DE644819C - Turbine mit fliegend angeordnetem Laeufer zur Entspannung von stark vorgekuehlten oder teilweise verfluessigten Gasen - Google Patents

Description

Es sind Verfahren zur Erzeugung tiefer Temperaturen bekannt, bei denen die verdichteten Gase in Entspannungsturbinen entspannt werden. Hierbei bietet die konstruktive Durchbildung Schwierigkeiten, weil die Gase wegen der tiefen Temperaturen und infolge des hohen Druckes sehr dicht sind. Diese Schwierigkeiten sind insbesondere dann beachtlich, wenn in einer mehrstufigen Turbine die Abkühlung der Gase in der vorletzten-Stufe so weit geht, daß in der letzten Turbinenstufe reine Flüssigkeit zu entspannen ist. Hierbei ergeben sich erhebliche Reibungsverluste zwischen Laufrad und Arbeitsmittel, die eine unerwünschte Wärmezufuhr an das kalte Gas zur Folge haben.

Gemäß der Erfindung werden diese Reibungsverluste dadurch weitgehend verringert, daß entweder für die einzige Entspannungs>stufe oder mindestens für die letzte Entspannungsstufe eine Turbine mit senkrechter Welle benutzt wird, wobei der in bekannter Weise fliegend angeordnete Turbinenläufer am unteren Wellenende sitzt. Die in dieser Turbine durch Entspannung der stark vorgekühlten Gase gebildete Flüssigkeit wird in Richtung der Welle nach unten abgeführt, während die Gase in der Nähe des Laufrades abgeleitet werden.

Zufolge dieser Anordnung kommt die bei der Entspannung gebildete Flüssigkeit mit dem Laufrad und dem Gehäuse der Turbine so wenig wie möglich in Berührung. Insbesondere kann sich keine Flüssigkeit ansammeln, in welcher der untere Teil des Rades Wirbelungen und somit zusätzliche Reibungsverluste hervorrufen würde, was eine Zufuhr von Wärme zur Folge hätte.

Die Zufuhr von Wärme wird ferner dadurch wirksam verhindert, daß das Traglager der Turbinenwelle möglichst weit oberhalb des Laufrades angeordnet ist. Die Übertragung der Lagerwärme auf das Laufrad und damit auf die zur Entspannung kommenden Gase wird so weitgehend unterbunden.

In weiterer Ausgestaltung dieses Vorschlages wird die Welle aus einem schlecht wärmeleitenden Material hergestellt, wobei das untere Ende der Welle oder ein Zwischenstück derselben aus Isolierstoff ausgeführt sein kann. Hierdurch wird die Lagerwärme nahezu vollkommen vom Laufrad ferngehalten.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine einstufige Entspannungsturbine.

ι ist das Laufrad dieser Turbine, das auf dem unteren Ende 2 der vertikal angeordneten

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Erich Schlegel in Berlin-Wilmersdorf.

Turbinenwelle fliegend gelagert ist. Das untere Wellenende besteht dabei aus einem Isolierstück, das in geeigneter Weise mit dem oberen, als Hohlwelle ausgebildeten Wellenteil verbunden ist. Das Traglager der Welle, das möglichst vom Laufrad entfernt liegen soll, ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Zeichnung zeigt lediglich das Lager 3, in welchem das untere Ende der

to Turbinenwelle geführt wird.

Das Turbinenrad ist bei der Ausführung der Abb. 1 mit Radialschaufeln und bei Ausführung der Abb. 2 mit Axialschaufeln versehen. Dementsprechend ist die An-Ordnung der Zuführungsdüse 4 bei dem ersten Ausführungsbeispiel waagerecht und bei dem zweiten senkrecht. Die Abführung der entspannten Flüssigkeit erfolgt in Richtung der Wellenachse durch den Stutzen 5. Die Gase werden durch einen Stutzen 6 in der Nähe des Laufrades abgeleitet.

Ist eine mehrstufige Entspannung erforderlich, so kann die Turbine in bekannter Weise mit mehreren hintereinandergeschalteten Schaufelreihen versehen werden. «5

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Turbine mit fliegend angeordnetem Läufer zur Entspannung von stark vorgekühlten oder . teilweise kondensierten Gasen zur Erzeugung tiefer Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbinenläufer am unteren Ende einer senkrechten Welle sitzt und daß die bei der Entspan- nung gebildete bzw. bereits vorher vorhandene Flüssigkeit in Richtung der Welle nach unten abgeführt wird.

2. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle aus schlecht wärmeleitendem Material besteht.

3. Turbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Welle oder ein Zwischenstück derselben aus Isolierstoff besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen