DE186168C

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Publication number: DE186168C
Application number: DENDAT186168D
Authority: DE

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 186168 KLASSE 14 c. GRUPPE

EMIL EINFELDT in DAVENPORT (Jova, V. St. A).

Gas- und Dampfturbine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. November 1905 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883 die Priorität

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 23. Dezember 1904 anerkannt.

Die Erfindung betrifft eine Gas - und Dampfturbine, welche sich dadurch kennzeichnet, daß das Laufrad an seinem Umfange mit voneinander durch Zwischenwände getrennten Kammern versehen ist, die nach außen hin durch einen Schaufelkranz begrenzt sind und nacheinander und abwechselnd an den Ein- und Auslaßöffnungen für das Treibmittel vorbeigeführt werden, wobei der Querschnitt der Durchlaßschlitze im Schaufelkranz in der Laufrichtung des Rades von vorn nach hinten und der Querschnitt von im Turbinengehäuse an den Auslaßöffnungen angeordneten Durchlaßschlitzen in entgegengesetzter Richtung zunehmen können. Diese Bauweise und Einrichtung zeichnet sich durch Einfachheit, gleichmäßige Wirkung und großen Nutzeffekt bei geringem Brennstoffverbrauch aus.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Turbine.

Fig. ι ist zum Teil eine Seitenansicht und zum Teil ein Längsschnitt, während die Fig. 2 und 3 Querschnitte nach den Linien a-a und b-b der Fig. 1 sind.

Das Laufrad 3 ist von dem mit einer Grundplatte 2 versehenen, feststehenden Gehäuse 1 umgeben. Die Laufradachse 9 dreht sich in den Lagern 7 und 8 des Gehäuses. Das Laufrad setzt sich aus der mittleren Scheibe 10, II und den Seitenscheiben 13 und 14 zusammen. Die diesen Scheiben gegenüberliegenden Flächen des Gehäuses werden durch in die Seitenwände 4 und 5 eingelegte Scheiben 15 und 16 gebildet, welche am Umfang dicht schließend zusammenstoßen. Die Scheiben 13 und 14 des Laufrades haben an den einander zugekehrten Seiten radial verlaufende Rippen, die ebenfalls dicht schließend aneinander anliegen und zusammen Zwischenwände 24 bis 29 bilden, welche in dem Laufrad voneinander getrennte Kammern 18 bis 23 entstehen lassen. Am Umfang sind die Scheiben 13 und 14 mit einwärts gerichteten und ebenfalls schließend gegeneinander stoßenden Schaufeln 30 und 31 versehen, welche zwischen sich Durchgangskanäle a, a^l, d¹ usw. entstehen lassen. Die in das Gehäuse eingesetzten Scheiben 15 und 16 weisen an den den Ausströmkammern c und d zugekekrten Stellen ebenfalls Leitschaufeln auf, die Durchgangskanäle e, f, g usw. entstehen lassen. An anderer Stelle haben diese Scheiben für den Zutritt des Dampfes oder anderen Treibmittels zum Laufrad Einlaßschlitze A¹ und jB¹. Das Gehäuse 1 hat Einlaßstutzen A und B sowie Äuslaßstutzen C und D. Sind wie beim Ausführungsbeispiel mehrere Zu- und Abströmungen für das Treibmittel vorhanden, so ordnet man die Ausströmkammern c und d so an, daß mit Beginn der Einströmung von Dampf oder Gas in eine oder mehrere Kammern 18 bis 23 des Laufrades gleichzeitig auch der andere Teil der Kam-

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mern mit den Ausströmkammern c und d in Verbindung tritt. Bei dem Ausführungsbeispiel strömt zu gleicher Zeit Dampf oder Gas an einander diametral gegenüberliegenden Stellen des Umfanges des Laufrades in zwei Kammern ein und aus zwei Kammern aus, so daß Druckausgleich und Ausbalancierung des Laufrades gesichert ist.

Nimmt man an, daß das Laufrad sich in

ίο der in Fig. ι gezeichneten Stellung befindet, so tritt Dampf oder Gas durch die Einlaßschlitze A¹ und B¹ in die Kammern 21 und 18 des Laufrades ein und setzt dasselbe durch den Druck auf die Schaufeln 30, 31 in schnelle Umdrehung. Zu derselben Zeit treten die Durchlaßschlitze e an den aneinander gegenüberliegenden Ausströmkammern mit den Kammern ig und 22 des Laufrades in Verbindung, so daß der Dampf oder das Gas an diesen Stellen aus den zuvor gefüllten Kammern des Laufrades austreten kann und hierbei die übereinander angeordneten Schaufelkränze durchströmend, ebenfalls treibend auf das Laufrad einwirkt. Das gleichzeitige Füllen und Entleeren der beiden aufeinanderfolgenden Kammern 18 und 19 bezw. 21 und 22 des Laufrades wird so lange fortgesetzt, bis die zu füllenden Kammern an den Einlaßschlitzen A¹ und B¹ vorüber sind, worauf derselbe Vorgang sich in bezug auf die nächstfolgenden Kammern wiederholt.

Sowohl das Einströmen des Treibmittels in die Kammern des Laufrades als auch das Ausströmen desselben aus den letzteren in die Kammern des feststehenden Gehäuses, d. h. sowohl der Eintritt als auch der Austritt des Treibmittels hat im ersten Augenblick nur einen geringen Widerstand zu überwinden.

In demselben! Maße jedoch, wie sich die Kammern des Laufrades beim Einströmen, und umgekehrt die Kammern des Gehäuses beim Ausströmen allmählich füllen, steigt auch der Widerstand und es nimmt infolgedessen die Strömungsgeschwindigkeit des Treibmittels allmählich ab, bisWiderstand und Strömungsgeschwindigkeit zu beiden Seiten des Laufkranzes fast gleich Null sind. Weil die Turbine aber in der Hauptsache nur dann ökonomisch arbeiten kann, wenn die Dampfströmung möglichst unverändert bleibt, zumal das Laufrad eine fast gleichbleibende Umfangsgeschwindigkeit hat,- so ist der Wechsel in der Ein- und Ausströmgeschwindigkeit dadurch mögliehst beseitigt, daß der Schaufelkranz in bezug auf eine jede Laufradkammer in Richtung der Umdrehung zunächst schmale und dann immer breiter werdende Spalte aufweist, d. h. die Durchtrittsöffnungen des Laufradschaufelkranzss beginnen bei jeder Laufradkammer mit geringem Querschnitt und nehmen gegen das Ende der Kammer an Querschnitt zu. Dasselbe ist auch bei den Schaufeln der im Gehäuse befindlichen Ausströmkammern der Fall. In gleicher Weise können auch die Schaufeln selbst an Querschnitt zunehmen. Infolge dieser Einrichtung kommen sowohl zu Beginn der Beschickung einer Laufradkammer als auch zu Beginn der Entleerung zunächst die engen, dann die weiteren und schließlich die ganz weiten Schlitze des Schaufelkranzes mit den Einlaßkanälen und mit jenen der Ausströmkammern in Verbindung, so daß die Strömungsgeschwindigkeit von Dampf oder Gas in den Zu- und Abführungsrohren annähernd gleich bleibt.

Claims

Patent-Ansprüche: '

1. Gas- und Dampfturbine, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (3) an seinem Umfange mit voneinander durch Zwischenwände (24 bis 29) getrennten Kammern (18 bis 23) versehen ist, die nach außen hin durch einen Schaufelkranz begrenzt sind und nacheinander und abwechselnd an den Ein- und Außlaßöffnungen für das Treibmittel vorbeigeführt werden.

2. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Einlaßschlitze zwischen den Schaufeln innerhalb einer jeden Kammer (18 bis 23), in der Laufrichtung des Rades (3) gerechnet, von vorn nach hinten zunimmt.

3. Turbine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Laufrad (3) an den Auslaßöffnungen feststehende Leitschaufeln vorgelagert sind.

4. -Turbine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Durchlaßschlitze zwischen den feststehenden Leitschaufeln in der Laufrichtung des Rades von hinten nach vorn zunimmt. '

5. Turbine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Auslaßöffnungen derart angeordnet sind, daß in bezug auf zwei aufeinanderfolgende Kammern in der einen Kammer (z. B'. 19) das Ausströmen zu derselben Zeit beginnt, als wie in der anderen Kammer (z. B. 18) das Einströmen des Treibmittels vor sich geht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.