DE560589C - Einrichtung zur Verminderung des Schaufelspaltverlustes von Dampf- und Gasturbinen - Google Patents

Description

Bekanntlich sind die Verluste durch den radialen Schaufelspalt von Dampf- und Gasturbinen nicht proportional dem Verhältnis von Spaltbreite zur Schaufellänge, sondern größer und verursachen daher, besonders bei kurzen Schaufeln, einen erheblichen Verlust. In Abb. i, 2 und 3 sind die Strömungsvorgänge an einem Paar von Laufschaufeln a, a mit einem Radialspalts dargestellt. Wie ersichtlich, strömt nicht nur der Strahl 1 in den Spalt, sondern weiterhin gleiten auch die benachbarten Strahlen 2 und 3 in den Spalt ab, ohne wesentliche Arbeit geleistet zu haben. Das Gebiet höchsten Druckes reicht nicht bis zur oberen Begrenzungskante c der Schaufel, wie in Abb. 1 und 3 strichpunktiert dargestellt ist, was einen Verlust an Arbeitsleistung darstellt.

Um diese Verluste zu vermindern, sind gemaß vorliegender Erfindung die ■Schaufelkopfkanten teilweise oder in ihrer ganzen Breite nach den Hoblseiten der Schaufeln hin vorgebogen, ohne daß die Kanten die benachbarten Schaufeln berühren. In Abb. 4, 5 und 6 ist das "Wesen der Erfindung zeichnerisch dargestellt, insbesondere ist aus dem Längsschnitt C-C der Abb. 5, dargestellt in Abb. 6, die vorgekrümmte Schaufelkopfkante d ersichtlich.

Die Wirkungsweise dieser Maßnahme ist folgende:

1. Der Einlauf in den Spalts liegt in einem Gebiet von niedrigem Dampfdruck, wie aus Abb. 5 und 6 ersichtlich, in welchen strichpunktiert Linien gleichen Dampfdruckes eingetragen sind. Infolge des geringen Druckes vor dem Spalt verringert sich die Durchflußmenge durch denselben.

2. Der Durchflußkoeffizient durch den Spalt wird durch die der Strömung entgegengesetzt gerichtete Schaufelkopfkante d verringert. So beträgt z. B. der gemessene Ausflußkoeffizient bei Wasser aus einer Düse mit rechteckigem scharfen Einlauf 0,82, mit messerscharf gegen die Strömung gerichteten Einlaufkanten nur 0,50.

3. Der etwa von der Schaufel weg in den Spalt abfließende Dampf wird durch die vorgebogene Schaufelkopfkante gezwungen, vorher seine Arbeit an die Laufschaufel abzugeben oder, bei Leitschaufeln, dem Dampf die gewünschte Richtung zu geben.

4. Die etwa von der Schaufelkopfkante abströmenden Dampf strahlen sind der Strömung durch den Spalt der vorhergehenden Schaufel entgegengesetzt gerichtet und wirken daher auf eine Verminderung der Spaltströmung.

Zusammenfassend ergibt sich, daß infolge der vorgebogenen Schaufelkopfkante d die durch den radialen Spalts strömende Dampfmenge unter das Verhältnis von Spaltbreite zu Schaufellänge sinkt. Besonders bei kurzen Schaufeln ergibt sich damit eine beträchtliche Verbesserung des Wirkungsgrades.

Die Schauf elkopfkante d kann natürlich auch in bekannter Weise angeschärft und die Schaufeln können mit Bindedrähten versehen sein, wie Abb. 7 zeigt. Auch kann die Schaufelkopfkante d nur teilweise vorgebogen sein oder in verschiedenem Maße an verschiedenen Stellen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur Verminderung des Schaufelspaltverlustes von Dampf- und Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelkopfkanten {d) ganz oder teilweise nach den Hohlseiten der Schaufeln hin vorgebogen sind, ohne daß die Kanten die benachbarten Schaufeln berühren.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen