DE616430C

DE616430C - Turbine system, in particular ship turbine system

Info

Publication number: DE616430C
Application number: DEK132745D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albert Haenschke
Original assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Current assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Priority date: 1934-01-10
Filing date: 1934-01-10
Publication date: 1935-07-29

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
29. JULI 1935ISSUED ON
JULY 29, 1935

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSEHc GRUPPEKLASSEHc GROUP

κ 132745 ijΉ cκ 132745 ijΉ c

Turbinenanlage, insbesondere SchiffsturbinenanlageTurbine system, in particular ship turbine system

Zusatz zum Patent 605Addition to patent 605

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Januar 1934 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 14. Juni 1933.Patented in the German Empire on January 10, 1934 The main patent started on June 14, 1933.

Die Erfindung betrifft eine Turbinenanlage, insbesondere Schiffsturbinenanlage, mit einer als Doppelstromturbine ausgebildeten Hochdruckturbine nach Patent 605 308, bei der die beiden bei großer Fahrt im Dampfweg parallel geschalteten Teile der Hochdruckturbine bei kleinen Fahrtstufen hintereinandergeschaltet sind. Dadurch ergibt sich bei kleiner Belastung und kleiner Drehzahl der Vorteil eines geringen spezifischen Dampfverbrauches, d. h. einer großen Wirtschaftlichkeit der Anlage.The invention relates to a turbine system, in particular a ship turbine system, with a high-pressure turbine designed as a double-flow turbine according to patent 605 308 the two parts of the high-pressure turbine connected in parallel in the steam path during long journeys are connected in series at low speed levels. This results in at low load and low speed the advantage of a low specific Steam consumption, d. H. a great economic efficiency of the plant.

Bei dieser Schaltung läßt sich eine weitere Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Turbinenanlage durch eine besondere Ausbildung der letzten Stufen ermöglichen. Die letzte Stufe des bei kleinen Fahrtstufen nachgeschalteten Teiles hat nämlich ein verhältnismäßig großes Gefälle zu verarbeiten. Daraus ergibt sich bei den der Marschfahrt entsprechenden kleinen Drehzahlen eine im Verhältnis zur Umfangsgeschwindigkeit ungünstig große Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes, die den Wirkungsgrad dieser letzten Stufe beeinträchtigt.With this circuit, a further increase in the economic efficiency of the turbine system can be achieved through special training in the final stages. The last step of the downstream with small speed steps Part has to process a relatively large gradient. This results in those corresponding to the march low speeds result in an unfavorably high flow speed of the in relation to the circumferential speed Steam, which affects the efficiency of this last stage.

Per Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung an zwei baulichen Ausführungs-The subject of the invention is on the drawing of two structural embodiments

beispielen und in einer graphischen Darstellung veranschaulicht.examples and illustrated in a graphic representation.

' Abb. ι zeigt als erste Ausführungsform im Längsschnitt eine Doppelstrom-Hochdruckturbine mit verschiedener Stufenzahl der beiden Teile.'Fig. Ι shows as a first embodiment in Longitudinal section of a double-flow high-pressure turbine with different numbers of stages in the two Parts.

Abb. 2 ist ein Querschnitt durch diese Turbine nach der Linie 2-2 der Abb. 1 und zeigt die einzelnen Düsengruppen des einen Teiles.Fig. 2 is a cross-section through this turbine along line 2-2 of Figs. 1 and 2 shows the individual nozzle groups of one part.

Abb. 3 zeigt in gleicher Darstellung wie Abb. ι eine zweite Ausführungsform, die sich von der ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß nur der bei kleinen Fahrtstufen vorgeschaltete Teil eineVorschaltstufe besitzt.Fig. 3 shows in the same representation as Fig. Ι a second embodiment, which differs from the first embodiment in that only the small speed steps upstream part has an upstream stage.

Abb. 4 läßt im /6"-Diagramm (Wärmeinhalt-Entropie) schematisch die Verteilung des Gefälles auf die einzelnen Stufen der Hochdruckturbine bei der ersten Ausführungsform und den durch die größere Stufenzahl des nachgeschalteten Teiles erzielten Gewinn an ausgenutztem Gefälle erkennen.Fig. 4 shows in the / 6 "diagram (heat content-entropy) schematically the distribution of the gradient on the individual stages of the high pressure turbine in the first embodiment and the profit achieved by the larger number of stages of the downstream part recognize by the used gradient.

Es wird zunächst das erste Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 und 2 beschrieben. Die Frischdampfleitung führt über die parallel geschalteten Absperrventile S und 6 zu denThe first exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 will be described first. the Main steam line leads via the shut-off valves S and 6 connected in parallel to the

*/ Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: * / The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Albert Hänschke in Kiel,Dipl.-Ing. Albert Hänschke in Kiel,

voneinander getrennten Düsenkammern 7 und 8 der beiden Teile 9 und 10 der Hochdruckturbine ι. In diesen Düsenkammern 7 und 8 sind jeweils mehrere Düsengruppen 7a, 7b oder 8a, 8b angeordnet, die auch einzeln beaufschlagt werden können. Die den Düsengruppen 7a und 7b entsprechenden Gruppen 8a und 8b sind in Abb. 2 dargestellt. Erfindungsgemäß hat der eine Teil 10 mehr Stufen als der andere Teil 9. Die einzelnen Stufen sind mit den Ziffern des zugehörigen Teiles und den Buchstaben a, b, c, d, e bezeichnet, also 9a, 9b, 9c, 9d und ioa, iob, ioc, iod, ioe. Die Auslaßstutzen der beiden Teile 9 und 10 sind 11 und 12. Ein Absperrventil 21 befindet sich in der an dem Auslaßstutzen 11 angeschlossenen Abdampf leitung. Der Auslaßstutzen 11 steht außerdem über ein Wechselventil 20 entweder durch eine Leitung 24 mit der in Abb. 2 erkennbaren Düsenkammer 23 oder durch eine neben der Leitung 24 liegende Leitung 22 mit der Radkammer 18, die sich vor der zweiten Stufe des Teiles 10 befindet, in Verbindung. Bei kleinen Fahrtstufen ist nun der Teil 10 dem Teil 9 in der durch das Hauptpatent grundsätzlich angegebenen Weise nachgeschaltet, und zwar derart, daß die Absperrorgane 6 und 21 geschlossen, während die Ventile 5, deren Anordnung der in Abb. 2 für die Ventile 6 gezeigten entspricht, geöffnet sind. Die Regelung des Dampf Verbrauches erfolgt dann durch eine entsprechende Einstellung der Ventile 5, wobei gegebenenfalls nur eine der Düsengruppen Ja. oder 7b des vorgeschalteten Teiles 9 beaufschlagt wird. Der Dampf durchströmt den Teil 9 und wird dann aus dem Auslaßstuitzen 11 je nach der Einstellung des Wecfeelverntils 20 durch die Leitung 24 in die Düsenkammer 23 oder gegebenenfalls ohne Beaufschlagen der ersten Stufe ioa des nachgeschalteten Teiles 10, die dann leer mitläuft, durch die Leitung 22 gleich in die Radkammer 18 weitergeleitet. Durch den Auslaßstutzen 12 und die anschließende Abdampfleitung tritt der Dampf in die nachfolgende Turbine über.separate nozzle chambers 7 and 8 of the two parts 9 and 10 of the high pressure turbine ι. In each of these nozzle chambers 7 and 8, several nozzle groups 7a, 7b or 8a, 8b are arranged, which can also be acted upon individually. The groups 8a and 8b corresponding to the nozzle groups 7a and 7b are shown in FIG. According to the invention, one part 10 has more stages than the other part 9. The individual stages are designated with the numbers of the associated part and the letters a, b, c, d, e, ie 9a, 9b, 9c, 9d and ioa, iob , ioc, iod, ioe. The outlet ports of the two parts 9 and 10 are 11 and 12. A shut-off valve 21 is located in the exhaust steam line connected to the outlet port 11. The outlet nozzle 11 is also via a shuttle valve 20 either through a line 24 with the nozzle chamber 23 recognizable in Fig. 2 or through a line 22 located next to the line 24 with the wheel chamber 18, which is located before the second stage of the part 10 Link. At low speeds, part 10 is now connected downstream of part 9 in the manner indicated in principle by the main patent, in such a way that the shut-off devices 6 and 21 are closed, while the valves 5, whose arrangement is that shown in Fig. 2 for the valves 6 are open. The steam consumption is then regulated by setting the valves 5 accordingly, with only one of the nozzle groups Yes if necessary. or 7b of the upstream part 9 is acted upon. The steam flows through part 9 and then, depending on the setting of the Wecfeelverntils 20, is discharged through the line 24 into the nozzle chamber 23 or, if necessary, without applying the first stage ioa of the downstream part 10, which then runs along empty, through the line 22 immediately forwarded to the wheel chamber 18. The steam passes through the outlet connection 12 and the subsequent exhaust line into the following turbine.

In dem /,^-Diagramm nach Abb. 4 ist der Verlauf des Dampfzustandes in einer nach dem ersten Ausführungsbeispiel gebauten Hochdruckturbine schematisch dargestellt. Bei ungeteilter letzter Stufe, also symmetrischen Teilen 9 und 10, würde sich ein Verlauf des Dampfzustandes nach der gestrichelten Linie ergeben. Das mit g bezeichnete Wärmegefälle stellt den mit dieser Ausführung nach der Erfindung erzielten Gewinn an ausgenutztem Gefälle dar.In the /, ^ - diagram according to Fig. 4, the course of the steam state in a high-pressure turbine built according to the first embodiment is shown schematically. In the case of an undivided last stage, that is to say symmetrical parts 9 and 10, the course of the steam state would result according to the dashed line. The heat gradient denoted by g represents the gain in utilized gradient achieved with this embodiment according to the invention.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel besitzt die Hochdruckturbine 1 nur eine einzige Vorschaltstufe, die gegebenenfalls die doppelte Dampfmenge zu verarbeiten hat wie jede der beiden Vorschaltstufen nach dem ersten Ausführungsbeispiel, und die dann auch etwa auf dem doppelten Teil des Radumfanges beaufschlagt wird. Durch die Anordnung nur einer Vorschaltstufe sind aber nicht mehr getrennte Zuleitungen und Düsenkammern mit den zugehörigen Düsengruppen für jeden Teil 9, 10 der Hochdruckturbine 1 erforderlich. In den übrigen Merkmalen stimmen die beiden Ausführungsbeispiele miteinander überein.In the second exemplary embodiment, the high-pressure turbine 1 has only a single one Upstream stage, which may have to process twice the amount of steam as each of the two ballast stages according to the first embodiment, and then is also applied to about twice the circumference of the wheel. By the arrangement only one upstream stage are no longer separate feed lines and nozzle chambers with the associated nozzle groups for each part 9, 10 of the high-pressure turbine 1 necessary. The two exemplary embodiments agree with one another in the remaining features match.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird nun die ganze Dampfmenge auch bei großer Fahrt zunächst durch die erste Stufe 9a des Teiles 9 geleitet, anschließend geteilt und im Parallelstrom durch die anderen Stufen der beiden Teile 9 und io weitergeleitet. Für den' Übertritt des einen Teiles der Dampf menge in den Teil 10 wird dabei die in der Abb. 3 mit 26 bezeichnete Leitung benutzt. Das Ventil 27 in dieser Leitung ist dann geöffnet, während es bei der Hintereinanderschaltung der beiden Teile 9 und 10 geschlossen sein muß.In this second embodiment, the entire amount of steam is now also at great trip first passed through the first stage 9a of part 9, then divided and passed in parallel through the other stages of the two parts 9 and io. For the 'transfer of a part of the amount of steam in the part 10 is thereby the line designated 26 in Fig. 3 is used. The valve 27 in this line is then opened, while it is closed when the two parts 9 and 10 are connected in series have to be.

Die Erfindung bezweckt nun, bei der Hintereinanderschaltung der beiden Hochdruckteile einer derartigen Turbinenanlage den Wirkungsgrad der letzten Stufe oder Stufen des nachgeschalteten Teiles zu verbessern und damit die Wirtschaftlichkeit der ganzen Anlage weiter zu erhöhen. Sie besteht darin, daß, abgesehen von der für jeden der beiden Teile der Hochdruckturbine getrennt oder für beide Teile gemeinsam angeordneten ersten Stufe der bei kleinen Fahrtstufen im Dampfweg nachgeschaltete Teil zur Verarbeitung des gleichen Wärmegefälles mehr Stufen hat als der andere, bei dieser Schaltung zuerst vom Dampf durchströmte Teil, und die letzten Stufen jenes Teiles bei der bei großer Fahrt stattfindenden Parallelschaltung beider Teile der Hochdruckturbine durch eine entsprechende Verteilung des Wärmegefälles auf die einzelnen Stufen ein kleineres Wärmegefälle je Stufe verarbeiten als die entsprechenden letzten Stufen des anderen Teiles.The aim of the invention is to connect the two high-pressure parts in series such a turbine system to improve the efficiency of the last stage or stages of the downstream part and thus further increasing the profitability of the entire system. It consists in that, apart from that for each of the two parts of the high pressure turbine separately or for Both parts are arranged together in the first stage of the small speed stages in the steam path downstream part for processing the same heat gradient has more stages than the other part, through which steam flows first in this circuit, and the last Levels of that part in the parallel connection of both during long journeys Parts of the high pressure turbine by a corresponding distribution of the heat gradient the individual stages process a smaller heat gradient per stage than the corresponding ones last stages of the other part.

Claims

Claim:

Turbine system, in particular ship turbine system, with a double-flow turbine trained high-pressure turbine according to patent 605 308, characterized in that apart from the for each the two parts (9, 10) of the high pressure turbine (1) separately or for both parts jointly arranged first stage (9a, ioa) of the small speed steps im Steam path downstream part (10) for processing the same heat gradient has more steps than the other one, at this one

Circuit first part (9) through which steam flows, and the last stages that part (10) when the two are connected in parallel during long journeys Parts (9, 10) of the high pressure turbine (1) Process a smaller heat gradient for each level by distributing the heat gradient accordingly than the corresponding last stages of the other part (9).

1 sheet of drawings