DE6600487U

DE6600487U - DEVICE FOR LIQUID SEPARATION FROM WET STEAM APPLIED STAGES OF TURBO MACHINERY.

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Publication number: DE6600487U
Application number: DE19686600487
Authority: DE
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1968-08-01
Filing date: 1968-08-01
Publication date: 1969-01-23

Description

P.A:B016870-1.8.P.A: B016870-1.8.

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfiirt/Main, Iheodor-Stern-Kai 1Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfiirt / Main, Iheodor-Stern-Kai 1

Werner/he L 5? ^2/14-c Gbm - Werner / he L 5? ^ 2 /14-c Gbm -

25, JuIi 1958 entspr. L 48 052 Ia/14-c25, July 1958 according to L 48 052 Ia / 14-c

Diese Umercge (Bes^hretcuno one Scnuizonsp·} is· äie iuletzf eingereichte, sie *eich< /on def Hon fassung de· ursprünglich eVi-e'ii-hi-n Π .■■••■•!.,■»π ·:'-> 0^;6 f^Thfl'-he S-jdjii'ung <ίβ' Abvteichunq is) nLhl geprOfi Die ursprünolieh -;ϊηςρ-ρϊ<· '■'■=·-. ι J.>;-·'■ ..· ·. '-or, :-·ι '^!<:Ί '.η Jen A.'.iUoVte··. Ss Vonnen ;erfp'?e't ol'ne Nonhwt-ii eines rechtlichen InIe^--'-ί¹ ·:-?■■«>·?·.'.-··' .^;·"·:·Γ·βήέη ve'diR ^u' Vnfrcg va'cifn hiervon juch fcfokouicn oder F'knlecxitivf ?l· der Or.V*.*»- Λ":«»^η ·)-' ··'- ι Oeuf ■£' Po'nnlnml This Umercge (Bes ^ hretcuno one Scnuizonsp ·} is · äie iuletzf submitted, she * eich </ on def Hon version de · originally eVi-e'ii-hi-n Π. ■■ •• ■ •!., ■ » π ·: '-> 0 ^; 6 f ^ Thfl'-he S-jdjii'ung <ίβ' Abvteichunq is) nLhl geprOfi The original -; ϊηςρ-ρϊ <· '■' ■ = · -. ι J.>; - · '■ .. · ·. '-or,: - · ι' ^! <: Ί '.η Jen A.'. IUoVte ··. Ss Vonnen; erfp '? E't ol'ne Nonhwt-ii of a legal InIe ^- -'- ί ¹ ·: -? ■■ «> ·? · .'.- ··'. ^; · "·: · Γ · βήέη ve'diR ^ u 'Vnfrcg va'cifn of this juch fcfokouicn or F'knlecxitivf? L · the Or.V *. *» - Λ ":« » ^η ·) -' ·· ' - ι Oeuf ■ £ 'Po'nnlnml

Als Hohlscliauiel ausgebildete LeitscliaufelLeitscliaufel designed as a hollow clip

Die Neuerung betrifft eine als Hohlschaufel ausgebildete Leitschaufel für mit JPTaßdampf beaufschlagte Stufen von Dampfturbinen, bei der Durchbrüche zur Flüssigkeitsabscheidung vorgesehen sind.The innovation relates to a hollow blade Guide vane for stages of steam turbines exposed to JPTaßdampf, are provided in the breakthroughs for liquid separation.

Bei einigen bekannten Ausführungen von hohlen Leitschaufeln zur Plus s igkeits abscheidung aus Kaßdampf stufen von Dampf- f turbinen befinden sich die durch die Leitschaufelwand vei?~ iauf enden Durchbrücl?.e - Bohrungen oder Schlitze - allein an der Bauch- oder nur an der Rückenseite des Schaufelprofilaßie sind dabei im allgemeinen entweder in dem mittleren Bereich der Schaufelbreite auf der Bauchseite oder im Bereich der Eisströskssts auf der Häckenseite des Schaufelprofils angebracht * In some known types of hollow vanes for Plus s igkeits deposition from Kaßdampf stages of steam turbines f are the vei by the vane wall ~ IClick end Durchbrücl .e? - holes or slots - alone at the abdomen or only on the back side of the blade profile are generally attached either in the middle area of the blade width on the ventral side or in the area of the ice streak on the heel side of the blade profile *

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Es ist auch eine als Hohlschaufel ausgebildete Leitschaufel zur
Flüssigkeitsabscheidung bekannt geworden, bei der eine beidseitige Absaugung an der Leitschaufel, erstens mittels Schlitzen
von der Mitte der Hückenseite und zweitens mittels Schlitzen | in der Hahe der Abströmkante auf der Bauchseite, erfolgt, g'e- Ij doch führen diese Absaugeschlitze in zwei vollständig vonein- jJ ander getrennte Kasisjern der Hohlschaufel , wobei ^eds EsaBjser I an ein eigenes Absaugesystem angeschlossen ist. Auf diese Weise - getrennte Absaugekammern - wird eine gegenseitige Beeinflussung der Strömungen durch die Schlitze verhindert. Dies
ist jedoch mit dem Nachteil eines erheblichen baulichen Aufwandes - komplizierte Hohlschaufel mit Trennwand im Innern,
zwei voneinander unabhängige Absaugesysteme - verbunden. Ein | weiterer wesentlicher !Nachteil besteht darin, daß nur auf einer i! Seite die Absaugeöffmuagen in der ITähe der Austrittskante ange- j bracht werden können, während die Ab sauge Öffnungen der anderen j| Seite aus baulichen Gründen zur Mitte der Schaufelbreite ver- j legt werden müssen. |It is also a guide vane designed as a hollow vane for
Liquid separation has become known in which suction on both sides of the guide vane, firstly by means of slots
from the middle of the back side and secondly by means of slits | near the trailing edge on the ventral side, but these suction slits lead into two completely separate casings of the hollow blade, with the esaBjser I being connected to its own suction system. In this way - separate suction chambers - mutual influencing of the flows through the slots is prevented. this
However, it has the disadvantage of a considerable structural effort - a complicated hollow blade with a partition wall inside,
two independent extraction systems - connected. A | Another major disadvantage is that only on one i! On the side, the suction openings can be placed near the exit edge, while the suction openings on the other j | Side must be relocated to the middle of the blade width for structural reasons. |

Diese bekannten Einrichtungen zum Abführen der aus Naßdampf | abgeschiedenen Flüssigkeit in den einzelnen Stufen besitzenThese known devices for removing the wet steam | have separated liquid in the individual stages

den ^emelnasmon Nachteil, daß die abgeschiedene Flüssigkeit ι sehr unvollständig, das heißt., zu wenig abgeführt wird.the ^ emelnasmon disadvantage that the separated liquid ι very incomplete, ie., is removed too little.

/. irrt; erwiesan, daß sich auf den in Naßdampf stuf en befindli- ' ...i i. Leitschaufel?! die im Naßdampf enthaltene !Flüssigkeit über '' <- i«' gesaate Schauf elbreite niederschlägt und somit auf der /. wrong; proved that on the wet steam stages there are- ' ... ii . Vane?! ! contained in the wet steam liquid over '- reflected''"i' gesaate Schauf elbreite and thus on the

·» j —· »J -

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8chauftlob«rflÄche einen Flüesigkeitsfilm "bildet, der ähnlich •iner Grenegchicht in seiner Dicke zur Abströiakante hin zuniemt. The shop floor area forms a liquid film that is similar • The thickness of the border layer tapers towards the downstream edge.

Wahrend also bei den Schaufeln sit Fiüssigkeitsabsaugung auf mir einar Seite die Ilüaeigkeit der anderen Schaufelseite imSo while the blades are on, the liquid suction is on the other side of the shovel is unlikely to work

: 4@r «uf 4·Ρ Eiickeneeite as ßcnauielende 'sieh aneauuMlndo Jlüeaigiceitefile nicht abgeführt, sondern gelaugt in den 3)@npfstrom surüok.: 4 @ r «uf 4 · Ρ Einickeneeite as ßcnauielende 'See aneauuMlndo Jlüeaigiceitefile not led away, but leached in the 3) @npfstrom surüok.

Bei Badiallüftero für ewei DrtlirichtiHiaen ist es bekiinnt, zum Absaugen der Grtnzschxcht auf beiden Seiten der lüfterschaufel öffnungen vorzuaehon. Durch dieae Öffnungen wird Jedoch ein gasförmiges Medius abgesaugt, bei den die gegenseitige Beeinflussung des neboneinanderliegtnden Schlitze vernac^ässigbar klein ist.At Badiallüftero for two DrtlirichtiHiaen it is known to Suck out the grain on both sides of the fan blade openings foreseen. However, through the openings a sucked gaseous medius, in which the mutual influence of the adjacent slits are negligible is small.

Ein9 solch© gegenseitige Beeinflussung und Störung benachbarter Absaugeöffnungen kann dann Auftreten, wenn vor den Absaugeöffnungen unterschiedliche Druckverhältnisse herrschen.. Die?³ trifft aber auf die Lsitschauföln von Dampfturbinen zu, bei denen die Druckverteilung entlang der Kontur eines ßohaufelprofils nicht konstant, sonde» sehr unterschiedlich ist. Wurden mehrere öffnungen an der Wand einer Hohlsehauf·! vorgesehen sein, 30 würden vor diesen öffnungen unterschiedliche Drücke anstenen und die flüssigkeit konnte nicht ohne Stöirung (beispielsweise Eückströiiiung) in ein einziges Absaugesystem abgesaugt werden.Such a mutual influencing and disturbance of neighboring suction openings can occur if different pressure conditions prevail in front of the suction openings. ³ , however, applies to the leakage oils of steam turbines, in which the pressure distribution along the contour of a bucket profile is not constant, but rather is very different. Were several openings on the wall of a hollow brow ·! It can be provided that different pressures would arise in front of these openings and the liquid could not be sucked off into a single suction system without interference (for example backflow).

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Die vorliegende Neuerung hat sur Aufgabe, die sich auf der Leitschaufeloberfläche niedergeschlagene Plüsslgkeitsmenge ohne gegenseitige Störung der Absaugeöffnungen und möglichst vollständig aus dem N&ßdaapfetro» zu entfernen, dos heißt also, eine wesentlich verbesserte Hüb si gkeits abführung ofcne zusätzlichen baulichen Aufwand eu gewährleisten»The present innovation has the task of controlling the amount of fluid deposited on the guide vane surface without mutual interference of the suction openings and if possible to remove completely from the N & ßdaapfetro », so dos means a much improved smoothness discharge ofcne additional guarantee structural effort eu »

" Die Heueruji^ besteht darin, daß Durchbrüche auf beiden Seiten der Leitschaufel la Bereich d#r AbafcrHaurante vorgesehen sind"The Heueruji ^ consists in having breakthroughs on both sides the guide vane la area d # r AbafcrHaurante are provided

und daß das TerMltnis dee Dn.okee im Hohlraua der !leitschaufel su den Drucken vor den Schmtfeldurohbrüoben kleiner als das kritische Druckverhältnis für Vaßdaapf ist_t so daß sich in den Schaufeldurchbrüchen Schallgeschwindigkeit einstellt.and that the term dee Dn.okee in the cavity of the guide vane to the pressures in front of the Schmtfeldurohbrüoben is less than the critical pressure ratio for Vaßdaapf _t so that the speed of sound is established in the vane breakthroughs.

Hach eines) weiteren Herkmal der !feuerung ist der Hohlraum der Leitschaufel alt Bingräuf&en aa Schaufelkopf und SchaufelfuB zur Abfuhr der !flüssigkeit verbunden.Another origin of the fire is the cavity of the Guide blade old Bingräuf & en aa blade head and blade base connected to the drainage of the liquid.

Erst durch die Bestimmung, daß das Verhältnis des Druckes im Hohlraum der Schaufel zu den Drücken vor den Schaufeldurchbrüchen kleiner als das kritische Druckverhältnis sein soll und daB sich deszufolge in den Schaufeldurchbrüchen Schallgeschwindigkeit einstellt, wird erreicht, daB eine gegenseitigeOnly through the determination that the ratio of the pressure in the Void cavity of the blade to the pressures in front of the blade openings should be smaller than the critical pressure ratio and that consequently the speed of sound in the blade breakthroughs adjusts, it is achieved that a mutual

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Beeinflussung und Störung der Absaugeöffnungen -verhindert wird« Dadurch wiederum wird es möglich, daß auf oeiüm Seiton der Leitschaufeln im Bereich der Abströrakante Durchbrüche an*= gebracht werden können, die in den gemeinsamen Hohlraum der Schaufel führen, ohne daß gegenseitige Störungen auftreten.Influence and disruption of the suction openings -prevented This in turn makes it possible that on oeiüm Seiton of the guide vanes in the area of the trailing edge openings at * = can be brought, which lead into the common cavity of the blade without mutual interference.

Die Anwendung dieser nerkmaie hat eine Absaugung der sich über -v die gesamte Leitschaufelbreite niederschlagenden Flüssigkeit The application of this nerkmaie has a suction of the liquid precipitating over the entire width of the guide vane

. . auf der Schaufelbauch= imd -rückenseite in den Schaufelhohlraum i. . on the vane belly = imd -back side into the vane cavity i

und von dort zweiseitig weiter über die Bingräume in das Absauge tystem zur Folge. Gegenüber den bekannten Leitschaufeln mit Durchbrüchen im Bereich der Einströmkante oder im mittleren Bereich der Schaufelbreite ergibt sich somit eine völlige Abscheidung der sich auf d©r Lsitschsafeloberflache niederschlagenden Flüssigkeitsmenge. Weiterhin ergibt sich gegenüber der bekannten Leitschaufel mit zweiseitiger Absaugung in getrennte Kammern ein beträchtlicher baulicher Vorteil in der Ausführung > der Hohlschaufel, aber auch eine vergrößerte Absaugleistung durch die beidseitig in der Fähe der Abströmliante angebrachten Absaxigöffnungen und durch das Torhandensein zv/eier abführender Hingräume.and from there on two sides continue on the Bingräume in the aspirate tystem result. Compared to the known guide vanes with openings in the area of the inflow edge or in the middle area of the blade width, there is thus a complete separation of the amount of liquid precipitating on the surface of the insulation board. Furthermore, compared to the known guide vane with two-sided suction in separate chambers, there is a considerable structural advantage in the design of the hollow vane, but also an increased suction capacity due to the saxi-opening openings on both sides near the discharge line and the presence of two leading outward spaces in the doorway.

In der Figur i der· Zeichnung ist eine hohle Leitschaufal zuv I?j.üssigkeitsab3cheidung gemäß der Äöuerüng in einer Seitenansicht dargestellt.
I In FIG. 1 of the drawing, a hollow guide vane is shown in a side view according to the liquid separation.
I.

Pigur 2 seigt dieselbe Leitschaufel in einem Querschnitt längs der Sclmittlinie A-S der Figur 1«Pigur 2 shows the same guide vane in a longitudinal cross-section the middle line A-S of Figure 1 «

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Ir Ύ? I r Ύ? 552714c Sbm552714c Sbm

Die iJarehbrüche 1 aur Verbindung des Stoifenrauines 2 !nit dem Hoiilrauin 5 innerhalb der Leitschaufel 4 sauiä zur ibcau^tiag de ; gesamten auf der Schaufeloberfläche an Bauch- und iaickenseite sich niederschlagenden Flüssigkeitsfilms beidseitig im Bereich der Abströmkante 5 angeordnet, Sie sind in Form von zwei sich in Strömungsrichtung des Naßdampfes überdeckenden Seihen von Längagftlil j^gi-m gmgir^fiiTrpi: ^ Dig ϊΓί2@27 Äi—S— T.H-ngriasfvh*i -i -L·^.^ Λ -ir* den HobJLraum 3 einströmende Flüssi^ceit wird über die beiden sich, jeweils über den "Umfang des Leitschaufellaianzes^ers^recken-The iJarehbrbruch 1 to connect the Stoifenrauines 2! N with the Hoiilrauin 5 inside the guide vane 4 sauiä to ibcau ^ tiag de; The entire liquid film precipitating on the vane surface on the belly and on the outside is arranged on both sides in the area of the trailing edge 5; they are in the form of two rows of lengthwise overlapping in the direction of flow of the wet steam, each of which is l änga g ftlil j ^ g i-m gmg ir ^ f iiTrp i: ^ Dig ϊΓί2 @ 27 Äi — S— TH-n griasfvh * i -i -L · ^. ^ Λ -ir * the fluid flowing into the hob space 3 will stretch over the two, in each case over the "circumference of the guide vane armature -

den Ringkanäle 6 an Kopf und Fuß des LeitschauJfelkranzes in einen Haum niedrigeren Druckes, beispielsweise bei Bampfturbinen j in den Kondensator ,über ÄbfiSirungsleitungen 7 abgesaugt. (·the ring canals 6 at the head and foot of the Leitschaukranzes in a haum of lower pressure, for example in Bampfturbinen j into the condenser, sucked off via ÄbfiSirungslinien 7. (·

