wiekszych, niz w wypadku fig. 1, objetosci pary przez niskoprezna czesc tur¬ biny. W takim wypadku sprawnosc tur¬ biny, dzieki niniejszemu wynalazkowi, mo¬ ze byc znacznie wzmozona. W turbinie tej para, przeplywajaca przez wewnetrzne przegródki pierscieniowo podzielonych tar¬ czy stalki i wirnika 10, 11, zostaje w^dal- szym ciagu dzielona obraczkowemi prze¬ grodami 31, 32 przed przejsciem do nastep¬ nego ogniwa, skladajacego sie z lopatek kierowniczych 33 i wirnika 34. Para, na- — 7 —plywajaca przez zewnetrzne przegródki lopatek statki i wirnika 33, 34, rozpreza sie do cisnienia skraplacza i uchodzi do wy¬ lotu bezposrednio po opuszczeniu lopatek zewnetrznych wirnika 34. Powoli rozpre¬ zajaca sie para, która przeplywa przez przegródki wewnetrzne 33, 34 zapomoca przegród obraczkowych 35, 36 znów zosta¬ je podzielona na dwie warstwy i wchodzi do nastepnego ogniwa, skladajacego sie ze stalki 37 i wirnika 38. Para, przeplywa¬ jaca przez przegródki zewnetrzne ogniwa 37 i 38, rozpreza sie ostatecznie do cisnienia skraplacza i po opuszczeniu zewnetrznych lopatek wirnika 38 przechodzi bezposred¬ nio do komory wylotowej 2. Energja po¬ zostajaca w parze, która przeszla przez wewnetrzne przegródki kierownicze i ru¬ chome 37, 38, w których nastapilo pewne, nieznaczne rozprezenie pary, zostaje zuzy¬ ta w ogniwie koncowem turbiny, zlozo- nem z lopatek stalych 14 i wirnikowych 15, tak jak to mialo miejsce w wypadku fig. 1.Wporównaniu do przedstawionej na fig.I turbiny widzimy, ze w wypadku fig. 2 przekrój kanalów, przez które para opu¬ szcza turbine, zostal zwiekszony o prze¬ krój przegródek zewnetrznych wirników 34 i 38.Ksztalt lopatek, odpowiadajacy turbinie wskazanej na fig, 2 przedstawiaja fig. 7 do II wlacznie. Fig. 7 przedstawia szereg o- gniw niskopreznej czesci turbiny, fig. zas 8, 9, 10 i 11 daja przekrój lopatek z fig. 7 wzdluz linji VIII—VIII, IX—IX, X—X i XI—XI. Sposób dzialania turbiny, przed¬ stawionej na fig. 2, 7, 8, 9, 10 i 11, jest zro¬ zumialy w zwiazku z objasnieniem fig. 1, 5, 6 i 12. Oczywiscie, ze i do turbiny, przed¬ stawionej na fig. 2, 7, 8, 9, 10 i 11 zastoso¬ wac mozna rozmaite rodzaje i kombinacje lopatek.Przyklad zastosowania wynalazku w tur¬ binie, bedacej typowa turbina naporowa, przedstawia fig. 3. Konstrukcja i dzialanie tej turbiny, wobec uwidocznienia przekro¬ jów lopatek niskopreznej czesci turbiny wzdluz linji / — /, // — //, /// — III, oznaczonych tak samo, jak i poprzed¬ nio, sa zupelnie zrozumiale bez wyjasnien dodatkowych.Fig. 4 przedstawia odmienny rodzaj tur¬ biny, zbudowanej stosownie do zasad ni¬ niejszego wynalazku. Wysokoprezna czesc tej turbiny jest turbina naporowa, nisko- prezna zas czesc posiada znana budowe tarczowa. Lopatki moga byc zarówno od- rzutne, jak i naporowe, albo tez przedsta¬ wiac dowolna kombinacje z tych dwu za¬ sadniczych rodzajów.W konstrukcji, wskazanej na fig. 1, 2 i 4, lopatki ruchome niskopreznej czesci sa umocowane na oddzielnych tarczach,, obsadzonych na wale 3 turbiny. W niektó¬ rych wypadkach jest rzecza bardzo pozy¬ teczna, by czesc tych lopatek lub wszyst¬ kie umocowywac bezposrednio na wale turbiny. Wal ma w takim razie zwiekszo¬ na srednice i posiada kolnierze, do których przytwierdzamy lopatki wirnika w dowol¬ ny sposób. Widzimy tutaj równiez