DE160863C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bekannten Dampfturbinen haben einen sehr ungleichen Nutzeffekt bei verschiedenen Leistungen. Durchweg sind die größten Leistungen mit dem relativ geringsten Dampf- und Kohlenverbrauch verbunden, die geringeren Leistungen dagegen mit unverhältnismäßig bedeutendem Dampf- und Kohlenverbrauch.

Besonders beim Betrieb von Kriegsschiffen

ίο machen sich diese Übelstände bemerkbar, da hier eher für die kleineren Leistungen die größere Ökonomie im Dampf- und Kohlenverbrauch verlangt wird. Würde es sich darum handeln, die Turbine neben der Maximalleistung nur noch bei einer gewissen geringeren Leistung ökonomisch arbeiten zu lassen, so könnte man zweckmäßig und leicht zum Ziel kommen. Dann brauchte man auf derselben Welle außer der Turbine für Maximalleistung nur noch eine kleinere Turbine zu setzen, welche die ökonomische Arbeit für die besonders verlangte kleinere Leistung ergibt. Ein derartiges Verhältnis kann indessen nur in seltenen Fällen den Anforderungen ent-

sprechen. ■ ■

Die den Gegenstand der Erfindung bildende

Einrichtung ist dazu bestimmt, Dampfturbi-

. nen, besonders in größeren Ausführungen, für alle denkbaren Fälle ökonomisch arbeiten lassen zu können. ^

Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß auf einer einzigen Welle von einer Turbine für Volleistung einzelne Gruppen von Turbinenkörpern mit immer kleineren Kränzen vorgelegt und mit der Volleistungsturbine

/ (2. Auflage, ausgegeben

sowie unter sich derart verbindbar bezw. absperrbar sind, daß der Dampf für kleinste Leistung vom ersteren (kleinsten) Turbinenkörper durch alle übrigen, für größere Leistungen vom zweiten (größeren) bezw. dritten (noch größeren) bis zum größten Turbinenkranz geleitet werden kann.

Fig. ι zeigt die Oberansicht eines Ausführungsbeispieles, bei welchem die Einrichtung bei einer einachsigen Verbunddampfturbine dargestellt ist; Fig. 2 zeigt den senkrechten Schnitt durch die Turbine; Fig. 3 und 4 zeigen die Anordnung der die Dampfwege an den Turbinenkörpern bildenden Leitschaufeln und der Drückschaufeln für zwei verschiedene Richtungen des Durchströmens des Dampfes.

Im Ausführungsbeispiel Fig. 1 und 2 sind auf der Achse 15 vier Turbinenkörper 1, 2, 3 und 4 von verschiedenen Durchmessern und Längen befestigt, durch welche der Dampf achsial hindurchströmen kann.

Der Turbinenkörper 4 von größtem Durchmesser ist mit einem Turbinenkranz 5 für Rückwärtsgang versehen, durch welchen der Dampf radial hindurchströmen kann. Die Leit- und Druckschaufeln dieses Turbinenkranzes erhalten in bekannter Weise die zur Ermöglichung des Rückwärtsganges geeignete Richtung.

Die Dampfzuleitung erfolgt durch Rohr 6 (Fig. 1), an welches ein Umsteuerorgan 7 angeschlossen ist, das einen Stutzen für den Anschluß des Rohres 8 trägt, welches nach dem Einführungsstutzen 9 für den Rückwärtsturbinenkranz 5 führt (Fig. 2) und einen

am 6. Januar igoSJ

Stutzen für den Anschluß des Rohres io, das nach dem ersten Absperrventil Ii des Turbinenkörpers 3 führt.

Der Stutzen 9 befindet sich an dem' einen Deckel' des Gehäuses des Turbinenkörpers 4 von größtem Durchmesser. In diesem Deckel ist ein Ringkanal 12 von kleinerem Durchmesser gebildet, mit dem der Stutzen 9 in Verbindung steht, und ein Ringkanal 13 von größerem Durchmesser, von welchem der Stutzen 14 abführt, der beispielsweise mit einem Kondensator 16 verbunden ist.

Der andere Deckel des Gehäuses des Turbinenkörpers 4 ist zu einem Ringkanal 23 ausgebildet, in welchen der den Turbinenkörper in achsialer Richtung bezw. parallel zur Achse 15 durchströmende Dampf eintritt, um eine Drehung der Achse 15 zu bewirken, die dem Vorwärtsgang des betreffenden Schiffes usw.

entspricht.

