CH242703A - Gekühlte Turbomaschine. - Google Patents

Description

  Gekühlte     Tarbomaschine.       Gegenstand vorliegender Erfindung ist  eine gekühlte Turbomaschine, insbesondere  für Arbeitsmittel hoher Temperaturen, bei       dereinzelne    Teile, wie Schaufeln, Trommeln,  Scheiben     usw.,        durcli    Kühlmittel vor zu hoher  Temperatur geschützt     sind.-    Dieses     Kühlinit-          tel    kann ausser zu unmittelbaren Kühl  zwecken weiterhin ausgenützt werden, indem  gemäss vorliegender Erfindung mindestens  ein Teil des Kühlmittels zugleich als Sperr  mittel gegen das, heisse Arbeitsmittel dient.

    Durch das Verhindern des Bestreichens der  betreffenden Konstruktionsteile mit dem Ar  beitsmittel kann die Kühlwirkung bedeutend       er höllt    werden, und in vielen Fällen 'können'  gleichzeitig auch     Undiellt'heitsverluste    des  Arbeitsmittels verhindert werden.  



  Besonders bei der Überdruckmaschine  kann das aus den     Sehaufelköpfen    austre  tende oder, falls ein Deckband vorhanden ist,  durch dasselbe hindurchströmende     Kählmit-          tel    noch als Sperrmittel dienen, um ein  Umströmen der Schaufelköpfe     bezw.    der         Deckbandobeiseite-    durch das Arbeitsmittel  wenigstens -zum Teil zu -verhindern. Beim  Vorhandensein eines Deckbandes können     da-          dürdli    Spaltverluste vermieden werden.

   Das  aus der Sperrkammer austretende     Kiffilmit-,          tel    kann sich am     Laufschaufeleintritt    und am       Laufschaufelaustritt    mit dem Arbeitsmittel  mischen.'  Eine. zweite     Möglichk-Ht,        Külilluft    als  Sperrluft zu verwenden, besteht in der     Lauf-          scheibenkühlung.    Um ein Bestreichen der       Läufscheiben    und     Trennböden    mit dem Ar  beitsmittel zu vermeiden und dieselben  gleichzeitig<B>zu</B> kühlen, kann ein     Kühlmittel     zwischen Trennboden und Laufscheibe ein  geführt werden.  



  Strömt     dae        Kühlmittel,'von    innen nach  aussen durch einen umlaufenden Hohlkörper,  <B>,so</B> wirkt derselbe als Verdichter. Je nach der       Küllimitteimenge    und<B>je</B> nach dem Ort ihres  Austrittes können beträchtliche Verdichter       leistungen    erforderlich     seein.DiesenLeistung        s-          aufwand    könnte man beispielsweise so kom-           pen-sieren,        dass    das     Kühlmittel    mit einem um  diesen     Verdielltungsdruck    niedrigeren Druck  zugeführt wird.  



  Will man dagegen das Kühlmittel mit  dem gleichen oder mit etwas     höherein        Druch.     als dem     Arbeitsmitteldruck    zuführen, so kann  man dafür sorgen,     dass    die vom Kühlmittel  aufgenommene Leistung -nach Möglichkeit  verwertet -wird.

   Dies, kann dadurch erreicht  werden,     dass    die     Kühlmittäloustrittsöffnun-          gen    in Schaufel oder Deckband so     ange-          braclit    werden,     dass    eine gegen die     Umfangs-          geschwindigkeitsrichtung    gerichtete Kompo  nente der     Relativgeschwindigkeitentsteht.     



       A-usführungsbeispiele    einer     Turbomaschine          nacli-    der-     Erfkdung    sind in der     beiliegenden'-          Zeichnung    schematisch dargestellt. Das Bei  spiel     Fig.   <B>1</B> zeigt einen Längsschnitt durch  eine Turbine. Das Sperr- und Kühlmittel  tritt durch eine Leitung<B>1</B> in die Turbine  ein und strömt durch eine     Verteilkammer    2.

    Ein Teil der     Scheibensperrluft        entweicht     -durch eine, Stopfbüchse<B>3</B> in einen Raum 4  zwischen der mit dem Rotor ein Stück     bil-          denden        Deckselieibe   <B>9</B> und der Trennwand       ,tind mi,

  g#ht#sich   <B>.</B>     Ein        weiterer        bei        Teil        11        mit        des        dem        Külilmittels        Arbeitsmittel.   <B>-</B>     ge-          langt    aus der     Verteilkamme-r    2 durch     Uff-          nungen   <B>6</B> in Räume<B>5,

  </B> die durch die     Deck-          pc'heibe   <B>9</B> und die     Laufseheibe   <B>8_</B> gebildet  <U>sind,</U> um den     Laufseltaufeln    12 zugeführt zu  werden. Durch Öffnungen -7 gelangt<U>ein</U> wei  terer Teil des Kühlmittels in einen Raum<B>10</B>  zwischen     Decksdheibe.   <B>9</B> und'     Trenn boden.          Nacb.    Durchströmen der     Laufschaufeln    12  und des Deckbandes<B>13</B> tritt das     Kühlmittel     durch Schlitze 14 in eine Sperrkammer<B>15</B> ein.  



  Ein Beispiel, bei welchem die Austritts  schlitze in einer Ebene senkrecht zur Tur  binenachse liegen,<B>Z-</B>     eigt    im Schnitt durch eine  Laufschaufel und Deckband     Fig.    2.  



       Fig.    4- zeigt in einem zylindrischen  Schnitt nach Linie     A-Ä    der     Fig.   <B>3</B> ein Bei  spiel, bei dem die Austrittsschlitze, auf einem  Zylindermantel so angeordnet sind,     dass    die  Vektoren -von     Umfangsgeschwindigkeil        und     Relativgeschwindigkeit in einer Ebene     par--          allel    zur     Turbinenübse    liegen.     Fig.   <B>3</B> stellt    einen Schnitt durch das Deckband 20 dar.

    Die Kühlluft gelangt nach dem Durchströ  men der Laufschaufel durch Öffnungen<B>18</B>  in Aussparungen<B>19</B> des Deckbandes 20 ein,  um durch     AustrittsscUlitze    21 in die Sperr  kammer<B>15</B> zu strömen.  



  Der sich     zwis#Iien    den beiden     Laufseliei-          ben        befindlidlie,    Trennboden erhält     I#solier-          kammern   <B>16,</B> welche durch Zwischenlagen<B>17</B>  <B>vom</B> Gasraum abgeschirmt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Gekühlte Turbomaschine, insbesonderefür Arbeitsmittel hoher Temperaturen, bei der mindestens einzelne Teile -durch ein S:ühl- mittel vor zu hoher Temperafur geschützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Kühlmittels zugleich als Sperr mittel gegen das Arbeitsmittel dient.

   UNTERAXSPRüCHE: <B>1.</B> Turbomaschine nach Patentansprueli, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Külilmittels nach Durchströmen der Schaufeln in einen die Schaufeln umgebenden Raum eintritt, um ein Umströmen der -Schau feln durch das Arbeitsmittef zu verhindern. <B>1</B> 2<B>'</B> Türbomaschine nach Patentanspruch und Unte"ranspruch <B>1</B> mit Schaufeldeckband, dadurch gekennzeichnet, dass- das Deckband von dem Sperrmittel durchströmt und gekühlt wird.

   <B>3.</B> Turbomaschine nach Patentansprueli und TJnteranspruc'h 2, dadurch gekennzeie h- net, dass die Austrittskanäle des Kühlmittels so gestaltet sind, dass die Relativgesc'hwindig- keit des Kühlmittels beim Austritt aus dem Deükband eine Komponente aufweist, die ent gegen der Umfangsgeseliwindigkeit gerichtet ist.

   4. Turbomaschin6 nach Patentahs-Prüch -und Unteransprucli <B>1,</B> dadurch gekennzeich net, dass die Vektoren von Umfangs- und Re lativgeschwindigkeit in einer Ebene senk-' recht zur Turbinenachse liegen. I <B>b.</B> Turbomaschine nach Patentanspruch und Unteransprucb. <B>1,</B> dadurch gekeünzeieli-m net, dass die Vektoren vonUmfangs- und Re-' lativgeseliwindigkeit in einer Ebene parallel zur Turbinenachse liegen.

   <B>6.</B> Turbomaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Külilmit- tel beim Durchströmen des Laufrades eine Drucksteigerung erfährt. <B>7.</B> Turbomaselline nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet dass mindestens'em* Teil des Kühlmittels als Sperrmittel dient, um das Arbeitsmittel von der Laufseli-eibe fernzuhalten.