Przedmiotem patentu austrjackiego Nr 73 820 jest turbftna wodna, w której zatpo- moca odpowiedniego proporcjonalnego do podzialu lopatek zwezenia dlugosci lopa¬ tek, mierzonej w kierunku obwodu, unika sie stosowanego dotad komórkowo-rynienko- wego ksztaltu przestrzeni lopatkowych co najmniej wzdluz pewnej czesci tej po¬ wierzchni. Niniejszy wynalazek dotyczy od¬ miany ksztaltu, oraz wzajemnego poloze¬ nia lopatek kól obiegowych turbin wod¬ nych, dzieki czemu mozna uzyskac wielka niezaleznosc stopnia dzialania od zmian i- loscil obrotu. W zalaczonych rysunkach jest kolo obiegowe stanowiace przedmiot wyna¬ lazku niniejszego, przedstawione w paru wykonaniach.Fig. 1 przedstawia lewa polowe kola o- biegowegp turbiny wodnej w zarysie, któ¬ rej lopatki kola obiegowego S urzadzone sa prawie prostopadle do walu kola obie¬ gowego. Fig. 2 przedstawia dwa profile lo¬ patek, otrzymane zapomoca przeciecia sie dwóch sasiednich lopatek Z powierzchnia pradu i wedle znanych metod rozwiniete na plaszczyznie. Fig. 3 przedstawia sasied¬ nie profile lopatek, które otrzymaiió w po¬ dobny sposób przecieciem lopatek po¬ wierzchnia pfadti z1—zx. Fig. 4 przedsta¬ wia kolo obiegowe ze skrzydlami skieró- wanemi skosnie do osi kpla ofoiegóWegó.Fig. 5—8 — kilka Waznych dla niniejsze¬ go wynalazku przekrojów lopatek, które równiez znanemi metodami rozminieto.Podany w pateiuife austrjackim 73 82SÓ sposób rozdzielania „ftszt&fttf komórkowe-go" od „ksztaltu skrzydlowego" zastosowa¬ no takze przy wykreslaniu fig. 2, 3, 5 i 6, jak to mozna zauwazyc na dwóch nakreslo¬ nych rzutach normalnych nlf n2. Poniewaz w fig, 2, 3 i 5 nie dalo sie osiagnac przecie¬ cia owych rzutów normalnych z sasiednim profilem, dlatego tez posiadaja lopatki ko¬ la obiegowego w tern miejscu zastrzezione we wspomnianym patencie „ksztalt skrzy¬ dlowy".We wspomnianym patencie polozony jest glówny nacisk na czesciowe, lub zupel¬ ne unikania uzywanego dotad ksztaltu ko¬ mórkowego kola obiegowego. W ten sposób uzyskuje sie wprawdzie pozadane zwiek¬ szenie specyficznej ilosci obrotów, jednak czasem ze zwiekszeniem obciazenia moze silnie zmniejszyc sie istniejaca przy najlep¬ szym stopniu dzialalnosci ilosc obrotów, przez co nastepuje znaczne pogarszanie sie stopnia dzialalnosci, jak to ogólnie znanem jest przy uzywanych turbinach szybkobiez¬ nych.W zakladach korzystajacych z sily po- pedowej wody jest jednak rzecza pozada¬ na, azeby turbijna w czasie mozliwie wiel¬ kiej ilosci obrotów wykazywala mozliwie male zmiany stopnia wydajnosci. Cel ten osiaga sie wedle wynalazku niniejszego w ten sposób, ze rzyczywista dlugosc profilu lopatek, który otrzymuje sie przecieciem sie powierzchni pradu z powierzchnia lopat¬ ki, co najmniej wewnatrz pewnej czesci po¬ wierzchni lopatki, posiada co najmniej w przyblizeniu te sama wartosc, przyczem war¬ tosc ta wynosi okolo polowy najwiekszego podzialu lopatek, istniejacego wewnatrz rozpatrywanej czesci. To postepowanie zmniejsza tarcie na zewnetrznych koncach skrzydel, a wiec tam gdzie ono posiada najwieksza wartosc i zwieksza sile rozpe- dowa lopatek w kierunku glowy, a wiec tam, gdzie wplyw tarcia zmniejsza sie.Na fig. 1 czesc skrzydel, wewnatrz któ¬ rej profil lopatki powinien byc przynaj¬ mniej w przyblizeni^ równie dlugi, jest o^ graniczony dwoma plaszczyznami pradu z—z i z±—zr Najwiekszy podzial lopatki, który sie wewnatrz omawianej czesci znaj¬ duje, musi sie znajdowac na powierzchni pradu z—z i mozna go oznaczyc na fig. 2 dlugoscia odcinka t. Zgodnie z zalozeniem est dlugosc profilu lopatki X niemal polo¬ wa dzialu lopatkowego t. Na powierzchni z1—zx (fig. 1) zmniejszyl sie dzial lopatko¬ wy na tx (fig. 3). Natomiast dlugosc profilu lopatkowego wewnatrz danego obrebu nie powinna sie zmniejszac znacznie, albo inne- mi slowy powinna dlugosc poszczególnych profilów lopatkowych, które wewnatrz po¬ wierzchni z—z i z1—zx leza, przynajmniej równac sie polowie wymienionego podzialu lopatkowego / na fig. 2.Fig. 4 przedstawia kolo obiegowe z przeplywem wody w kierunku osi i ze sko¬ snie do osi kola obiegowego zwrócone- mi skrzydlami, których profile otrzyma¬ ne przekrojem z powierzchnia s — s, wzglednie sx — s19 dokladnie sa przed¬ stawione na fig. 5 wzglednie 6. Takze i w tym wypadku nie powinna zachodzic zadna znaczniejsza róznica w dlugosci pro¬ filów wewnatrz tych obu powierzchni pra¬ du i ta dlugosc powinna byc tak obrana, zeby odpowiadala polowie przynajmniej najwiekszego podzialu lopatkowego / (fig. 5), lezacego wewnatrz wymienionego obre¬ bu. Przytem mozna uniknac uzywanego do¬ tad „ksztaltu komórkowego" kola obiego¬ wego w granicach calej rozpatrywanej cze¬ sci lopatki kola obiegowego, jak to w posta¬ ci przykladu przedstawiaja fig. 1 — 3, lub tez mozna w tej czesci „ksztalt komórko¬ wy", zamienic z „ksztaltem skrzydlowym".Ostatni sposób jest przedstawiony jako przyklad na profilach lopatek na fig. 5 i 6, jak jak to uwidoczniaja podane rzuty nor¬ malne nx i n2.Oczywiscie wymieniony stosunek mie¬ dzy dlugoscia lopatki i najwiekszym podzia¬ lem lopatkowym osiaga swój cel tylko w turbinach wodnych, przyczem najwyzsza — 2 —wartosc tego stosunku zalezy od chropowa¬ tosci lopatek, od wielkosci kola obiegowe¬ go, od jego kata i od istotnych warunków obiegu nie sa jednak te uboczne okoliczno¬ sci do tego stopnia decyduj acemi, zeby na ten stosunek wplywaly w znacznym stop¬ niu. Wielkosc i polozenie tej czesci lopat¬ kowej, której zadana równosc omawiane¬ go stosunku przynajmniej zachowana w przyblizeniu, zalezy od obciazenija i szyb¬ kosci obrotu kola obiegowego. Np. w ten sposób moga byc profile lopatek wzdluz ca¬ lej powierzchni lopatek przynajmniej w przyblizeniu równiez dlugie, jezeli kolo o- bfegowe pracuje przy malem obciazeniu lo¬ patek. Przy wielkiem obciazeniu lopatek o- placa sie jednak umiescic dluzszy profil lo¬ patki w kierunku piasty rozwazanej czesci lopatki. Na fig. 3 przedstawiony jest jako przyklad profil lopatki nieco dluzszy od profilu przedstawionego na fig. 2. Jezeli wlasciwa liczba obrotów ma mozliwie wzrósc, to poleca sie przynajmniej ze¬ wnetrzny koniec lopatki zaokraglic, wzgled¬ nie odciac, jak to przedstawia fig. 4. W ten sposób osiaga sie dalsze zmniejszenie dlu¬ gosci lopatki w stosunku do podzialu lopa¬ tek, tak, ze w miejscach zaokraglen dlugosc profilów staje sie mniejsza od polowy po¬ dzialu lopatek t (fig. 5), mierzonej na po¬ wierzchni pradu s—s.Na fig. 7 sa zewnetrzne konce lopatek lezace na powierzchni pradu