DE631644C - Dampf- oder Gasturbinenanlage - Google Patents
Dampf- oder GasturbinenanlageInfo
- Publication number
- DE631644C DE631644C DEA73109D DEA0073109D DE631644C DE 631644 C DE631644 C DE 631644C DE A73109 D DEA73109 D DE A73109D DE A0073109 D DEA0073109 D DE A0073109D DE 631644 C DE631644 C DE 631644C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- blade
- blades
- turbine according
- turbine
- components
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
- F01D1/02—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Dampf- oder Gasturbinenanlagen, bestehend
aus einem axial beaufschlagten Teil und einem daran anschließenden radial beaufschlagten
Turbinenlaufschaufelkranz, dessen Schaufeln aus an ihren Enden in ringförmigen, gegenseitig abgestützten Schaufelträgern
festgehaltenen, nach Art einer zentrifugalen Kettenlinie geformten Blechen bestehen.
Diese Bauart hat zu einer ganz neuartigen Entwicklung im Turbinenbau geführt, und die vorliegende Erfindung geht nun darauf
aus, auf diesem Wege weiter zu schreiten. Bei dem bisherigen Stande der Entwicklung
dieser Turbinen ist es zwar gelungen, durch die nach zentrifugalen Kettenlinien geformten
Blechstreifen und ihre: Befestigung an getrennten ringförmigen Schaufeltragringen
eine bedeutend leichtere Schaufelbauart zu erzielen, die es erlaubt, mit entsprechend
größeren Umfangsgeschwindigkeiten und Austrittsflächen zu arbeiten, aber die auf
diesem Gebiet bekannten Arten wurden in der Weise ausgebildet, daß die Schaufeltragringe
ihrerseits durch ein Fachwerk miteinander verbunden sind. Das war notwendig, weil es im Entwicklungsgange bisher noch
nicht gelungen war, wenigstens auf einer Seite einen frei schwebenden Schaufelträgerring
zu vermeiden. Der Fachwerkträger, welcher die Schaufelträger miteinander verbindet,
wirkt aber einer Steigerung der Umfangsgeschwindigkeit entgegen, Darum ist es Zweck der vorliegenden Erfindung, auch
diesen Fachwerkträger auszuschalten.
Bekanntlich hatte bisher immer, insbesondere bei mehrstufigen Turbinen, der eine
Schaufelträger die Form eines schwebenden, durch das Fachwerk gehaltenen Tragringes.
Dieser Fachwerkträger, welcher zwischen den beiden Schaufeltragringen angeordnet
war, hatte die Aufgabe, die beiden Schaufelringe auseinanderzuhalten, weil bei dem
Umlauf der in den Ringen eingespannten Schaufeln Zugkräfte entstehen, welche auf
eine Annäherung der beiden Schaufelträger hinwirken. Diese Fachwerkträger zu beseitigen,
ist durch die vorliegende Erfindung beabsichtigt. Es wird dadurch zum ersten Male möglich, die volle Festigkeit der Scheiben
auszunutzen und einen wesentlich erhöhten Turbinendurchmesser zu erreichen.
Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die in den Schaufeln
oder in deren beiden ringförmigen Trägern auftretenden Fliehkräfte als auch der von den Bogenschaufeln auf die Schaufelträger
ausgeübte Axialdruck unmittelbar von mit den Schaufelringen verbundenen, im wesentlichen radial verlaufenden Bauteilen
(z. B. Scheiben) aufgenommen werden, von denen wenigstens einer dicht am Schaufelfuß
anschließende Einlaßöffnungen für das Treibmittel aufweist. Diese Bauweise gestattet, be-
") Von dem Patentsucher' ist als der Erfinder angegeben worden:
Fritz Wettstein in Lidingö, Schweden.
deutend größere Fliehkräfte aufzunehmen, d. h. sowohl die Schaufeltragringe wie die
Schaufeln selbst können für größere Um1-";
fangsgeschwindigkeiten gebaut werden, ·|δν;
daß bei gegebener Drehzahl eine entsprechend^
größere Leistung je Turbinenauslaß erzielt werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung an
ίο Hand der dargestellten Ausführungsbeispiele.
Es zeigt
Abb. ι einen Längsschnitt durch eine Axialturbine, deren letzter Lauf schauf elkranz
und Auslaß entsprechend der Erfindung aus- »5 geformt sind.
Abb. 2 stellt einen Querschnitt durch das Austrittsgehäuse der gleichen Turbine dar,
wobei jedoch ein Teil des Auslasses in Ansicht gezeigt ist.
Abb. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 den Abb. 1.
Abb. 4 stellt einen Teil der Beschaufelung sowie der tragenden Streben der Turbine gemäß
Abb. ι dar.
Abb. 5 ist ein Teil eines Längsschnittes durch eine Turbine, welche die Anwendung
der Erfindung in Verbindung mit einer radial und axial beaufschlagten Turbine zeigt.
Abb. 6 stellt die Seitenansicht einer Turbine dar.
Abb. J ist ein Längsschnitt "durch eine
zweiflutige axial beaufschlagte Turbine mit gemeinsamem Austrittslauf schauf elkranz gemäß
der Erfindung.
Abb. 8 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 8-8 der Abb.7.
Abb. 9 ist ein Querschnitt nach der Linie 9-9 der Abb. 11 durch einen Teil eines
Schaufelkranzes gemäß vorliegender Erfindung.
Abb. 10 zeigt eine Variante der Abb·. 9 als weiteres Ausführungsbeispiel.
Abb. 11 ist ein Längsschnitt nach Linie
11-11 der Abb. 9 und 10.
Abb. 12 ist ein Querschnitt nach der Linie 12-12 der Abb. 13.
Abb. 13 ist ein Längsschnitt nach der Linie 13-13 der Abb. 12.
Abb. 14 ist eine Ansicht eines Teiles eines Schaufeltragringes.
Abb. 15 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 15-15 der Abb. 14,
Abb. 16 zeigt einen Querschnitt durch eine
Schaufelbefestigung.
Die in den Abb. 1, 2 und 3 gezeigte Ausführungsform zeigt die Anwendung der Erfindung
bei einer im wesentlichen axial beaufschlagten Turbine. Die Abbildungen
dürften ohne weiteres verständlich sein, soweit sie sich auf die bei bekannten Turbinen
gebräuchlichen Bauteile beschränken, und es dürfte deshalb genügen, im folgenden nur die
gemäß vorliegender Erfindung neuen Bauteile «der Turbine zu' beschreiben. Der Dampf tritt
;.: Sgrch Einlaß 8 in die Turbine ein und beaufschlagt
ein Geschwindigkeitsrad 9 und darauf
größere Anzahl von axial durchströmten Stufen 10. 11 stellen Kanäle zuf Anzapfung
von Dampf zwecks Speisewasservorwärmung dar. Nach dem letzten axial beaufschlagten
Lauf schauf elkranz 12 ist ein Leitschaufelkranz 13 vorgesehen. Von diesem - Leitschaufelkranz
13 strömt der Dampf gemäß den Pfeilen 14 durch einen Kranz von Streben
oder Speichen 15 und darauf in radialer Richtung durch den letzten Laufschaufelkranz,
der aus den Bogen- oder Blechschaufeln 16 besteht, und weiter durch den Diffusorleitschaufelkranz
17 in den Auslaß 18.
Die im Ausführungsbeispiel gewölbten Bogenschaufeln 16, deren Form aus Abb. 1
und 3 ersichtlich ist, sind vorzugsweise aus verhältnismäßig dünnem Blech aus rostfreiem
Stahl hergestellt und sind an ihren Enden in Schaufelträgringen 19 und 20 befestigt.
Der Schaufeltragring 20 wird von der Scheibe 21 getragen, mit welcher er aus
einem Stück hergestellt ist. Der Schaufeltragring 19 andererseits wird durch die Streben
oder Speichen 15 getragen, die, wie aus Abb. 3 ersichtlich, einen Kranz bilden,, durch
welchen der Dampf dem letzten Laufschaufelkranz zuströmt. Die Streben 15 werden
ihrerseits von einer Scheibe 22 getragen. Schaufeltragring 19, Streben 15 und Scheibe
22 sind vorzugsweise aus einem Stück hergestellt. Die Lauf scheiben 21 und 22 sind
durch einen Ring oder Trommel 23 fest miteinander verbunden.