[ Geroäß der !feuerung soll sich nun in den Schaujieldurchbrüchen Λ \ Schallgeschwindigkeit einstellen. Dies wird dadlui'ch erreicht, daß der Druck im Hohlraum 3 eier leitschaufel 4 kleiner ist als der kritische Druck, der zu den jeweils vor den Schauf^ldurch-"brü-.-her. 1 «jost·..: . ■ '-ur» Drücken des Stufenraunies 2 gehört. Da d.io kritisch-· Druckverhältnis für iiaßdarapf mit 0,577 angegeben •.ι-.. ;">;.,~τ ...¹MU.:. daß dor Druck im Hohlraura ι de/.· Leitjchaui" 1 : :-j.oi. ..· ...-.i.ü r.ui2 als uaa 0,577-fache de3 k.loiuaten vor d .· ■·/;> .Ui¹Aj: '.^ch;>v'.l-h«n " stallender. Druckes. Jarm l»cjct-?iit dj.o 0···<ί".· 'Jk i. ·;· '.π all n SchAuToldurchbrüchen Sch illgt:jchv/in-'r; öiajtöllt und daß eine gegenseitig« Beeinflussung und j g beaachbartor Durchbiiicho mit untsrschiedlicngin Vordruck | [ The fire is supposed to be set up in the show openings Λ \ speed of sound. This is achieved by the fact that the pressure in the cavity 3 of the guide vane 4 is less than the critical pressure that results in the opening in front of the vane. -Only »press the level 2. Since d.io critical- · Pressure ratio for iiaßdarapf given as 0.577 • .ι- ..;">;., ~ τ ... ¹ MU.:. that the pressure in the Hohlraura ι de /. · Leitjchaui "1:: -j.oi. .. · ...-. i.ü r.ui2 as uaa 0.577-fold de3 k.loiuaten before the · ■ · / ;> .Ui ¹ Aj: '. ^ Ch;>v'.lh«n" stallender. Pressure. Jarm l "cjct-? Iit dj.o 0 ··· <ί". · 'Jk i. ·; ·' .Π all n SchAuTol breakthroughs Sch illgt: jchv / in-'r; öiajtöllt and that a mutual «influence and jg beaachbartor Durchbiiicho with different forms |

IIU4BIIU4B

Ji Ji 57 552/14C Gbm57 552 / 14C Gbm

Heben dem Torteil, daß infolge des Erreichens der Schallgeschwindigkeit auch der größtmögliche Durehfluß durch die Durchbriichs erreicht wird, ergibt sich infolge des Unterschreitens des kritischen Druckgefälles ein weiterer wesentlicher Vorteil für die Abführung der von dem durchströmenden Naßdampf mitgerissenen Flüssigkeit. Da der Druck im Hohlraum gemäß der Erfindung klei-BSr ΒΒΧΏ. SOll SlS ύβΐ¹ Ξ"Ο2? SshsllgSSOhWJ τΚΗ ^eitserZCUgUllg 2Κ>1^ wendige kritische Drack, zerplatzt der durch d?>e Durchbrüche tretende Dampfstrahl hinter den Durchbrüchen in dem Hohlraum 3» wobei der mitgerissene Flüssigkeitsschleier zerstäubt. Der entstehende Nebel aus Wasserdampf mit feinverteilten VassertrSpfchen läßt sich auch gegen die Schwerkraft von dem zwischen dem Hohlraum 3 "und beispielsweise dem Kondensator der Dampfkraftanlage bestehenden Druckgefälle leicht und gut abtransportieren.Raising the door part so that the greatest possible flow through the breakthrough is achieved as a result of the speed of sound being reached, there is another essential advantage for the removal of the liquid entrained by the wet steam flowing below the critical pressure gradient. Since the pressure in the cavity according to the invention is klei-BSr ΒΒΧΏ. SOll SlS ύβΐ ¹ Ξ "Ο2? SshsllgSSOhWJ τΚΗ ^ eitserZCUgUllg 2Κ> 1 ^ agile critical pressure, the jet of steam emerging through the openings bursts behind the openings in the cavity 3» whereby the entrained liquid vapor is atomized with the mist Finely distributed water droplets can also be easily and effectively transported away against gravity by the pressure gradient existing between the cavity 3 ″ and, for example, the condenser of the steam power plant.

Claims

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt / Main, Theodor-Stern-Kai 1

ν. arner / he L 57 552 / 14c Sbnt -

October 14, 1968 according to L 46 052 Ia / 14c

«Inw-is: Oie _; - umercge (8SR * reewi ^ - (M "^ Sciiutton5pr ^ üf β" zueta "üngereiciile. Sie * eich! .on c ^ w« Α ih ih U

■ τ * »+? dl « unp'unoiich submitted lines whether CKe fechHiche 8edeufuno the agreement i-» m.} ..

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Today's protection claims

Λ. Leitschaufsi designed as a hollow vane for ax wet steam-acted stages of steam turbines, in which openings are provided for liquid separation, characterized in that openings (1) are provided on both sides of the guide vane (4) in the area of the trailing edge (5), the size of which is so dimensioned is that the speed of sound is established in them.

2. Device according to claim 1, characterized in that the cavity (3) of the guide vane (4) with annular spaces (6) is connected to the blade head and the blade root to remove the liquid.