s2—s2 (fig. 4) rozwiniete na plaszczyznie rysunku, zas wywolane przez zaokraglenie zmniejszenie dlugosci profilu mozna wymierzyc z X; je¬ sli tego rodzaju turbina szybkobiezna ma pracowac ponadto pod wysokiem obciaze¬ niem lopatek, to nalezy profile lopatek od¬ powiednio rozszerzyc w kierunku piasty, jak to widac na fig. 8, która przedstawia rozwi¬ niete profile lopatek powierzchni pradu s3—s3 (fig. 4) sasiadujacej z piasta kola o- biegowego. Dlugosc X2 tych profilów jest w takim wypadku wieksza niz dlugosc czesci lopatki X, ograniczonej powierzchnia pra¬ du s—s i Sj—s1# Tego rodzaju kola obiegowe posiadaja przy zwiekszonej wytrzymalosci minimum strat na tarcie i przewyzszaja wszystkie dotad znane sposoby budowania kól obiego¬ wycli zarówno w odniesieniu do uzyskanej specyficznej ilosci obrotów, jako tez w od¬ niesieniu do równomiernosci stopnia dzia¬ lalnosci przy zmianach ilosci obrotów. Po¬ dobnie mozna z zalaczonych przykladów zrozumiec, ze w zupelnosci zerwano z do- tychczasowemi pogladami na sposób prowa¬ dzenia wody.Wedle wynalazku niniejszego zbudowa¬ ne kolo obiegowe, którego lopatki sa albo mocno polaczone z piasta, lub ruchomo przymocowane, moze znalezc korzystne za¬ stosowanie wszedzie tam, gdzie chodzi o uzyskanie wielkiej specyficznie ilosci ob¬ rotów przy wielkich zmianach w obciazeniu, albo gdzie ma byc uzyskany przy rów¬ nej ilosci obrotów dobry stopifcn dzialalno¬ sci. Wielka niezaleznosc tych kól obroto¬ wych w stosunku do zmian w ilosci obrotów pozwala zastosowac to samo kolo obiegowe przy równem nachyleniu powierzchni, ale przy róznej ilosci obrotów i ilosciach wody, przez co odpada konieczny dotychczas dla kazdego poszczególnego wypadku odrebny zarys i budowa* nowych kól obiegowych.Przy uzyciu konstrukcji kola wedlug wyna¬ lazku niniejszego wystarcza takze znacznie mniejsza ilosc modeli kól obiegowych, i\ mi¬ mo to ma sie korzysc nieosiagnietej dotad równomiernosci stopnia dzialalnosci przy zmianach ilosci obrotów, wzglednie obcia¬ zenia. Równoczesnie dlugosc profilów lo¬ patki w przyblizeniu co najmniej jednako¬ wa w podanym obrebie lopatki, znacznie u- praszcza zmontowanie kola obiegowego, co szczególnie wtedy ma znaczenie, gdy cho¬ dzi o zastosowanie lopatek blaszanych, po¬ niewaz mozna je ostrzyc jeszcze przed zgieciem blach i z wielka dokladnoscia.W koncu profile lopatek sa zawsze do- — 3 —stepne zawdzieczajac podanemu polozeniu skrzydel kól obiegowych i odpowiednio wielkiemu i dobranemu podzialowi lopatek, wzglednie ich dlugosci, wskutek czego moz¬ na przedsiewziac dodatkowe wyrównanie tych profilów zapomoca szablonów, co jak wiadomo jest niemozliwe przy zwykle uzy¬ wanych sposobach budowy kól obiegowych.Nie trzeba specjalnie uzasadniac, ze wspom¬ niane korzysci dadza sie osiagnac tylko przy równoczesnem uzywaniu tych urzadzen, które sa zawsze wymagane do osiagniecia uporzadkowanego i mozliwie pozbawionego strat pradu w turbinie. Do tego' nalezy u- mocowanie kola obiegowego zapomoca od¬ powiednio uksztaltowanego aparatu kierow¬ niczego, i\ odprowadzania wody rura ssaca, która w razie potrzeby musi umozliwic je¬ szcze odpowiednie wyzyskanie jej zpowro- tem. W czasie ruchu cale kolo obiegowe musi byc wypelnione woda przeplywajaca. PL