Bei den nach den früheren Angaben der Erfinderin bekannten Ausführungen der
Bogenschaufeln werden dieselben im wesentlichen von selbsttragenden Schaufelbefestigungsringen
getragen. Die Beanspruchung solcher selbsttragenden, umlaufenden Ringe
nimmt bekanntlich proportional mit dem Quadrat der Umlaufgeschwindigkeit zu. Die
Vergrößerung dieser Ringe über einen bestimmten Durchmesser ist deshalb nicht möglich,
und dadurch ist die Größe und Austritts- 110 ' fläche des letzten Laufschaufelkranzes begrenzt.
Die verhältnismäßig enge Begrenzung des Durchmessers des Schaufeltragringes erschwert
ferner die Einführung des Dampfes aus dem letzten Lauf schauf elkranz einer vorgeschalteten
axial beaufschlagten Turbine. Diese Nachteile werden dadurch vermieden, daß· die Schaufeltragringe im wesentlichen
von radial oder nahezu radial verlaufenden Bauteilen getragen werden, und zwar wird
im vorliegenden Fall der Schaufeltragring von einer Scheibe 21 und der Schaufel-
tragring 19 von einem Kranz, bestehend aus den Streben 15 und der Scheibe 22, getragen.
Da sich die die Schaufelbefestigungsringe tragenden Bauteile bei der Umdrehung zufolge
der Fliehkraft ausdehnen, werden sich auch die Tragringe selbst um einen entsprechenden
Betrag ausdehnen, wodurch sie im wesentlichen der gleichen Spannung ausgesetzt werden, die in den tragenden, radial
ίο verlaufenden Bauteilen herrscht. Die Spannungen
in den Schaufelbefestigungsringen können daher niedriger gehalten werden als bei selbsttragenden Ringen, und andererseits
ist es möglich, auf diese Weise Schaufeltragringe von bedeutend größerem Durchmesser
vorzusehen als bisher. Da ferner die Bogenschaufeln
16 aus verhältnismäßig dünnem Blech hergestellt sind, also im Vergleich zu
gebräuchlichen Turbinenschaufeln leicht sind, können die Schaufeltragringe mit einem
Durchmesser ausgeführt werden, der ebenso groß ist wie der Außendurchmesser des letzten Laufschaufelkranzes von normalen
axial beaufschlagten Turbinen größter Leistung. Die leichte Bauart des radialen Laufschaufelrades
ermöglicht somit den heute üblichen Grenzturbinen axialer Bauart, ein weiteres
Niederdrucklaufrad nachzuschalten, das mit beträchtlich höherer Umfangsgeschwindigkeit
arbeitet, als dies bei den bisherigen Austrittsschaufelkränzen möglich war, und
das ferner die Anordnung einer größeren Austrittsfläche ermöglicht. Zufolge der hohen
Umfangsgeschwindigkeit des letzten Schaufelkranzes kann in demselben ein verhältnismäßig
großes Wärmegefälle verarbeitet werden, so daß das zweitletzte Laufrad mit bedeutend
höherem Druck und entsprechend kleinerer Dampfmenge arbeitet. Durch' Nachschalten
eines Schaufelkranzes kann deshalb z. B. die Grenzleistung bei gegebener Drehzahl
auf das Drei- bis Vierfache des bis daher erreichbaren Wertes erhöht werden. Das
große, im letzten Laufrad verarbeitete Wärmegefälle bietet den weiteren Vorteil, daß die
Dampffeuchtigkeit erst bei der Ausdehnung im letzten Laufschaufelkranz hohe Werte
erreicht, so daß die Gefahr der Schaufelerosion entsprechend gemindert wird.
Wie aus Abb. 1 hervorgeht, sind die tragenden Streben 15 und der äußere Teil der
Scheibe 21 so gegen die radiale Richtung geneigt oder in der Form von zentrifugalen
Kettenlinien gebaut, daß bei der Umdrehung trotz der von den Bogenschaufeln hervorgerufenen
axialen Belastung keine Biegungs-, sondern nur reine Zugbeanspruchungen in
diesen Bauteilen auftreten.
Die Streben 15 sind vorzugsweise mit zu-,
nehmendem Radius verjüngt und mit einem Querschnitt ausgeführt, der dem durchströmenden
Treibmittel den geringstmöglichen Widerstand bietet, wie dies z. B. aus Abb. 4
hervorgeht. Diese Abbildung stellt eine bevorzugte Ausführungsform für die Laufschaufeln
12 des letzten axial beaufschlagten Laufsehaufelkranzes sowie der Leitschaufeln
13 und Streben 15 dar. Wie aus den in Abb. 4 eingezeichneten Geschwindigkeitsdreiecken hervorgeht, verläßt der Dampf die
Laufschaufeln 12 mit der relativen Austrittsgeschwindigkeit W2. Durch Zusammensetzen
der relativen Austrittsge'schwindigkeit w2 mit
der Umlaufgeschwindigkeit u des Laufrades 12 ergibt sich die absolute Austrittsgeschwmdigkeit
C2. Diese Geschwindigkeit wird in den Laufschaufeln 13 vorzugsweise ohne
Entspannung zur Eintrittsgeschwindigkeit C1
in den ebenfalls mit der Umfangsgeschwindigkeit u umlaufenden Kranz von Streben 15
umgelenkt. Durch Zusammensetzen der Eintrittsgeschwindigkeit C1 mit der Umlaufgeschwindigkeit
u ergibt sich die relative Eintrittsgeschwindigkeit W1. Die Leitschaufeln
13 sind vorzugsweise so gebaut, daß die relative Eintrittsgeschwindigkeit Wx in den
umlaufenden Strebekranz 15 in axialer Richtung erfolgt. Hierbei können die Leitsehaufeln
13 in ihrer Längsrichtung in bekannter Weise so verdreht sein, daß sich unabhängig
von der veränderlichen Umfangsgeschwindigkeit der Streben 15 mit veränderlichem Radius
über die ganze Länge der Streben der gleiche Eintrittswinkel des Treibmittels ergibt, so daß möglichst stoßfreier Eintritt in
die Streben erreicht wird. Falls gewünscht, können die Streben 15 natürlich auch mit
einem bestimmten Winkel gegen die axiale Richtung ausgeführt werden. Aus baulichen
Gründen ist jedoch die Ausführung mit einem 10c in axialer Richtung verlaufenden Querschnitt
der Streben, wie in Abb. 4 gezeigt, vorzuziehen.
Das aus den Bogenschaufeln 16 austretende
Treibmittel wird zwischen den als ringförmiger Diffusor ausgebildeten Gehäusewandungen 24 und 25 geführt. Die in den Gehäusewänden
24 und 25 befestigten Leit-'' schaufeln 17 sind vorzugsweise so ausgebildet,
daß sie ebenfalls als Diffusor für das no
austretende Treibmittel wirken. Dadurch wird bei abnehmender Geschwindigkeit eine
Verdichtung des austretenden Treibmittels und damit eine Herabsetzung des Äuslaßverlustes
erzielt. Der Leitschaufelkranz 17 ergibt den weiteren Vorteil, daß bei Leerlauf
der Turbine das die Laufschaufeln 16 umgebende Treibmittel im wesentlichen einen
mit den Schaufeln 16 umlaufenden Ring bildet, wodurch Kreisströme vermieden werden,
so daß die Leerlaufafbeit auf ein Mindestmaß,
herabgesetzt wird und so daß insbeson-
6Sl
dere bei Vakuumlöschung die Laufschaufeln 16 von den sonst auftretenden gefährlichen
Wirbelströmen geschützt sind.