Der untere Stutzen des-Absperrventiles 11 ist in Verbindung mit dem zur Einführung des Dampfes dienenden Ringkanal 18, der in einem Deckel des Gehäuses des Turbinenkörpers 3 gebildet ist, und der zweite seitliche Stutzen dieses Ventiles ist durch Rohr 19 mit dem folgenden Absperrventil 20 verbunden. Der Ringkanal 21 im zweiten Deckel des Gehäuses des Turbinenkörpers 3 ist durch ein Rohr 22 mit dem Ringkanal 23 im zweiten Deckel des Gehäuses des Turbinenkörpers 4 verbunden, so daß der Dampf auf diesem Wege aus dem Turbinenkörper 3- in den Turbinenkörper 4 zu weiterer Arbeitsleistung überströmen kann.

Der untere Stutzen des Absperrventiles 20 ist in Verbindung mit 'dein Ringkanal 24, der in dem einen Deckel des Gehäuses des Turbinenkörpers 2 zur Einführung des Dampfes gebildet ist, und der zweite seitliche Stutzen dieses Ventiles ist durch Rohr 25 mit dem folgenden Ventil 26 derart verbunden, daß man den Dampf nach dem kleinsten Turbinenkörper ι von kleinstem Durchmesser und für kleinste Leistung- absperren kann.

Der untere Stutzen des Absperrventiles 26 ist in Verbindung mit dem Ring-kanal 27, der in einem Deckel des Gehäuses des Turbinenkörpers ι gebildet ist. Der Dampf strömt aus diesem Ringkanal 27 durch die von den Leit- und Druckschaufeln gebildeten Wege nach dem Ringkanal 28 über, der im zweiten Deckel des Gehäuses des Turbinenkörpers 1 gebildet ist. Dieser Ringkanal 28 ist durch ein Rohr 29 mit eingeschaltetem Absperrventil 30 in Verbindung mit dem Ringkanal 24 des Turbinenkörpers 2, so daß der Dampf, der im Turbinenkörper ι gewirkt hat, im Turbinenkörper 2 zu weiterer Arbeitsleistung herangezogen werden kann.

Der Ringkanal 31 im zweiten Deckel des j Turbinenkörpers 2, in welchen der Dampf nach dem Durchströmen des Turbinenkörpers 2 übertritt, ist durch ein Rohr 33 in Verbindung mit einem Ventil 36, durch welches Verbindung nach dem Ringkanal 18 des einen Deckels des Turbinenkörpers 3 hergestellt werden kann.

Bei der beschriebenen Art der Verbindung" der einzelnen auf derselben Achse 15 an geordneten Turbinenkörper können die verschiedensten Arbeitsweisen erreicht werden, je mehr immer kleinere Turbinenkörper man vor die beiden größeren 3 und 4 vorschaltet. Nach der Darstellung werden die kleineren Turbinenkörper 1, 2 und 3 in der Richtung der Pfeile von links nach rechts durchströmt, um die Achse 15 und den Propeller für Vorwärtsgang in Umdrehung zu setzen. Dagegen durchströmt der Dampf den größten Turbinenkörper 4 in der Richtung von rechts nach links, wie ebenfalls durch Pfeile angedeutet, um die Achse nach der gleichen Richtung zu drehen.

Fig. 3 zeigt die Anordnung der Schaufeln für den größten Turbinenkörper 4 und Fig. 4 diejenige für die kleineren Turbinenkörper i, 2 und 3. Die feststehenden Leitschaufeln sind in beiden Fällen mit 37 bezeichnet und die auf die Achse 15 die Drehung übertragenden Druckschaufeln mit 38. In beiden Fällen erfolgt die Wirkung des Dampfes auf die Druckschaufeln nach der gleichen Richtung, trotzdem der Dampf in die von den Leitschaufeln 37 gebildeten Wege nach entgegengesetzten Richtungen eintritt. *

Bei der beschriebenen Anordnung der zu einem System gehörigen zahlreichen Turbinenkränze ist eine möglichst ökonomische Leistung in den verschiedensten Abstufungen bei höchster Eintrittsspannung und stärkster Expansion des Dampfes zu erzielen.

In Fig. ι und 2 sind z.B. nur drei Leistungsabstufungen angenommen. Es macht aber keine Schwierigkeit, beliebig mehr Abstufungen vorzusehen.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Dampf unter Benutzung des Absperrorganes 7 entweder in das Dampfrohr 8 oder Dampfrohr 10 eingeführt werden kann. In letzterem Falle füllt der Dampf für Vorwärtsarbeit die ganze no Rohrleitung 10 bis 19 und 25 aus, sowie die Ventilkörper 11,20 und 26.

Die einzelnen Turbinenkörper können, wie nachstehend beschrieben, miteinander arbeiten.

Beispiel I. Der Turbinenkörper 3 arbeitet für Maximalarbeit mit Turbinenkörper 4 nach Öffnung des Ventiles 11; die Ventile 20, 26 und 36 sind dann geschlossen, so daß die vorliegenden kleineren Turbinen 2 und ι außer Tätigkeit gehalten sind.

Die dicht nebeneinander liegenden Ventile 11 und 36 und ebenso 20 und 30 erhalten am

besten an Stelle von Handrädern zwei ineinander greifende Zahnräder mit einem Kurbelgriff, die auf Spindeln sitzen, so daß, wenn das eine Ventil geschlossen, das andere zu derselben Zeit geöffnet wird.

Beispiel II. Die Turbinenkörper 2, 3 und 4 arbeiten mit kleinerer Dampfmenge nach Öffnung des Absperrventil 20 und Schließung des Ventiles 26 und 11 zusammen. Durch das geschlossene Ventil 26 wird die davorliegende Turbine 1 unwirksam gehalten. Indem Ventil 11 geschlossen wird, wird das nebenliegende Ventil 36 geöffnet, so daß der "Dampf aus der zweiten Turbine' den normalen Weg in die dritte Turbine und dann in die vierte nimmt. Der Dampf strömt zunächst durch Ringkanal 24, durch Turbinenkörper 2, Ringkanal 31, Rohr 33; geöffnetes Absperrventil 36, Ringkanal 18, durch Turbinenkörper 3, Ringkanal 21, Rohr 22, Ringkanal 23, durch Turbinenkörper 4, Ringkanal 13 nach dem Kondensator 16.

Beispiel III. Die Turbinenkörper 1,2, 3 und 4 arbeiten nach Öffnen der Absperrventile 26, 30 und 36 und Schließen der Ventile 11 und 20 mit noch kleinerer Dampf menge zusammen.

Der Dampf strömt durch Ringkanal 27, Turbinenkörper i, Ringkanal 28, Rohr 29, geöffnetes Absperrventil 30, Ringkanal 24, durch Turbinenkörper 2, Ringkanal 31, Rohr 33, geöffnetes Absperrventil 36, Ringkanal 18, durch Turbinenkörper 3, Ringkanal 21, Rohr 22, Ringkanal 23, durch Turbinenkörper 4, Ringkanal 13 nach dem Kondensator 16.

Durch passendes Einstellen der verschiedenen Ventile sind also die für ökonomischen Betrieb der Verbun'ddampf turbine nötigen .Leistungsabstufungen erzielbar. Je nach dem Kraftbedarf kann man mehr oder weniger Turbinenkörper zur Leistung" heranziehen und die Triebkraft ökonomisch ausnutzen. Für noch kleinere und möglichst ökonomische Arbeiten kann man noch weitere kleinere Turbinenkörper auf der Kraftwelle anordnen bezw. vorschalten.

, Ganz nach Bedarf kann man also folgende Turbinenkörper zusammen arbeiten lassen:

1. für kleinste Leistung strömt der Dampf durch die Turbinenkörper 1,2,3 und 4,

2. für größere Leistung durch 2, 3 und 4,

3. für noch größere Leistung durch 3-und 4. Im Beispiel Fig. 1 und 2 strömt der Dampf

durch den größten Turbinenkörper 4, entgegengesetzt zu der Richtung, in welcher der Dampf die kleineren Turbinenkörper 1, 2 und 3 durchströmt, um den Achsialschub auf die gemeinsame A.chse 15 nach Bedarf mehr oder weniger aufzuheben und das nicht dargestellte Propellerlager nach Bedarf vom Achsialhub zu entlasten.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Einrichtung für ökonomischen Betrieb von Verbunddampfturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß von den auf einer einzigen Welle sitzenden Turbinenkränzen für größte Leistung nicht sämtliche in Wirkung treten, sondern nur ein Teil derselben, während die übrigen in einzelnen Gruppen mit immer kleineren Kränzen vor die Volleistungsturbine geschaltet und mit derselben und unter sich derart verbindbar bezw. absperrbar sind, daß der Dampf für kleinste Leistung vom kleinsten (ersten) Turbinenkörper durch alle Turbinen, für größere Leistungen vom zweiten bezw. dritten usw.' Turbinenkörper jedesmal * durch die nächst größeren bis zum größten Turbinenkranz geleitet werden kann, um die verschiedensten Abstufungen der Leistung bei ökonomischstem Dampfverbrauch erzielen, andererseits bei kleineren Leistungen um so vorteilhafter mit um so weniger Umdrehungen arbeiten zu können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.