DE648860C - Turbinenanlage, insbesondere Schiffsturbinenanlage - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
11. AUGUST 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14 c GRUPPE

Turbinenanläge, insbesondere Schiffsturbinenanlage

Zusatz zum Zusatzpatent 616430

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Februar 1936 ab Das Hauptpatent 605308 hat angefangen am 14. Juii 1933.

Die Erfindung betrifft eine Turbinenanlage, insbesondere eine mehrgehäusige Schiffsturbinenanlage, mit einer nach Patent 616430 ausgebildeten Doppelstromhochdruckturbine, deren bei kleinen Fahrtstufen im Dampfweg nachgeschalteter Teil mehr, Stufen hat als der andere Hochdruckteil. Bei einer derartigen Turbinenanlage läßt sich eine dampftechnisch zweckmäßige Stüfenzahl der beiden Doppel· stromteile vielfach aus baulichen Gründen nicht ohne weiteres in einem Gehäuse unterbringen. Eine derartige Stufenzahl bedingt nämlich einen so großen Lagerabstand, daß der Wellendurchmesser aus Festigkeitsgründen und mit Rücksicht auf die kritischen Drehzahlen vergrößert werden muß. Daraus ergeben sich wieder entsprechend größere • Stopfbüchsenverluste. Auch ist die Verarbeitung des Dampfes in den bei größeren Raddurchmessen! kürzer werdenden Schaufeln ungünstig. Und schließlich werden bei einer zu großen Stufenzahl auf der Welle der Höchdruckturbine die einzelnen Ritzel des die gesamte Turbinenleistung auf die Schraubenwelle übertragenden Getriebes ungleich belastet.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird der Erfindung gemäß vorgeschlagen, daß mindestens eine Stufe des bei kleinen Fahrtstufen, im Dampfweg nachgeschalteten Hochdruckteiles unter Aufrechterhaltung der schaltungsmäßigen Zugehörigkeit zu diesem Hochdruckteil im Gehäuse des nächstfolgenden Teiles der Turbanenanlage angeordnet ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in zwei Abbildungen an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Abb. 1 zeigt den Hochdruck- und den Mitteldruckteil einer mehrgehäusigen Schiffsturbinenanlage und Abb. 2 im JS-Schäubild die Verarbeitung des Dampfes in den einzelnen Stufen der beiden hintereinanderges ehalte ten Teile der Doppelstromhochdruckturbine und in der anschließenden Mitteldruckturbine.

Der erste Teil der Turbinenanläge besteht aus einer Doppelstromhochdruckturbine 1, der zweite Teil aus einer einflutigen Mitteldruckturbine 2, an die sich "gegebenenfalls noch eine nicht dargestellte Niederdruckturbine anschließt. Die beiden Wellen der Hochdruck- und der Mitteldruckturbine arbeiten über ein Zahnradgetriebe 4 auf eine gemeinsame Schraubenwelle 28. Die Frischdampfleitung 29 führt über ein Absperrventil 5 in die Düsenkam-

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

Dipl.-Ing. Albert Hänschke in Eichwalde, Kr. Teltow.

mer 7 einer Stufe g^a (Curtisrad). Hinter dieser Stufe befindet sich die Radkammer 17, an die sich drei Druckstufen g^b, g^c, g^d anschließen. Außerdem zweigt von der Radkamme/r·' 17 eine durch ein Ventil 27 absperrbare Übie|V stromleitung 26 ab, die in die Kammer 18 «igs, anderen Hochdruckteiles 10 einmündet. Αύί-^: dieser Seite des Gehäuses sind ebenfalls drei Druckstufen io*, io^c, io^(/ vorgesehen. Die vierte Stufe \o^c, die gemäß Patent 616430 nur dieser Teil der Hochdruckturbine besitzt, ist zum Unterschied von der Ausführung nach dem genannten Patent nicht im Gehäuse der Hochdruckturbine 1, sondern im Gehäuse der s sich anschließenden Mitteldruckturbine 2 untergebracht. Daher verbinden im vorliegenden Falle getrennte Leitungen die Auslaßstutzen 11 und 12 der beiden Hochdruckteile mit dem Gehäuse der Mitteldruckturbine. Nur die von dem Auslaßstutzen 12 der Stufen 10*, \o^c, \o^d kommende Überströmleitung30 führt zu der vierten Stufe io<\ Die andere vom Auslaßstutzen 11 kommende und mit einem Absperrventil 21 versehene Überströmleitung 31 mündet hinter der Stufe io*⁷ in das zweite Gehäuse der Turbinenanlage ein. Der durch diese Leitung strömende Dampf beaufschlagt also lediglich die Stufen 2« bis 2/ der Mitteldruckturbine.

