AT321224B - Verstellbare Leitschaufeln für Turbinen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft verstellbare Leiterschaufeln für Turbinen, insbesondere für Francis- bzw. 



  Pumpturbinen für grosse Fallhöhen, mit fliegender oder beidseitiger Schaufellagerung, bei denen an den zugekehrten Stirnwänden der Leitschaufelschutzwände koaxial zur Schwenkachse der Leitschaufeln kreisförmige Aussparungen angeordnet sind, in die unter Belassung eines Spaltes an den Leitschaufeln befestigte flache Endscheiben eingreifen. 



   Es werden heute Francisturbinen für Fallhöhen bis zu 700 m und 100 MW Leistung ausgeführt. Die hohen Wasserdrücke führen in Verbindung mit den grösseren Turbinenabmessungen zu wesentlichen axialen Deformationen des Austrittsquerschnittes der Turbinenspirale (Stützschaufelring) und der beiden Turbinendeckel im Bereich der Leitschaufeln, welche die Spalte zwischen den Leitschaufeln und den Leitradschutzwänden vergrössern. Diese vergrösserten Spalte bringen Wirkungsgradeinbussen für die Turbine. Zu ihrer Vermeidung war bisnun eine aufwendige Bauweise der genannten Turbinenteile erforderlich. 



   Es sind Konstruktionen bekannt, in denen mit der Leitschaufel verbundene Scheiben verwendet werden, die in entsprechend kreisförmige Ausnehmungen an den zugekehrten Stirnwänden der Leitschaufelschutzwände eingreifen. Durch diese Massnahme wird jedoch insbesondere bei hohen Wasserdrücken vermehrt auftretenden Spaltverlusten nicht hinreichend begegnet. 



   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Einbussen an Turbinenwirkungsgrad durch Spalterweiterung hinreichend zu vermindern und gleichzeitig eine leichtere und billigere Ausführung des Stützschaufelringes der Spirale und der beiden Turbinendeckel zu erreichen. Hiezu wird vorgeschlagen, dass bei eingangs erwähnten verstellbaren Leitschaufeln für Turbinen, gemäss der Erfindung die Endscheiben, insbesondere deren Stirnseiten, eine labyrinthartige Ausbildung am Dichtspalt aufweisen. 



   An Hand eines Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert. Es zeigen Fig. l einen Axialschnitt durch eine fliegend gelagerte Leitschaufel, Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine beidseitig gelagerte Leitschaufel, Fig. 3 einen Querschnitt zweier benachbarter Leitschaufeln. 



   Die Fig. l zeigt einen Längsschnitt einer Schaufellagerung mit fliegend angeordnetem Lager der Leitschaufel Hiebei ist die Leitschaufel--l--über einen Lagerzapfen--la--durch die   Leitschutzwand--6--   im Gehäuse drehbar gelagert. An der Verbindungsstelle des Lagerzapfens--la--mit der Leitschaufel--l-- 
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   An der gegenüberliegenden Seite der Leitschaufel--l--ist ebenfalls eine   Endscheibe --3-- befestigt   bzw. angeordnet und in die hiefür vorgesehene   Aussparung --5-- eingelegt.   Wesentlich ist auch hier, dass die Tiefe bzw. der Durchmesser der kreisförmigen Aussparung--5--so gewählt wird, dass ein Drossel- bzw. 



  Dichtspalt--9--entsteht. 



   Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt einer beidseitig gelagerten Leitschaufel Auch hier ist, wie bereits in Fig. l beschrieben, eine Aussparung--4, 5--in den   Leitschutzwänden --6, 7-- vorgesehen.   An den Enden der Leitschaufel also an den Lagerstellen, sind   Endscheiben--2, 3--befestigt,   die in 
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 bzw. ein Axialdichtring--12--eingelegt ist. Auch hier ist es möglich, die Stirnseite der Endscheiben --2, 3--mit einer labyrinthartigen Ausbildung zu versehen (in den Zeichnungen nicht angeführt), um die Dichtwirkung des Dichtspaltes--8, 9--noch zu erhöhen. Als besonderer Vorteil ist die Tatsache anzusehen, dass durch Anordnung von Dichtelementen, sei es durch Bildung eines Drossel-bzw.

   Dichtspaltes--8, 9-oder Verwendung von Dichtungen--10, 12--, der störende Axialschub der   Leitschaufeln--l-entfällt.   Die Spurfläche der Lagerbüchse braucht somit nicht überdimensioniert werden. 



   Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht zu einem Schnitt zweier benachbarter   Leitschaufeln --1--.   Hiebei ist die Anordnung bzw. die   Teilung--T--der Leitschaufeln--l--aufgeführt.   Die Teilung-T--ist grösser als der   Durchmesser--D--der Endscheiben--2, 3--, d. h.   die   Endscheiben--2, 3--werden   soviel geringfügig kleiner ausgeführt, dass die   Teilung--T--möglich   ist, ohne dass sich die   Endscheiben--2, 3--berühren   und dass noch genügend grosser Abstand der Aussparungen--4, 5-zueinander verbleibt. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verstellbare Leitschaufeln für Turbinen, insbesondere für Francis- bzw. Pumpturbinen für grosse Fallhöhen, mit fliegender oder beidseitiger Schaufellagerung, bei denen an den zugekehrten Stirnwänden der Leitschaufelschutzwände koaxial zur Schwenkachse der Leitschaufeln kreisförmige Aussparungen angeordnet sind, in die unter Belassung eines Spaltes an den Leitschaufeln befestigte flache Endscheiben eingreifen, <Desc/Clms Page number 2> EMI2.1