DE158212C

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Publication number: DE158212C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei mehrstufiger Ausnutzung der im gespannten Dampf oder Gas enthaltenen Energie leitet man das Betriebsmittel von einem zum anderen Laufrade durch Leitschaufelapparate über, deren Schaufeln die Zwischenräume zwischen den · einzelnen Rädern so überbrücken, daß das Betriebsmittel die einzelnen Treib- und Leitschaufeln der verschiedenen Stufen hintereinander in SchlangenlinienWith multi-stage utilization of the energy contained in the steam or gas the equipment is routed from one impeller to the other through guide vane devices over, the blades of which bridge the spaces between the individual wheels, that the operating means the individual propulsion and guide vanes of the various stages one behind the other in serpentine lines

ίο durchströmt. Auf diesem schlangenförmigen Wege erfährt das Betriebsmittel Ablenkungen seiner Bewegungsrichtung so oft, wie Schaufeln vorhanden sind. Nun findet aber bekanntlich, zumal bei den gebräuchlichen großen Strömungsgeschwindigkeiten, infolge der Fliehkraft in den gekrümmten Teilen der Schaufeln eine Verdichtung des Dampfes statt, die in dem ganzen Querschnitt bezw. in der Dicke des Dampfstrahles keine gleichmäßige ist. Die Verdichtung ist an den Wandungen der Taschen oder Schaufeln, also stets an der Außenseite des Dampfbogens, am größten, während sie sich nach dem Innern des Dampfbogens zu allmählich verringert.ίο flows through. On this serpentine The equipment experiences deflections of its direction of movement as often as shovels available. As is well known, however, especially with the usual high flow velocities, this occurs as a result The centrifugal force in the curved parts of the blades causes compression of the steam instead, the BEZW in the whole cross-section. not even in the thickness of the steam jet is. The compression is on the walls of the pockets or shovels, i.e. always on the outside of the steam arc, greatest, while it diminishes too gradually towards the inside of the steam arc.

Sobald der Dampf in der nächsten Schaufel seinen Bewegungssinn umkehrt bezw. die Bewegungsbahn einen Wendepunkt aufweist, findet dort wieder eine Verdichtung statt, jetzt jedoch so, daß diejenigen Dampf fäden, die in der vorigen Schaufel nach innen zu lagen und gar nicht oder doch nur wenig verdichtet wurden, jetzt die stärkste Verdichtung zu erleiden haben.As soon as the steam in the next shovel reverses its sense of movement or. the The trajectory has a turning point, there will be a compression again, but now in such a way that the steam that was in the previous shovel thread towards the inside and were not compressed at all or at least only a little, now the strongest compression have to suffer.

Ergibt sich nun schon durch die ungleichmäßige Verdichtung beim Durchströmen der ersten Schaufel eine Streuung des Dampfes, indem der aus der Düse in gleichmäßigem Strahl zur Schaufel übertretende Dampf infolge der in der Schaufel auftretenden Verdichtung sich ebenso ungleichmäßig wieder ausdehnt, so wiederholt sich dieser Vorgang nicht nur in jeder ferneren Schaufel, sondern es werden die Verhältnisse noch besonders ungünstig durch die Tatsache, daß die Verdichtung immer abwechselnd auf zwei Seiten des Dampfstrahles stattfindet. Die Streuung des Dampfstrahles wird dadurch eine außerordentlich große.This already results from the uneven Compression when flowing through the first blade causes a scattering of the vapor by the steam escaping from the nozzle in a uniform jet to the shovel as a result of the the compression occurring in the shovel expands again just as unevenly, so this process not only repeats itself in every further shovel, but it becomes the circumstances are particularly unfavorable due to the fact that the compression always takes place alternately on two sides of the steam jet. The spread of the This makes the steam jet an extraordinarily large one.

Die bekannten Turbinen, bei welchen der Dampf durch sogenannte Gegen- oder Umkehrschaufeln wiederholt in gleichem Drehungssinn in dasselbe Rad zurückgeführt wird, vermeiden zwar die vorstehend erläuterten Übelstände, jedoch können solche Turbinen den Anforderungen nach zweckmäßigerDampfausnutzung nicht entsprechen, weil man gezwungen ist, die wiederholte Ausnutzung des Dampfes in denselben Schaufeln vorzunehmen, während der fortschreitenden Dehnung bezw. der verminderten Dampfgeschwindigkeit entsprechend nacheinander Schaufeln von zunehmendem Fassungsvermögen Verwendung finden sollen.The well-known turbines, in which the steam through so-called counter or reverse blades is repeatedly returned in the same direction of rotation in the same wheel, avoid the previously explained Evil conditions, however, such turbines can meet the requirements for expedient steam utilization do not comply because one is forced to repeatedly exploit the Make steam in the same blades, BEZW during the progressive expansion. Corresponding to the reduced steam speed, successively increasing paddles Capacity should be used.