Zwischen dem Auslaßstutzen 11 und der . Kammer 18 ist noch eine durch ein Ventil 20 äbsperrbare Verbindungsleitung 22 vorgesehen. Die Dampfführung erfolgt in der Weise, daß bei großen Fahrtstufen, also bei Parallel-,schaltung der Doppelstromhochdruckturbine \, die ganze Frischdampfmenge zunächst durch die gemeinsame Stufe g« geleitet und anschließend geteilt wird. Der eine Teil wird in den Stufen g^b, g^c, g^il verarbeitet und dann durch den Auslaßstutzen 11 zur Mitteldruckturbine 2 weitergeleitet. Der andere Teil wird durch die Überströmleitung 26 dem Hochdruckteil 10 zugeführt. Nach Durchströmen der Stufen io^ft, io<", io¹' wird diese Dampfmenge über den Auslaßstutzen 12 und die anschließende Leitung 30 noch durch die in dem zweiten Gehäuse angeordnete Stufe io" geschickt, bevor sie sich mit der anderen Teildampfmenge wieder vereinigt. Die Stufe io¹·' gehört somit schaltungsmäßig zum Hochdruckteil 10. Darauf erfolgt die weitere Verarbeitung der ganzen Dampfmenge gemeinsam in den Stufen 2" bis zL Aus dem Auslaßstutzen 15 der Mitteldruckturbine 2 gelangt der Dampf gegebenenfalls noch in eine nicht gezeichnete Niederdruckturbine, oder er wird in anderer Weise weiter ausgenutzt. Bei dieser Parallelschaltung ist das Absperrventil 20 geschlossen und das Absperrventil 21 geöffnet. Die Einstellung der zuletzt genannten beiden Ventile 20 und 21 ist bei der für kleine Fahrtstufen anzuwendenden Hintereinanderschaltung der beiden Hochdruckteile umgekehrt. Jetzt nimmt die ganze Dampfmenge nach Beaufschlagen der Stufe g^a ihren Weg durch die Stufen g^b, g^c, g^d; dazu muß das Absperrventil '''.2¹J in der Überströmleitung 26 geschlossen ■sein. Vom Auslaßstutzen 11 strömt der Dampf durch die nunmehr geöffnete Leitung 22 in die Kammer 18 und wird somit nach dem Teil 9 in den Stufen des anderen Hochdruckteiles 10 weiterverarbeitet. Darauf gelangt der Dampf über die Stufe ι o^e zu den Stufen 2" bis 2I der Mitteldruckturbine. Die weitere Ausnutzung des Dampfes ist die gleiche wie bei der anderen Schaltung.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung betrifft die Dampfverteilung auf die beiden Doppelstromteile 9 und ι ο der Hochdruckturbine. Wenn die Stufen der Teile 9 und ι ο so ausgelegt sind, daß sie bei Parallelschaltung von gleichen Dampfmengen durchströmt werden, verarbeiten bei Hintereinanderschaltung die Stufen des dann nachgeschalteten Teiles 10 wegen des größeren spezifischen Dampfvolumens gegenüber dem Frischdampfzustand auch ein größeres Gefälle je Stufe als die Druckstufen des anderen Teiles 9, wie aus · dem gestrichelten Linienzug des Schaubildes nach Abb. 2 zu ersehen ist. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Turbine ungünstig beeinflußt. Deshalb werden, um bei Hintereinanderschaltung in den beiden Hochdruckteilen 9 und 10 ein möglichst gleichmäßiges Stuferigefälle zu erhalten, die Stufen io*, io^r, \o^d und ι o^e für eine entsprechend größere Dampfmenge ausgelegt als die Stufen g^b, g^c, g^d des anderen Teiles 9 (vgl. hierzu den ausgezogenen Linienzug des Schaubildcs). Das mit g bezeichnete Wärmegefälle stellt den mit dieser letzteren Ausführung erzielten Gewinn an ausgenutztem Gefälle dar.

Die Zahl der schaltungsmäßig zum Hochdruckteil 10 gehörenden Stufen, die im Gehäuse der Mitteldruckturbine angeordnet werden, richtet sich danach, daß eine möglichst gleichmäßige Leistung von den Ritzeln auf das große Getrieberad übertragen wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Turbinenanlage, insbesondere mehrgehäusige Schiffsturbinenanlage, mit einer Doppelstromhochdruckturbine, deren bei kleinen Fahrtstufen im Dampf weg nach- u₅ geschalteter Teil mehr Stufen hat als der andere Hochdruckteil nach Patent 616 430, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Stufe (1 o') des bei kleinen Fahrtstufen nachgeschalteten Hochdruckteiles _lao. (10) unter Aufrechterhaltung der schal-* tungsmäßigen Zugehörigkeit zu diesem

   Hochdruckteil im Gehäuse des nächstfolgenden Teiles (2) der Turbinenanlage angeordnet ist.
2. 2. Turbinenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckteil (10) mit der größeren Stufenzahl bei-·

   Parallelschaltung eine um so viel größere Dampfmenge verarbeitet als der andere Hochdruckteil (9), daß alle Druckstufen beider Hochdruckteile bei Hintereinanderschaltung ungefähr je ein gleiches Gefälle verarbeiten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERUH. GEDRUCKT IN DER nEICHSDRUCKEKEI