Der Auslaß iS der Turbine ist vorzugsweise in der Form eines Spiralgehäuse^ 26
ausgebildet, wodurch die Strömungsverluste zwischen dem letzten Laufrad und dem Kondensator
auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden und wodurch sich ebenfalls eine Diffusorwirkung und damit eine Herabsetzung
der Auslaßverluste erreichen läßt. Das Spiralgehäuse 26 ist vorzugsweise aus
verhältnismäßig dünnem Blech hergestellt. Um trotzdem ein starres Turbinengehäuse zu
erhalten, sind die den Austritt bildenden Diffusorgehäusewände 24 und 25 durch einen
Kranz von Streben 27 miteinander verbunden. Wie aus Abb. 2 hervorgeht, sind die Streben 27 vorzugsweise in der Form eines
ringförmigen Fachwerkverbandes ausgeführt, wodurch große Festigkeit sowie die erforderliche
Starrheit des Turbinengehäuses erzielt wird. Pfeil 79 gibt die Drehrichtung der Laufschaufeln 16 an. Die Strömungsrichtung
des Treibmittels durch die Laufschaufeln 16, die Diffusorleitschaufeln 17 und das Spiralgehäuse
18 ist durch den Pfeil 28 in Abb. 3 angedeutet. Eine weitere Ausführungsform
des Spiralgehäuses ist in Abb. 6 dargestellt. Die Turbine 29 ist in diesem Falle mit zwei
seitlich angeordneten Kondensatoren 30 und 31 versehen, wobei das Spiralgehäuse entsprechend
in zwei Teile 32 und 33 unterteilt ist.
• 35 Wie in Abb. 5 beispielsweise gezeigt, kann das Laufrad vorteilhaft auch als letztes Laufrad
für radial beaufschlagte Turbinen oder für radial und axial beaufschlagte Turbinen
verwendet werden.. Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 durchströmt das Treibmittel zuerst
eine radial beaufschlagte Turbine; bestehend aus den Laufschaufelkränzen 34 und den Leitschaufelkränzen 35, darauf zwei
Stufen einer axial beaufschlagten Turbine, bestehend aus den Leitschaufeln 36 und den
Laufschaufeln 37. Von hier gelangt das Treibmittel durch die Niederdruckstufe, nämlich
durch die Leitschaufeln 38, die Streben 39 und die Bogenschaufeln 40, in das Auslaßgehäuse,
das in der Abbildung einfachheitshalber weggelassen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Turbinendrehkörper nur auf der rechten Seite, also fliegend, gelagert. Es ist ohne weiteres verständlich, daß die
axial beaufschlagten Stufen, bestehend aus Leitschaufeini 36 und Laufschaufeln 37, auch
weggelassen werden können. In diesem Falle arbeitet das Niederdrucklaufrad unmittelbar
zusammen mit einer reinen radial beaufschlagten Turbine. Es ist ferner offenbar,
daß das Niederdrucklaufrad auf viele andere Weisen mit bekannten Turbinenbauarten verbunden
werden kann, z. B. mit radialen Gegenlaufturbinen usw.
Als weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Abb. 7 und 8 die Anwendung der Erfindung
bei einer doppelflutigen Niederdruckturbine mit gemeinsamem Auslaß dargestellt. Das
Treibmittel strömt hier zuerst in entgegengesetzter Richtung durch die zwei axial
beaufschlagten Schaufelungen 41 und 42 und darauf gemeinsam durch die Bogenschaufeln
43 in das Auslaßgehäuse 44. Die Bogenschaufeln 43 sind in den Ringen: 45 und 46 befestigt. Im Gegensatz zu den früher gezeigten
Ausführungsbeispielen werden hier beide Schaufeltragringe 45 und 46 von Streben 47 und 48 getragen, die ihrerseits von
Scheiben 49 und 50 gehalten werden. Diese Scheiben sind zusammen mit den Laufrädern
der axial Beaufschlagten Stufen auf die Turbinenwelle 51 aufgesetzt. Die Diffusorschaufeln
sind im vorliegenden Falle durch den Trennungsring 54 in zwei Diffusorschaufelkränze
52 und 53 unterteilt. Dies bietet unter anderem den Vorteil, daß das von den Bogenschaufeln
43 an deren äußerster Spitze abgeschleuderte Kondenswasser nicht die Diffusorschaufeln,
sondern den verhältnismäßig starken Ring 54 trifft. Dadurch, daß die go
Diffusorleitschaufeln 52 und 53 in axialer Richtung geneigt sind, soll verhindert werden,
daß das sich an diesen Schaufeln niederschlagende Kondensat auf die Bogenschaufeln
43 hinuntertropft. Wie aus Abb. 8 ersichtlich, ist das Auslaßgehäuse 44 in diesem
Falle nicht als Spiralgehäuse, sondern symmetrisch ausgebildet. Die Diffusorschaufeln
52 und 53 sind deshalb, wie .ebenfalls aus Abb. 8 ersichtlich, vorzugsweise so geformt,
daß das Treibmittel dieselben in radialer Richtung verläßt.
Die zusammengehörigen "Abb. 9, 10 und 11
zeigen in vergrößertem Maßstab eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der die
Schaufeln tragende Ring 55 hat in der Ausführung der Abb. 9 die Form eines Vieleckes,
dessen Seitenzahl der Zahl der Bogenschaufeln entspricht. Hierdurch ist es möglich, die
Füße der Bogenschaufeln sowie die Schaufelbefestigung geradlinig auszuführen. Die
Schaufeln sind an ihrem Fuße mit einer Verdickung versehen, welche in die geraden,
schräg auf dem Umfang des Tragringes 55 vorgesehenen schwalbenschwanzförmigen Nu- xig
ten eingesetzt werden! können. Der Schaufeltragring 55 wird dabei, wie früher beschrieben,
von Streben 56 und Scheibe 57 getragen. Zufolge der großen, bei der Umdrehung auftretenden
Fliehkräfte verursachen die Schaufein eine Biegungsbeanspruchung im Schaufeltragring
55, wobei zwischen je zwei Stre-
ben 56 eine Ausbiegung des als Tragbalken wirkenden Ringes 55 entsteht. Um diese Biegungsbeanspruchung
in zulässigen Grenzen zu halten, ist es im einigen Fällen nötig, eine
große Anzahl von Streben 56 vorzusehen. In solchen Fällen kann es, wie in Abb. 10 gezeigt,
vorteilhaft sein, Streben 58 vorzusehen, die nach außen hin in zwei oder mehr Zweige
59 und 60 unterteilt sind. Der Pfeil 61 in Abb. 10 stellt den Weg des Treibmittels
relativ zu dem umlaufenden Schaufelrad dar.
In dem in den Abb. 12 und 13 dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Schaufeltragring 62 kreisrund ausgebildet und mit einer ebenfalls
kreisrunden schwalbenschwanzförmigen Schaufelnut 63 versehen. Der Schaufelfuß hat in entsprechender Weise eine kreisrunde
Form. In diesem Ausführungsbeispiel wird ferner die die Scheiben 64 und 65 verbindende
Trommel 66 durch eine Scheibe 67 getragen.
In den zusammengehörigen Abb. 14 und 15
ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Bogenschaufeln 68 ebenfalls durch einen
kreisrunden Ring 69 getragen werden. Im Gegensatz zu der früher gezeigten Bauart
sind die Streben 70, die; den Tragring 69 mit der Scheibe 71 verbindet, je für sich hergestellt
und durch einen besonderen Verband mit dem Ring 69 und der Scheibe 71 verbunden.
Dieser Verband wird durch Eindrehungen 72 und entsprechende Aussparungen in den Streben 70 erhalten, wobei die
gabelförmigen Enden der Streben 70 durch Walzen mit den Eindrehungen 72 zum Eingriff
gebracht werden. In den meisten Fällen wird es, wie in den früheren Ausführungsbeispielen, z.B. Abb. 9 und 11, gezeigt, vorteilhaft
sein, den Schaufel tragring 55, die Streben 56 und die Scheibe 57 aus einem
Stück herzustellen, wodurch bei kleinem Gewicht eine große Festigkeit erreicht werden
kann.
Bei den großen Umfangsgeschwindigkeiten, wie sie bei einem Turbinenlaufrad
gemäß der Erfindung zur Verwendung kommen, entstehen trotz der verhältnismäßig leichten Bauart der Bogenschaufeln außerordentlich
große Fliehkräfte, und es ist deshalb wichtig, daß die Befestigung der Schaufeln
in den Tragringen besonders stark ausgeführt ist, und ferner so, daß auch die Befestigungsmittel
und der Schaufeltragring so leicht wie möglich werden.
In Abb. 16 ist eine hierfür besonders geeignete
Bauart dargestellt. Der verdickte Schaufelfuß 73 ist mit kreisrunden sägezahnartigen
Eindrehungen 74 versehen, die mit entsprechenden kreisrunden Eindrehungen einerseits im Schaufeltragring 75 und andererseits
in einem ebenfalls kreisrunden Füllstück 76 zusammenpassen. Das Füllstück 76 ist
seinerseits mit ähnlichen sägezahnartigen Eindrehungen yj mit dem Schaufeltragring
75 verbunden. Das Einsetzen der Schaufeln in den Tragring erfolgt so, daß zuerst eine
Schaufel eingesetzt wird, worauf ein Füllstück 76, das die gleiche oder eine kleinere Länge
als der Schaufelfuß haben kann, an einem von der Schaufel versetzten Punkt des Umfanges
in den Tragring 75 eingesetzt wird und darauf in der Umfangsrichtung so weit
verschoben wird, bis es mit dem Schaufelfuß 73 zum Eingriff kommt. Zwischen je zwei
aufeinanderfolgenden Schaufeln ist dabei, 7S
wie in Abb. 121 gezeigt, ein Zwischenraum 78 vorgesehen. Dies ermöglicht das Einsetzen
der letzten Schaufel. Zu diesem Zwecke werden alle Schaufeln soweit als möglich zusammengeschoben,
so daß bei der letzten Schaufel ein großer Zwischenraum entsteht, wo die Füllstücke für die letzte Schaufel! eingesetzt
werden können. Da die beschriebene Schaufelbefestigung nur verhältnismäßig
kleine Biegungsbeanspruchungen auf die die S chaufel wurzel umfassenden Hälften des
Schaufeltragringes ergibt, kann der Schaufeltragring verhältnismäßig· leicht ausgeführt
werden,- was bei dessen hoher Umfangsgeschwindigkeit von großer Bedeutung ist.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in ihren Einzelheiten nach verschiedenen
Richtungen hin geändert werden, ohne von dem Erfindungsgedanken abzugehen.
Claims (16)
1. Dampf- oder Gasturbinenanlage, bestehend aus einem axial beaufschlagten
Teil und einem daran anschließenden radial beaufschlagten Turbinenlaufschaufelkranz,
dessen Schaufeln aus an ihren Enden in ringförmigen, gegenseitig abgestützten
Schaufelträgern festgehaltenen, nach Art einer zentrifugalen Kettenlinie geformten Blechen bestehen, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die in den Schaufeln oder in deren beiden ringförmigen Trägern auftretenden Fliehkräfte
als auch der von den Bogenschaufeln auf die Schaufelträger ausgeübte Axialdruck unmittelbar von mit den Schaufelringen
verbundenen, im wesentlichen radial verlaufenden Bauteilen (z. B. Scheiben) aufgenommeni
werden, von denen wenigstens einer dicht am Schaufelfuß anschließende Einlaßöffnungen für das Treibmittel aufweist.
2. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaufelträ-
ger tragenden Streben ihrerseits von einer Scheibe getragen werden.
3. Turbine nach Anspruch ι oder z,
dadurch gekennzeichnet, daß einer der die ·' Schaufelträger tragenden Bauteile aus
einer Scheibe, besteht. j
4. Turbine nach Anspruch 1, .2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche
die eine Hälfte der Bogenschaufeln tragende Bauteile aus einem Stück herausgearbeitet
sind.
5. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaufelträger
tragenden Streben je für sich hergestellt und durch besondere Verbände
einerseits mit dem Schaufelträger und andererseits mit dem die Streben tragenden
Bauteil verbunden sind.
6. Turbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die' Schaufeln
tragenden Bauteile ebenfalls in der Form von zentrifugalen Kettenlinien ausgeführt
sind, so daß in diesen Bauteilen im wesentlichen nur Zugbeanspruchungen
auftreten.
7. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaufelträger
tragenden Streben nach außen hin verjüngt sind.
8. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaufelträger
tragenden Streben nach außen hin in zwei oder mehr Zweige unterteilt sind. 9. Turbine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die den Schaufelträger tragenden Streben in der Richtung
des durchströmenden Treibmittels stromlinienförmig (tropfenförmig) ausgebildet . sind.
10. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaufelträger
tragenden Streben einen länglichen Querschnitt haben, der in der Richtungt
der Turbinenachse liegt.