Das neue Verfahren besteht darin, daß der Dampf zunächst in der üblichen Weise in der ersten Stufe zur Arbeit gebracht wird, daß er nun aber beim Verlassen dieser ersten Stufe zum zweiten Laufrade derart übergeleitet wird, daß sich der AblenkungssinnThe new method consists in that the steam is first in the usual way in the first stage is brought to work, but that he is now when leaving this first Stage is transferred to the second impeller in such a way that the sense of distraction

fs. Auflage, ausgegeben am 2g, Januar igo6.Jfs. Edition, issued on 2g, January igo6.J

weder in den Leitschaufeln, noch in den Taschen des zweiten Rades verändert. Die bauliche Durchführung des Verfahrens ist in sehr einfacher Weise zu ermöglichen. Sind zwei Laufräder mit einfachen gekrümmten, z. B. U-förmigen Taschen nebeneinander angeordnet, so wird der Dampf in das erstere an der dem zweiten zugerichteten Kante, also gewissermaßen in der Mitte der beiden Räderchanged neither in the guide vanes nor in the pockets of the second wheel. the The structural implementation of the method can be made possible in a very simple manner. Are two impellers with simple curved, z. B. U-shaped pockets arranged side by side, so the steam enters the former at the edge facing the latter, that is to say in the middle of the two wheels

ίο zugeführt, so daß er an einer Außenkante das Rad wieder verläßt. Die Leitschaufeln erstrecken sich dann von dieser Außenkante des ersten Rades bis zur Außenkante des benachbarten Rades, so daß der Dampf dieses wieder gewissermaßen in der Mitte der beiden Räder, also an der dem ersten Rade benachbarten Kante des zweiten Rades verläßt. Jede Umkehr der Bewegungsrichtung ist vermieden ohne Beschränkung in der Bauweise bezw. Abmessung der einzelnen Dampfführungen. ίο fed so that he is on an outer edge leaves the wheel again. The guide vanes then extend from this outer edge of the first wheel to the outer edge of the adjacent wheel, so that the steam this again, as it were, in the middle of the two wheels, i.e. on the one adjacent to the first wheel Edge of the second wheel leaves. Any reversal of the direction of movement is avoided without restriction in construction respectively. Dimensions of the individual steam lines.

Das Verfahren läßt sich auch ohne Schwierigkeiten auf solche Turbinen ausdehnen, bei welchen das erste Rad mit Doppelschaufeln nach Pelton'schem System ausgerüstet ist, wobei der aus der Düse tretende Dampfstrahl also in zwei Teile zerlegt wird, die das Schaufelsystem nach entgegengesetzten Richtungen durchströmen. Der Teilstrahl, welcher die eine Hälfte des ersten Doppelrades durchströmt, wird in dem Falle nach der Außenkante des der anderen Hälfte des ersten Rades benachbarten Zweistufenrades übergeleitet und tritt aus diesem an der Innenkante, also neben dem ersten mit Doppelschaufeln versehenen Rad aus. Darauf kann dann der Dampf in demselben Krümmungssinn zu beliebig vielen weiteren Rädern in der angegebenen Weise weitergeleitet werden. Bei einer Turbine mit Doppelschaufeln des erststufigen Rades müssen also die ersten Leitschaufeln nicht nur zwei, sondern drei Lauf schau feikränze überspannen.The process can also be extended to such turbines without difficulty which the first wheel is equipped with double blades according to the Pelton system, whereby the steam jet emerging from the nozzle is divided into two parts, the flow through the blade system in opposite directions. The partial beam which flows through one half of the first double wheel, is in the case according to the outer edge of the two-stage wheel adjacent to the other half of the first wheel transferred and emerges from this at the inner edge, i.e. next to the first wheel provided with double blades. Thereon the steam can then move to any number of other wheels in the same sense of curvature be forwarded in the specified manner. For a turbine with double blades of the first-stage wheel, the first guide vanes must not only have two, but three Run show fair wreaths.