prosta komore wylotowa, do której wchodzi pa¬ ra po przebyciu róznych tarcz lopatko¬ wych wirnika. Para, opuszczajaca po¬ szczególne wience wirników, moze byc od¬ prowadzana do oddzielnych komór skra¬ placza i do oddzielnych nawet skraplaczy, o ile tego oczywiscie zachodzi potrzeba.Dalsza odmiane konstrukcyjna przedsta¬ wia schematycznie fig. 23. W przedsta¬ wionej tu turbinie widzimy, ze kazdy z od¬ dzielnych strumieni pary przeplywa od¬ dzielnie przez liczne wience lopatek kie¬ rowniczych i wirnikowych, zanim nastapi rozprezenie pary do poziomu cisnienia w skraplaczu i para przedostanie sie do wylo¬ tu. W jednem ogniwie 10, 11 para dzieli sie na trzy pierscieniowe strumienie. Lo¬ patki obu wienców tego ogniwa sa podzie- — 8 —lone na trzy przegródki. Lopatki mozna tak zbudowac, azeby stosunek szybkosci pary do szybkosci obwodowej kazdej, prze¬ gródki byl niezmienny, co da jednakowa sprawnosc we wszystkich spólsrodkowyeh .przegródkach wienca.Na zasadzie powyzszych przykladów i zalaczonych rysunków widzimy, ze para, przeplywajaca przez lopatki w turbinach, zbudowanych w mysl niniejszego wyna¬ lazku, dzieli sie na szereg oddzielnych pier¬ scieni, tworzacych mniej lub wiecej calko¬ wicie pokrywajace sie strumienie pary, z których strumien zewnetrzny rozpreza sie silniej od strumienia, czy strumieni we¬ wnetrznych, wiecej do osi turbiny zblizo¬ nych. Para ze strumienia lub strumieni wewnetrznych, zostaje odprowadzona od¬ dzielnie do wylotu niezwlocznie po rozpre¬ zeniu sie jej do odpowiedniego cisnienia i wyzyskaniu jej calkowitej szybkosci.Innemi slowy powstajace w znajdujacej sie w ruchu turbinie oddzielne strumienie pary porównac mozna do szeregu pustych stozków. Para wychodzi przez podstawe stozka, kazdy zas stozek nastepny tworzy para, opuszczajaca stozek poprzedni. U podstawy kazdego z takich stozków para zostaje calkowicie rozprezona i uchodzi nazewnatrz, a mianowicie z kazdego z nie¬ zaleznych od siebie ogniw turbiny oddziel¬ nie.Jak wynika z przytoczonych poprzednio przykladów, niniejszy wynalazek mozna zastosowac zarówno w turbinach odrzut- nych jak i w turbinach naporowych, a wreszcie w turbinach skombinowanych z dwu powyzszych rodzajów. Wynalazek stanowi zatem udoskonalenie wszelkiego typu turbin osiowych. Wysokoprezna czesc turbiny albo kazda wogóle czesc turbiny, do której wynalazku. nie za¬ stosowano, moze byc oczywiscie dowol¬ nego rodzaju. Wynalazek nadaje sie przedewszystkiem do turbin, pracujacych para wylotowa, oraz do turbin o zmien- nem przeciwcisnieniu, gdzie do skraplacza przechodzi wzglednie znaczna ilosc pary.Mozna go równiez stosowac do turbin zdwojonych, w których oddzielne stru¬ mienie pary przeplywaja w odwrotnym kierunku do wylotu.Jednem slowem wynalazek znajduje za¬ stosowanie w turbinach osiowych wszyst¬ kich znanych rodzajów, przeznaczonych do pracy przy wysokiej prózni, w których, jak wspominalismy, w celu otrzymania znacznej sprawnosci stosujemy lopatki wiekszej dlugosci. PL

Claims (8)

  1. Zastrzezenia patentowe. 1. Osiowa turbina parowa, tern znamien¬ na, ze para plynaca' przez niskoprezna czesc turbiny mniej wiecej w tym samym kierunku, zostaje rozdzielona na pierscie¬ niowe strumienie, które rozprezaja sie w rozmaitym stopniu, i z kilku wienców wir¬ nikowych uchodzi do wylotu.
  2. 2. Osiowa turbina wedlug zastrz. 1, tern znamienna, ze jeden wieniec lopatek sta¬ lych i odnosny wieniec lopatek ruchomych niskopreznej czesci zostaja podzielone na szereg przegródek, oddzielonych od sasied¬ nich przegródek danego ogniwa zapomoca pierscieniowych przegród w taki sposób, ze para, przeplywajaca przez takie ogniwo turbiny zostaje podzielona na dwa pierscie¬ niowe strumienie, lopatki zas zewnetrznej przegródki posiadaja taki ksztalt, ze prze¬ chodzaca przez nie para rozpreza sie w stopniu znaczniejszym, anizeli para prze¬ plywajaca przez lopatki odnosnej prze¬ gródki wewnetrznej, znajdujacej sie blizej osi turbiny.
  3. 3. Osiowa turbina wedlug zastrz. 1, tern znamienna, ze dwa lub wiecej wienców lo¬ patek stalych i odnosnych wieców lopa¬ tek ruchomych niskopreznej czesci zostaja podzielone na szereg przegródek, oddzi — 9 —lonych od sasiednich przegródek danego ogniwa zapomoea pierscieniowych prze¬ gród w taki sposób, ze para, przeplywajaca przez takie ogniwa turbiny, zostaje podzie¬ lona na trzy lub wiecej pierscieniowych strumieni, lopatki zas zewnetrznych prze¬ gródek posiadaja taki ksztalt, ze para, przechodzac przez nie, rozpreza sie w stopniu znaczniejszym, anizeli para, prze¬ plywajaca przez odnosne przegródki we¬ wnetrzne, znajdujace sie blizej osi turbiny.
  4. 4. Turbina wedlug zastrz. 2 lub 3, tern znamienna, ze kat wylotu lopatek we¬ wnetrznej przegródki ogniwa, zlozonego z wienców stalki i wirnika, jest wiekszy, a- nizeli kat wylotowy lopatek zewnetrznej przegródki tegoz ogniwa, znajdujacej sie na wiekszej od osi turbiny odleglosci.
  5. 5. Turbina parowa, zaopatrzona w jeden lub wiecej wienców lopatkowych zlozo¬ nych z wiekszej ilosci przegródek, wedlug zastrz. 2 lub 3, tern znamienna, ze lopatki jednej lub wiekszej ilosci przegródek da¬ nego wienca posiadaja ksztalt wlasciwy turbinie odrzutnej, lopatki zas przegródek pozostalych tego samego wienca ksztalt wlasciwy turbinie naporowej.
  6. 6. Turbina parowa zaopatrzona w jeden lub wieksza ilosc przegrodzonych wienców lopatek stalych i ruchomych wedlug zastrz. 2 lub 3, tern znamienna, ze lopatki jednej lub kilku wewnetrznych przegródek dane¬ go wienca sluza wylacznie lub prawie wy¬ lacznie do prowadzenia pary, nie wywolu¬ jac prawie zupelnie rozprezania przeply¬ wajacej przez nie pary.
  7. 7. Turbina wedlug zastrz. 2, tern zna¬ mienna, ze lopatki wewnetrznej przegrody wirnika posiadaja taka budowe, ze kanal parowy lopatek zweza sie w kierunku od brzegów, a szczególniej od brzegów wylo¬ towych lopatki do jej srodka w celu, by preznosc przeplywajacej przez lopatke pa¬ ry zmniejszyc u wlotu do lopatki, zwiek¬ szajac jednoczesnie szybkosc przeplywu az do srodkowej czesci lopatki, poczem zwiekszona chwilowo szybkosc spada i podnosi sie cisnienie, wskutek stopniowo rozszerzajacego sie ku wylotowi przekroju kanalu parowego.
  8. 8. Turbina wedlug zastrz. 2, tern zna¬ mienna, ze zewnetrzna przegroda pierscie¬ niowa, oddzielajaca najdalej od osi turbiny polozone przegródki lopatek, jest uksztal¬ towana w ten sposób, ze prowadzi pare, o- puszczajaca zewnetrzne przegródki lopa¬ tek wirnika, nazewnatrz w kierunku ko¬ mory wylotowej. WestinghouseElectric & Manufacturing Co. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy**?s-i- Do opisu patentowego Ns 1562. Ark. [. .\\\\\NN\\NNN\\V\\\\\\\\\\\\^\\\\N\\\\NN\\\\\^*fy-2- Do opisu patentowego Xs 1502. Ark. II. f////////////////////////////////////////////////7777P.%¦»¦ Do opicu patentowego N° 15&L Ark. ITI.J%9*- Do opisupatentowego N° 1562 Ark. IV. •////////////////////////////////////////////,Do opisu patentowego .Na 1562. Ark. V. J1^. 1Z. w , Fty.13. Jfe. 15. I)ig. U. <«) hwl \ugsx^ 3NS hte^ ^vv.n?q Kcscsn kcss^L-' fi Fiff. 9. ¦w ¦¦!«&¦ w *) Ljssnssn Lcss^l Lssn^fl S~ 3t s. M M Ml « V- KsA 11 ^BSsA-fOIjUf.W. Fur. 19. Do opisu patentowego Sk 1562.. Ark. VT. F/Lg.20. vv -+—r— ¦ •¦ pz-— FjLg.ZL ,FfaJ2. ^K-t.GFAF.k:.^lAKLt lC«, W WARSZAKiL PL
PL1562A 1920-06-16 Osiowa turbina parowa. PL1562B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL1562B1 true PL1562B1 (pl) 1925-03-31

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1422382B1 (en) Axial flow turbine
US3464357A (en) Reversible hydraulic apparatus
JPS6257803B2 (pl)
US5676522A (en) Supersonic distributor for the inlet stage of a turbomachine
ES2746966T3 (es) Canal de transición para una turbomáquina y turbomáquina
JP4341808B2 (ja) 蒸気タービンの入口部及びそれを改造する方法
US2405190A (en) Fluid turbine
JP2001510525A (ja) 蒸気タービン
JP2013148039A (ja) 蒸気タービン
PL1562B1 (pl) Osiowa turbina parowa.
JP2004150357A (ja) 蒸気タービン
CA2427600A1 (en) Axial flow turbo compressor
JPS6354155B2 (pl)
US1803220A (en) Water turbine
US2404371A (en) Fluid turbine
WO2021124205A1 (en) A process of enhancing the pressure ratio using base integrated symmetric or asymmetric double cones
US1623446A (en) Impulse turbine
US1681706A (en) Hydraulic turbine
JPH0791202A (ja) 蒸気タービン
JP2021071114A (ja) 制御されたフロータービンブレード
SU819364A1 (ru) Проточна часть паровой турбины
JP2000274202A (ja) 流体機械
WO2000053895A1 (en) Turbine rotor disk
JPH10220202A (ja) 軸流タービン
US767189A (en) Steam-turbine.