DE560687C - Schaufelung fuer Dampf- und Gasturbinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaufelung für Dampf- und Gasturbinen. Bekanntlich bietet die Abrundung der Eintrittskanten von Laufschaufeln für Turbinen den Vorteil, daß sie die Schaufeln unempfindlich gegen falsche Winkel -macht, was sich besonders bei Naßdampf herausgestellt hat, weil der nasse Teil des Dampfes unter anderem Winkel auf die Schaufelkanten auftrifft als der trockene Teil.

ίο Ferner setzt die Abrundung der Eintrittskanten der Strömung einen infolge gleichen Zustandes an allen Stellen des Strömungsquerschnittes geringen Widerstand entgegen, verbessert somit den Wirkungsgrad, da die Verluste infolge Reibung klein ausfallen. Anderseits bietet eine scharfe Ausbildung der Eintrittskanten von Turbinenschaufeln den Vorteil, daß der Widerstand der Strömung in der Trennfläche zwischen Dampfstrahl und umgebenden Dampf klein ausfällt, weil ein Körper mit abgerundeten Kanten in der Trennfläche zwischen zwei Mitteln verschiedener Dichte eine stärkere Wellenbildung und damit zusammenhängende größere Verluste bedingt als ein Körper mit scharfer Kante. Durch die verstärkte Wellenbildung und durch die durch den Stau im vorderen Teil der abgerundeten Kanten hervorgerufene Wirbelung wird auch mehr Dampf durch Injektionswirkung in den Laufschaufelkanal mitgerissen als bei scharfkantigen Eintrittskanten, welche einen glatten Übertritt des Dampfstrahles in den Laufschaufelkanal ohne starke Wellenbildung und Wirbelung ermöglicht. Gestützt auf diese Tatsachen sind gemäß vorliegender Erfindung die Eintrittskanten der Lauf schau-. fein an den beiden Schaufelenden scharf oder nahezu scharf, zwischen den Enden dagegen stark abgerundet ausgebildet, wobei der Übergang von der einen zur anderen Kantenform in oder nahezu in der Trennfläche zwischen Treibmittelstrahl und dem letzteren umgebenden Treibmittelmantel liegt. Im Gegensatz zu bekannten Ausführungen, gemäß denen die Eintrittskanten an den äußeren Schaufelenden abgerundet sind, um dem größeren Wassergehalt der äußeren Strömungsschichten Rechnung zu tragen, ist somit die Schaufel nach der Erfindung auf der Eintrittsseite an beiden Enden scharf oder nahezu scharf ausgebildet _go und nur in der Mitte, zwischen den beiden Enden, abgerundet.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Abb. ι einen axialen Längsschnitt durch einen Teil einer Leit- und einer Laufradschaufelung,

Abb. 2, 3 und 4 zeigen Schnitte nach der Linie H-II, IH-III, IV-IV der Abb. 1.

ι bezeichnet eine Leitscheibe, 2 eine Leitschaufel, 3 ein Laufrad und 4 eine Lauf-

schaufel. Die Eintrittskante der Schaufel 4 ist an den Enden, d. h. bei 5 und 7, scharf, zwischen diesen Enden 5, 7, also in der Mitte 6, dagegen abgerundet. Die scharf ausgebildeten Enden 5, 7 der Eintrittskante' der Schaufel 4 liegen näher der Austrittskante der vorangehenden Leitschaufel 2 als der abgerundete Teil 6, was einmal vom Standpunkt der Herstellung aus besser und auch strömungstechnisch vorteilhafter ist, weil auf diese Weise der nachteilige Einfluß der Dicke der Leitschaufelaustrittskante weitgehend behoben wird.

Um bei langen Schaufeln sowohl am inneren wie am äußeren Ende der Schaufeln stoßfreien Eintritt in den Schaufelkanal zu erzielen, können die Eintrittswinkel der Schaufeln in bekannter Weise längs jeder Schaufel veränderlich sein.

2a Bei Turbinenstufen, welche in stark nassem Dampf arbeiten, können die an den äußeren Enden der Schaufeln liegenden, Eintrittskanten leicht abgerundet sein, um eine erhöhte Abnutzung durch die nach außen geschleuderten Wassertropfen zu vermeiden. Ferner ist es mit Rücksicht auf die Festigkeit der Schaufelung empfehlenswert, auch die Eintrittskanten an den inneren Enden der Schaufeln zu brechen, um zu vermeiden, daß an den scharfen Kanten Risse entstehen. Es entsteht auf diese Weise eine Schaufelung, bei welcher die Eintrittskanten, streng genommen, auf der ganzen Länge abgerundet sind, jedoch das Merkmal aufweisen, daß die Abrundung im mittleren Teil der Schaufeln stärk, d. h. mit großem Krümmungsradius (größer als, T mm), an den Enden jedoch schwach, d. h. wesentlich kleinerem Krüm* mungsradius (kleiner als ι mm), ausgeführt ist, so daß im Verhältnis zueinander die Kanten an den Enden mit »scharf«, die Kanten in der Mitte der Schaufeln jedoch als »abgerundet« zu bezeichnen sind.

Bei Überdruckturbinen sind meist die Leit- und Laufschaufeln ähnlich ausgebildet. In diesem Falle werden auch die Eintrittskanten der Leitschaufeln in ihrem mittleren Teil abgerundet, während die Schaufelenden verhältnismäßig scharfe Eintrittskanten erhalten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaufelung für Dampf- und Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskanten der Schaufeln an den beiden .Schaufelenden scharf oder nahezu scharf, zwischen den Enden dagegen stark abgerundet ausgebildet sind, wobei der Übergang von der einen zur anderen Kantenform in oder nahezu in der Trennfläche zwischen Treibmittelstrahl und dem letzteren umgebenden Treibmittelmantel liegt.

2. Schaufelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskanten nur der Laufschaufeln an den beiden Schaufelenden scharf oder nahezu scharf, zwischen den Enden dagegen stark abgerundet ausgebildet sind.

3. Schaufelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die scharfen oder nahezu scharfen Eintrittskantenteiie der Laufschaufeln eines Schaufelkranzes näher den Austrittskanten der Schaufeln des vorangehenden Leitkranzes liegen" als die abgerundeten Eintrittskantenteile.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen