DE380224C - Ship turbine plant - Google Patents

Description

(W 6i₇₅₉ (W 6i ₇₅₉

Es ist von Schiffsturbinen bekannt, daß der Gütegrad ihres Arbeitens, d. h. ihr thermischer Wirkungsgrad, abhängig von der jeweiligen Drehzahl des Propellers ist. Diese Drehzahl ist verschieden je nach der Geschwindigkeit des Schiffes und wechselt am meisten bei Kriegsschiffen, bei denen an Manövrierfähigkeit und Abstufung der Fahrtgeschwindigkeiten die höchsten AnforderungenIt is known from marine turbines that the quality of their operation, i.e. H. her thermal Efficiency, depends on the respective speed of the propeller. This speed is different depending on the speed of the ship and changes most in warships where maneuverability is concerned and gradation of travel speeds meet the highest requirements

ίο gestellt werden.ίο be asked.

Eine besondere Forderung bei Kriegsschiffen ist die Wirtschaftlichkeit der Marschfahrt. A special requirement for warships is the profitability of the cruise.

Hierbei sinkt die Leistung der Antriebsturbinen gegenüber der vollen Leistung unter Umständen auf ein Zehntel dieser Konstruktionsleistung. Die Maschinen müssen naturgemäß in erster Linie für die Erreichung des militärischen Zweckes, d. h. für volle Leistung, gebaut und hierfür günstig bemessen sein. Die natürlichen Eigenschaften der Turbine, d. h. ihre" mit der Umdrehzahl zunehmende Wirtschaftlichkeit, kommen dieser Forderung entgegen. Die gleichzeitig verlangte Wirtschaftlichkeit bei geringer Leistung, d. h. bei Marschfahrt, leidet naturgemäß unter diesen Verhältnissen. Sie ist in der Hauptsache durch die dann mangelhafte Verteilung desIn this case, the power of the drive turbines drops below the full power Circumstances to a tenth of this construction output. The machines must of course primarily for the achievement of the military purpose, d. H. for full performance, be built and for this reasonably sized. The natural properties of the turbine, d. H. their "economic efficiency, which increases with the speed, meet this requirement opposite. The simultaneously required economy with low performance, i. H. at March, naturally suffers from these conditions. She is in the main due to the inadequate distribution of the

^; Wärmegefälles auf die einzelnen Stufen der ^; Heat gradient on the individual levels of the

Turbine bedingt. Bei voller Fahrt ist die ! Druck- und die Gefällsverteilung in der Tur- ! bine einigermaßen gleichmäßig und wirtschaftlich. Mit der sinkenden Leistung bei Marschfahrt sinkt jedoch auch der Druck in der ersten Stufe der Turbine beträchtlich, da ' die Drücke annähernd entsprechend den I durchgehenden Dampfmengen sinken. Das i auf die erste Stufe entfallende Wärmegefälle ; nimmt so bei Marschfahrt mitunter einen vielfachen Wert des Wärmegefälles bei voller ¹ Fahrt an, dem die erste Stufe nicht gewachsen r ist, und dem die gleichzeitig stark verringerte ' Umfangsgeschwindigkeit im gleichen Sinne j schädigend zur Seite steht. Es ist dalier i üblich, vor oder hinter die erste Stufe der ! Schiffsturbine besondere Marschstufen einzu-' bauen, die geeignet sind, das bei Marschfahrt vergrößerte Wärmegefälle der ersten Stufe auch bei geringerer Umdrehzahl noch einigermaßen günstig aufzuarbeiten. Diese zu-Turbine conditional. At full speed it is! Pressure and gradient distribution in the door! bine reasonably evenly and economically. With the declining performance at cruising speed, however, the pressure in the first stage of the turbine decreases significantly, since 'the pressures fall approximately corresponding to the I through steam quantities. The heat gradient allotted to the first stage; so increases at cruising speed sometimes a multiple value of the thermal gradient at full drive ¹ to which the first stage is not equal to r, and at the same time greatly reduced 'circumferential velocity in the same sense j damaging to the side stands. It is customary to put in front of or behind the first step of the! Ship turbine to build in special march stages, which are suitable for processing the increased heat gradient of the first stage during cruising, even at a lower speed, to a reasonable extent. These too-

Claims (1)

sätzlichen Marschstufen sind 1 ei voller Fahrt nicht, nur überflüssig, sondern durch ihren Luftwiderstand sogar hinderlich, sie werden meist durch eine besondere Leitung bei voller Fahrt umgangen und vom Frischdampf nicht beaufschlagt.Additional march stages are not only superfluous, but because of their full journey Air resistance even a hindrance, they are usually caused by a special line when full Drive bypassed and not acted upon by the live steam. Die Erfindung sieht deshalb statt dessen an sich bekannte Dampfmischdüsen mit teilweiser Rückverdichtung des arbeitendenThe invention therefore instead provides for steam mixing nozzles known per se with partial Recompression of the working ίο Dampfes vor. Diese Mischdüsen und die gesamten dazugehörigen Leitungen nehmen bedeutend weniger Platz und Gewicht als besondere Marschstufen in Anspruch.ίο steam before. These mixing nozzles and the whole Corresponding cables take up significantly less space and weight than special ones March steps to complete. Die beiliegende Abbildung zeigt scheniatisch die Anwendung derartiger Düsen. In der Schiffsturbine α ist die erste Stufe als dreikränziges Geschwindigkeitsrad b gedacht und schematisch dargestellt. Der Frischdampf strömt normalerweise, d. h. bei voller Fahrt, durch e direkt den Hauptdüsen d zu. Das A'entil e ist hier! ei geschlossen. Bei Marschfahrt wird Ventil e geöffnet und Ventil / geschlossen, so daß der Frischdampf nunmehr durch die Dampfmischdüse «■ den Düsen zuströmt. Der Frischdampf saugt beim Durchgang durch die Mischdüse g Dampf aus dem Raum hinter der ersten Stufe an und verdichtet ihn wieder in mäßigen Grenzen.The enclosed figure shows schematically the use of such nozzles. In the ship's turbine α , the first stage is intended as a three-ring speed wheel b and is shown schematically. The live steam normally flows through e directly to the main nozzles d , ie at full speed. The a'entil e is here! egg closed. When cruising, valve e is opened and valve / is closed, so that the live steam now flows through the steam mixing nozzle to the nozzles. The live steam sucked while passing through the mixing nozzle g steam from the room behind the first stage and compresses it again within moderate limits. Die Erfindung unterteilt also in an sich bekannter Weise das der ersten Stufe zur Verfugung stehende Wärmegefälle und verwendet einen Teil desselben mit dem verhältnismäßig guten Wirkungsgrad der Dampfmischdüse zum Wiederansaugen eines Teiles des arbeitenden Dampfes aus der ersten Stufe der Turbine und damit zur Vergrößerung des die erste Stufe beaufschlagenden Dampfgewichtes. Das nunmehr vergrößerte Dampfgewicht beaufschlagt die erste Stufe und läßt diese bei dem gleichzeitig verringerten Wärmegefälle mit einem Verhältnis zwischen Dampfgeschwindigkeit und Umfangsgeschwindigkeit arbeiten, das einen beträchtlich höheren Wirkungsgrad dieser Stufe und in Verbindung mit der gleichzeitigen Erhöhung des Dampfgewichtes einen beträchtlichen Gesamtgewinn an Leistung ergibt.The invention thus subdivides that of the first stage in a manner known per se standing heat gradient and uses part of it with the proportionate good efficiency of the steam mixing nozzle for re-sucking part of the working Steam from the first stage of the turbine and thus to increase the steam weight acting on the first stage. The now increased steam weight acts on the first stage and leaves it at the simultaneously reduced heat gradient with a ratio between steam speed and peripheral speed work, which is considerably more efficient this stage and in connection with the simultaneous increase in steam weight results in a significant overall gain in performance. Der wirtschaftliche Nutzen ist um so größer, je höher der Wirkungsgrad der Dampfmischdüse, je kleiner das der ersten Stufe verbleibende Wärmegefälle und je niedriger die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Stufe bei Marschfahrt ist.The higher the efficiency of the steam mixing nozzle, the greater the economic benefit, the smaller the heat gradient remaining in the first stage and the lower is the peripheral speed of the first stage when cruising. Als praktischer Nutzen tritt hinzu, daß nunmehr die Hauptdüsen ohne weiteres auch für Marschfahrt wegen der nunmehr vergrößerten Dampfmenge sowie des vergrößerten spezifischen Volumens des Dampfes Verwendung finden können, des weiteren, daß die dem nunmehr kleineren Wärmegefälle entsprechenden kleineren Dampfgeschwindigkeiten geringere Abnutzungen an Schaufeln und Düsen mit sich bringen, sowie, daß bei mehrkränzigen Geschwindigkeitsrädern in den meisten Fällen ein oder zwei Geschwindigkeitsstufen des Laufrades, und zwar gerade die Stufen mit den längsten Schaufeln, in Fortfall kommen können. Besonders durch den letzten Umstand kann die Ventilations- /ο arbeit dieses Rades auch bei voller Fahrt beträchtlich verringert werden, so daß sich auch eine Verbesserung des Dampfverbrauches bei roller Fahrt ergibt.As a practical benefit, the main nozzles can now be used without further ado for a march because of the increased amount of steam and the increased specific volume of the steam can be used, further that the smaller steam velocities corresponding to the now smaller heat gradient Bring less wear on blades and nozzles, as well as that with multi-crowned Speed wheels in most cases one or two speed levels of the impeller, specifically the steps with the longest blades, can come in failure. Especially through This last circumstance can cause the ventilation / ο work of this wheel to be considerable, even when the vehicle is at full speed can be reduced, so that there is also an improvement in the steam consumption when driving a scooter. Ferner ergeben sich erhebliche Vorteile bezüglich fies Raum- und Gewichtsbedarfes sowie der Betriebssicherheit.Furthermore, there are considerable advantages in terms of nasty space and weight requirements as well operational safety. Die Erfindung kann Anwendung finden nicht nur für Schiffsturbinen mit einem mehrkränzigen Geschwindigkeitsrade als erste Stufe, sondern auch für Landturbinen, die unter ähnlichen Verhältnissen wie die Schiffsturbinen arbeiten. Sie kann auch Verwendung finden für Schiffs- oder Landturbinen. die als reine Trommelturl·ine ausgeführt sind und kein vorgeschaltetes Geschwindigkeitsrad 1 esitzen. Bei dieser Turbinengattung sind die Spaltverluste in den ersten Stufen insbesondere bei kleineren Leistungseinheiten besonders beträchtlich. Es bedarf hier keines besonders günstigen Wirkungsgrades der Dampfmischdüse, um durch Ersatz der mit großen Spaltverlusten arbeitenden ersten Stufen solcher Turbinen I edeutende Vorteile zu erzielen.The invention can be used not only for marine turbines with a multi-crown Speed gears as the first stage, but also for land turbines that work under conditions similar to those of the ship's turbines. You can also use it find for marine or land turbines. which are designed as a pure drum tour line and no upstream speed wheel 1 is seated. In this type of turbine are the gap losses in the first stages, especially in the case of smaller power units considerably. There is no need here for a particularly favorable degree of efficiency Steam mixing nozzle to replace the first stages, which work with large gap losses Such turbines I achieve significant advantages. Für die Einrichtung ist es gleichgültig, ob schnell oder langsam laufende Dampfturbinen mit oder ohne Zahnradvorgelege in Frage kommen. Ihr Wert ist jedoch um so größer, je schlechter die Dampfturbine normalerweise ιου bei Marschfahrt arbeitet. Die Vorteile treten demgemäß am meisten bei kleineren Turbinen und bei langsam laufenden Turbinen zutage.For the facility, it does not matter whether fast or slow running steam turbines are used come with or without gear reduction. But their worth is all the greater the worse the steam turbine usually ιου works when cruising. The advantages accordingly occur most with smaller turbines and with slow-running turbines to the surface. Pat ε ν τ-An s PRU cn:Pat ε ν τ-An s PRU cn: Schiffsturbinenanlage, dadurch gekennzeichnet, daß bei Marschfahrt ein Teil des Dampfes einer Zwischenstufe mittels Frischdampfes in einer Dampfmischdüse rückverdichtet und die erste Stufe durch den gegenüber der Zwischenstufe auf mäßigen Überdruck gebrachten Mischdampf beaufschlagt wird.Ship turbine system, characterized in that part of the Steam of an intermediate stage by means of live steam in a steam mixing nozzle recompressed and the first stage by the mixed steam brought to moderate excess pressure compared to the intermediate stage is applied. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.