Auf der Zeichnung sind einige Schaufeln einer zweistufigen Turbine dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt, Fig. 2 einen Grundriß und Fig. 3 einen Querschnitt. Fig. 3 deutet an, daß nicht zwei gesonderte Räder, sondern zwei Schaufelkränze α und b an einem gemeinsamen Radkranz vorhanden sind. In Fig. I sind links einige Schaufeln α und rechts einige Schaufeln b gezeigt, so daß die Figur im unteren Teile zwei Teilschnitte nach den Ebenen x-x und y-y aufweist. Es ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß die Schaufeln der beiden Reihen α und b nicht nur in der Größe, sondern auch mit Bezug auf den Neigungswinkel zum Radumfang verschieden gedacht sind. Die Düsen c sind in ihren oberen Teilen gekrümmt und dort in einem Ringkörper d befestigt.Some blades of a two-stage turbine are shown in the drawing. 1 shows a longitudinal section, FIG. 2 shows a plan view and FIG. 3 shows a cross section. Fig. 3 indicates that not two separate wheels, but two blade rings α and b are present on a common wheel ring. In Fig. I some blades α are shown on the left and some blades b on the right, so that the figure has two partial sections in the lower part of the planes xx and yy . It can be seen from the drawing that the blades of the two rows α and b are not only intended to be different in size, but also with regard to the angle of inclination to the wheel circumference. The nozzles c are curved in their upper parts and are fixed there in an annular body d.

Wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, münden die Düsen über der Innenkante der Schaufelreihe a. Zwischen den Düsenkörpern bleiben Räume frei, durch welche Leitschaufeln e hindurchgelegt sind, deren Mündungen die Außenkanten der Schaufelreihen a und b überdecken. Diese Leitschaufeln sind bei dem Beispiel als lauter selbständige Einzelteile dargestellt, die, wie bei f in Fig. 1 angedeutet, ebenfalls an dem Ring d Befestigung finden können.As can be seen in FIGS. 2 and 3, the nozzles open out above the inner edge of the blade row a. Spaces remain free between the nozzle bodies through which guide vanes e are laid, the mouths of which cover the outer edges of the vane rows a and b. These guide vanes are shown in the example as nothing but independent items which, as indicated at f in Fig. 1, can also be attached to the ring d .

Der aus den Düsen c austretende Dampf durchströmt nun zunächst die Schaufeln a und tritt dann nach Verlassen dieser in die Leitkanäle e ein. Die letzteren leiten den Dampf an der Außenseite in die Schaufeln b ein und diese führen den Dampf in der Mitte des Schaufelsystems wieder ab. Sollen noch weitere Stufen angeschaltet werden, so ist der Dampf beim Austritt aus den Schaufeln b wieder von Leitschaufeln aufzufangen, die ihn zum nächsten Laufrad bezw. zum nächsten Leitschaufelrade in derselben Weise, wie für die Schaufeln α und b erläutert, weiter führen.The steam emerging from the nozzles c now first flows through the blades a and then, after leaving them, enters the guide channels e . The latter introduce the steam on the outside into the blades b and these lead away the steam again in the middle of the blade system. If further stages are to be switched on, the steam is to be caught again by guide vanes as it emerges from the blades b. to the next guide vane in the same way as explained for the vanes α and b.

Die Form der Dampfwege kann beliebig verändert werden, wenn sie nur der Bedingung entspricht, daß der Ablenkungssinn des Betriebsmittels sich nicht ändert, bezw. daß die Kurven des Betriebsmittelweges keine Wendepunkte, also ein abwechselndes Lagern der Krümmungsmittelpunkte auf beiden Seiten der Kurve, aufweisen.The shape of the vapor paths can be changed arbitrarily if only the condition corresponds to the fact that the sense of distraction of the equipment does not change, respectively. that the curves of the resource path do not have any turning points, i.e. alternate storage the centers of curvature on both sides of the curve.

Claims

Patent Claims:

1. Procedure for operating steam and gas turbines with multiple axial steps arranged next to one another, characterized in that the operating means after the work in the first stage is transferred into the blades of the second or further stages, that the direction of deflection of the operating medium does not change on its way through the guide and rotor blades.

2. Turbine for carrying out the method according to claim 1, characterized in that that the guide vanes of the two adjacent impellers span the drive vanes in such a way that the at no The steam emerging from the outer edge of one wheel is also reintroduced to the outer edge of the adjacent wheel will.

1 sheet of drawings.