11. Turbine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden die Schaufelenden tragenden Bauteile auf einem Radius, der kleiner ist als der
Radius, auf dem die Schaufelbefestigungen liegen, fest miteinander verbunden
sind.
12. Turbine nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verband zwischen den beiden die Schaufeln tragenden Bauteilen aus einem · Ring oder . einer
Trommel' besteht.
13. Turbine nach Anspruch il, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verband zwischen den beiden die Schaufeln tragenden
Bauteilen aus einem von einer . Scheibe getragenen Kranz besteht.
14. Turbine nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verband zwischen den beiden die Schaufeln tragenden
Bauteilen aus einer Welle besteht.
15. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der
Bogenschaufeln in den Schaufelträgern je eine kreisrunde Nut- eingedreht ist, in
welcher der verdickte Schaufelfuß zusammen mit einem Füllstück festgehalten
wird.
16. Turbine nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schaufelfuß, die kreisrunde Eindrehung im Schaufelträger
und das Füllstück durch kreisrunde sägezahnartige Eindrehungen ineinander eingreifen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA73109D DE631644C (de) | 1934-05-04 | 1934-05-04 | Dampf- oder Gasturbinenanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA73109D DE631644C (de) | 1934-05-04 | 1934-05-04 | Dampf- oder Gasturbinenanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE631644C true DE631644C (de) | 1936-06-29 |
Family
ID=6945756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA73109D Expired DE631644C (de) | 1934-05-04 | 1934-05-04 | Dampf- oder Gasturbinenanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE631644C (de) |
-
1934
- 1934-05-04 DE DEA73109D patent/DE631644C/de not_active Expired
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1751485B2 (de) | Mehrstufige gasturbinenanlage | |
DE2436635C3 (de) | Hydraulische Maschine | |
DE102004022063A1 (de) | Abgasdiffusor für eine Axialströmungsturbine | |
CH694257A5 (de) | Dampfturbine. | |
DE3315914A1 (de) | Gasturbinentriebwerk mit einrichtungen zur schaufelspaltminimierung | |
EP1733123A1 (de) | Geschweisste turbinenwelle und verfahren zur deren herstellung | |
DE2104172A1 (de) | Turbinenrotoren und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE631644C (de) | Dampf- oder Gasturbinenanlage | |
DE3926152C2 (de) | ||
DE102004038639A1 (de) | Francis Turbine | |
AT111452B (de) | Schaufelung für Laufräder von Dampf- und Gasturbinen. | |
DE557860C (de) | Aus zwei Scheiben bestehender Laeufer fuer Gasturbinen und Kreiselverdichter | |
DE630954C (de) | Schaufelkranz fuer radial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbinen | |
DE641821C (de) | Schaufelring fuer radial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbinen | |
DE3919606C2 (de) | Axialkraftübertragung vom Verdichteraustrittsleitschaufelkranz auf das Triebwerksaußengehäuse eines Gasturbinentriebwerks unter Minimierung der Schaufeltorsionsbeanspruchung | |
DE418131C (de) | Beschaufelung fuer Dampf- oder Gasturbinen | |
CH242692A (de) | Schleuderverdichter für hohe Stufendruckverhältnisse. | |
EP1892384A1 (de) | Diffusor für eine Dampfturbine | |
DE554163C (de) | Dampfturbine mit radial und axial beaufschlagter Beschaufelung | |
DE666067C (de) | Radial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbine mit nachgeschalteter axial beaufschlagter Beschaufelung | |
DE400598C (de) | Schaufelung fuer Dampf- oder Gasturbinen | |
DE721482C (de) | Leitvorrichtung fuer axial dur?hstroemte Kreiselmaschinen, insbesondere Turbinen undGeblaese fuer hohe Temperaturen | |
DE967838C (de) | Schleuderverdichter fuer hohe Stufendruckverhaeltnisse | |
DE739118C (de) | Laufrad fuer Brennkraftturbinen, vorzugsweise fuer beide Drehrichtungen | |
DE703328C (de) | Laufschaufel mit zwei auf beiden Seiten beaufschlagbaren Schaufelblaettern fuer radial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbinen |