DE446413C - Laeufer fuer Rueckdruck-Dampf- oder -Gasturbinen - Google Patents
Laeufer fuer Rueckdruck-Dampf- oder -GasturbinenInfo
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- DE446413C DE446413C DEW67653D DEW0067653D DE446413C DE 446413 C DE446413 C DE 446413C DE W67653 D DEW67653 D DE W67653D DE W0067653 D DEW0067653 D DE W0067653D DE 446413 C DE446413 C DE 446413C
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Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM 30. JUNI 1927
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 14 c GRUPPE 2
Tag der Bekanntmachung' über die Erteilung des Patents: i6.Juniig2j.
Dr. Rudolf Wagner in Hamburg.
Bei bisher bekannt gewordenen Vorschlägen für die Bauart von Läufern für Rückdruckturbinen
waren die dampf- oder gasführenden Kanäle von der mittleren Zuführungsstelle nach den am Umfang befindlichen
Ausströmöffnungen entweder unmittelbar in den Läuferkörper eingearbeitet, also mit
diesem aus einem Stück bestehend oder als gesonderte Rohre unmittelbar seitlich mit
dem Läuferkörper oder seitlichen Deckschei-
ben desselben verbunden. Bei derartigen Ausführungsarten entsteht einerseits infolge
der leitenden Verbindung zwischen den Dampf- oder Gaskanälen und dem Läufer der Nachteil einer erheblichen Abkühlung des
hochgespannten, heißen Treibmittels, da der in dem kühleren Abdampf oder Abgas mit
großer Umfangsgeschwindigkeit sich drehende Läuferkörper wie ein umlaufender ίο Kondensator wirkt. Denn' wenn auch dessen
abkühlende Oberfläche verhältnismäßig gering ist, so ist doch die Wärmeübergangsziffer
zwischen Läuferoberfläche und Umgebung, weil mit der Umfangsgeschwindigkeit stark
zunehmend, gegenüber sonstigen luft- oder gasbestrichenen Wärmeaustauscheinrichtungen
beträchtlich, so daß der Wärmeverlust sehr in Erscheinung tritt, insbesondere bei
Dampf- oder Gasturbinen für Hoch- oder Höchstdruck und hoher Dämpf- oder Gaswärme.
Ein weiterer Nachteil, der die Betriebssicherheit beeinträchtigt, ist durch die starken Wärmespannungen zwischen den in
der Nähe der Kanäle liegenden heißen Stellen und den übrigen gekühlten Teilen des Läufers
gegeben.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen. Sie besteht darin,
daß die das heiße Treibmittel führenden Teile von den einen Drehkörper bildenden äußeren
Läuferteilen getrennt sind und von diesen derart ganz oder teilweise eingehüllt werden,
daß ein isolierender Zwischenraum entsteht. Der das Treibmittel führende Teil soll sich
möglichst ungehindert gegenüber den kühleren Läuferteilen ausdehnen können.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, wobei das
Beispiel nach Abb. 1 und 2 sich auf eine Ausführung bezieht, bei der die Kanäle für das
Treibmittel ein gesondertes Rohrsystem darstellen, während bei dem Beispiel nach Abb. 3
und 4 die Kanäle in einen scheibenförmigen Innenteil eingearbeitet sind.
Es bezeichnet in Abb. 1 und 2 1 den Läuferkörper,
der im Gehäuse 2 etwa mittels des Zapfens 3 fliegend gelagert sein kann. 4 bezeichnet
den das Treibmittel führenden inneren Teil, der im vorliegenden Fall der größeren
Sicherheit halber und mit Rücksicht auf Vermeidung von Undichtigkeiten samt Zuführungsstutzen
5, Verteilungskammer 6 und den Ausströmdüsen 7 als aus einem Stück hergestellt angenommen ist. Die Herstellung
kann etwa derart bewirkt werden, daß die gemäß dem gestrichelt angedeuteten Querschnitt
8 als runde Rohre gedachten Kanäle 4 mit den Düsen 7 in gestreckter Lage von den
mittels Nippel wieder verschlossenen Bohrlöchern 9 aus gebohrt und dann erst umgebogen
werden. Die erweiterten Düsen 7 können danach gegebenenfalls in eine in der Umfangsrichtung flache Form 10 entweder
gedrückt oder mechanisch ausgearbeitet sein. Um infolge des Schrägabschnitts der Düsen
eine geringere Strahlablenkung zu erhalten, dürfte es vorteilhaft sein, die Düsen um einen
gewissen Winkel 11 über 90 ° nach innen umzubiegen oder die achsiale Kanalbreite der
Düse an der Stelle 12 etwas geringer als bei 13 zu halten, so daß also die Ausmündung
eine trapezförmige Gestalt bekäme. Die Düsen 7 können am äußeren Ende gegenüber der Flieh- und zur Aufnahme der Reaktionsumfangskraft
etwa mittels einer Öse 14 an Gewindezapfen 15 gehalten sein, die ihrerseits
vom Läufer 1 und dessen Deckscheibe 16 getragen werden und zugleich zur Verbindung
dieser Teile dienen können. In der Mitte ist der dampf- oder gasführende innere Teil etwa
an einem kurzen Vorsprung 17 gegenüber dem Läufer 1 zentriert. Die gegenseitige Berührung
ist hierbei so kurz wie möglich, ebenso an der Stelle 18 gegenüber der Deckscheibe
16, um einen möglichst geringen Wärmeabfluß in diese Teile zu erhalten; ferner ist seitlich
zwischen den Kanälen 4 und dem Läufer ι mit Deckscheibe 16 für den Zweck der
Erfindung ein gewisser Zwischenraum angenommen. Die größere Wärmedehnung des Innenteils gegenüber dem kühleren Läuferkörper
ι und der Deckscheibe 16 kann etwa durch Federung des im Kanal 4 befindlichen
Bogenstücks oder gewissen Spielraum in der Öse 14 aufgenommen werden. Statt eines
dreiarmigen Sterns für den Innenteil können natürlich auch nur zwei gegenüberliegende
oder mehr als drei Kanäle vorgesehen sein. In letzteren Fällen ist unter Umständen aus
Herstellungsgründen eine Unterteilung der inneren dampf- oder gasführenden Teile nötig
oder zweckmäßig. Um die Leitungs- und Strahlungsverluste der inneren Teile noch
weiter herabzusetzen, ist es naturgemäß vorteilhaft, denselben möglichst geringe Abmessungen
zu geben und daher darin wesentlich höhere Dampf- oder Gasgeschwindigkeit als sonst, z. B. bei Rohrleitungen mit etwa
30 bis 50 m pro Sekunde, üblich anzunehmen, beispielsweise dieselben für etwa 80 bis 100 m
pro Sekunde zu bemessen. Es ist dies auch für die kritische Drehzahl des Läufers sowie für
die Herabsetzung der Undichtigkeitsverluste bei dem sich drehenden Einführungszapfen 5
günstig. Zustatten kommt einer solchen Maßnähme der Umstand, daß bei vorliegendem
Turbinensystem ein durch die höhere Dampfgeschwindigkeit in den Innenteilen entstehender
Druckverlust durch den zusätzlichen Druck infolge der Fliehkraftwirkung auf die in den Kanälen 4 befindliche Dampf- oder
Gassäule wieder ausgeglichen wird.
Bei dem Beispiel nach Abb. 3 und 4 bezeichnet wieder 1 den Läuferkörper, 2 das
Gehäuse, 3 den Lagerzapfen, 16 die Deckscheibe des Läufers, die mit dem Läuferkörper
1 etwa durch die Gewindebolzen 15 zusammengehalten sein kann. 19 ist ein
scheibenförmiger Innenteil, in den von der inneren Zuführungsstelle für das Treibmittel
ausgehend die Kanäle 20 und Düsen 21 eingearbeitet sind. Im vorliegenden Fall haben
dieselben gemäß dem strichpunktiert eingezeichneten Querschnitt 22 rechteckige Form.
Durch eine kreisförmige Deckplatte 23 mit dem daran befindlichen Einführungsstutzen 5
werden diese Kanäle und Düsen abgedeckt, wobei zur guten Abdichtung gegebenenfalls
am Rande der Kanäle und Düsen eine schwach erhöhte Dichtleiste 24 vorgesehen sein kann.
Durch Niete 25 oder andere Mittel können die Scheiben 19 und 23 zu einem starren
Ganzen verbunden sein, das durch einen Vorsprung 17 im Läuferkörper 1 und den Rand
18 in der Deckscheibe zentriert und derart gehalten wird, daß eine möglichst freie
Wärmedehnung der Innenteile gegenüber dem kühleren Läuferkörper 1 mit Deckscheihe 16
gewahrt bleibt. Zwischen dem Innenteil 19 und dem Läuferkörper 1 einerseits und den
Deckscheiben 23 und 16 anderseits sind seit-Hch Spielräume 26, 27 vorgesehen, um einen
Wärmeschutz gegenüber den äußeren Läuferteilen zu erreichen. Begünstigt wird dieser
Wärmeschutz dadurch, daß während des Betriebs die in den Zwischenräumen eingeschlossene
Luft-, Dampf- oder Gasmenge durch die Fliehkraft nach außen gedrängt wird, so daß eine teilweise Evakuierung der
Zwischenräume entsteht. Voraussetzung hierfür ist natürlich, daß in der Mitte kein Dampf
oder Gas nachströmen kann, also beispielsweise die Stelle 18 genügend dicht hält. Gegebenenfalls
kann eine solche Evakuierung ähnlich wie bei den bekannten Thermosflaschen von vornherein vorgesehen sein.
Ähnlich wie beim Beispiel nach Abb. 2 kann auch bei vorliegender Ausführung zwecks
geringerer Strahlablenkung die Düsenachse um einen gewissen Winkel 11 nach innen gerichtet
sein. Statt nur vier Düsen wie bei dem gezeichneten Beispiel können auch deren mehrere bis zur unmittelbar aufeinanderfolgenden
Ausdehnung über den ganzen Umfang vorgesehen sein, wofür sich die Ausführungsart nach Abb. 3 und 4 besonders gut eignen
dürfte.
Der Erfmdungsgedanke ist selbstredend nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt,
sondern kann auf beliebige Ausführungsarten der Innen- und Außenteile des
Läufers ausgedehnt werden, beispielsweise auch auf Läufer mit seitlichem Strahlaustritt
der Düsen statt radialem wie gezeichnet oder auf beiderseits gelagerte Läufer mit Hineinführung
des Treibmittels durch einen hohlen Wellenzapfen oder nur teilweise Umhüllung
der dampf- oder gasführenden Innenteile durch Teile des Läufers, ohne daß derartige
andere Ausführungsarten aus dem Rahmen der Erfindung fallen.
Claims (4)
1. Läufer für Rückdruck-Dampf- oder -Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kanäle für die innere Führung des Dampfes oder Gases von einem äußeren,
außen einen Drehkörper bildenden Läuferkörper ganz oder teilweise eingehüllt werden, von diesem jedoch durch einen
isolierenden Zwischenraum getrennt sind.
2. Läufer nach Anspruch 1, bei dem die dampf- oder gasführenden Innenteile ein
Rohrsystem bilden, dadurch gekennzeichnet, daß dieses seitlich die Läuferscheiben
bis auf eine geringe Berührungsfläche an den Führungsstellen nicht berührt.
3. Läufer nach Anspruch 1, bei dem die Kanäle für die innere Führung des
Dampfes oder Gases in einen scheibenförmigen Innenkörper eingearbeitet sind, go
dadurch gekennzeichnet, daß der letztere mit einem seitlichen Zwischenraum in den
Läufer eingesetzt ist.
4. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum
zwischen den Innenteilen und dem Läufer besonders in der Mitte derart abgeschlossen
ist, daß eine Evakuierung des Zwischenraums möglich ist oder während des Betriebes entsteht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEW67653D DE446413C (de) | 1924-11-18 | 1924-11-18 | Laeufer fuer Rueckdruck-Dampf- oder -Gasturbinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEW67653D DE446413C (de) | 1924-11-18 | 1924-11-18 | Laeufer fuer Rueckdruck-Dampf- oder -Gasturbinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE446413C true DE446413C (de) | 1927-06-30 |
Family
ID=7607933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEW67653D Expired DE446413C (de) | 1924-11-18 | 1924-11-18 | Laeufer fuer Rueckdruck-Dampf- oder -Gasturbinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE446413C (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0035757B1 (de) * | 1980-03-08 | 1986-01-29 | Paul Dipl.-Ing. Morcov | Dampfturbine |
WO1996012872A1 (en) * | 1994-10-24 | 1996-05-02 | Charles Ward | Water turbine |
ES2424171A1 (es) * | 2010-12-22 | 2013-09-27 | Francisco BARBA TRIGUEROS | Dispositivo (turbina) para la conversión de la energía térmica de un fluido, en energía cinética (mecánica) mediante un proceso de expansión, sin la utilización de álabes, ni rotóricos ni estatóricos |
US20140248124A1 (en) * | 2011-09-30 | 2014-09-04 | Hk Turbine Co., Ltd. | Reactive turbine apparatus |
-
1924
- 1924-11-18 DE DEW67653D patent/DE446413C/de not_active Expired
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0035757B1 (de) * | 1980-03-08 | 1986-01-29 | Paul Dipl.-Ing. Morcov | Dampfturbine |
WO1996012872A1 (en) * | 1994-10-24 | 1996-05-02 | Charles Ward | Water turbine |
ES2424171A1 (es) * | 2010-12-22 | 2013-09-27 | Francisco BARBA TRIGUEROS | Dispositivo (turbina) para la conversión de la energía térmica de un fluido, en energía cinética (mecánica) mediante un proceso de expansión, sin la utilización de álabes, ni rotóricos ni estatóricos |
US20140248124A1 (en) * | 2011-09-30 | 2014-09-04 | Hk Turbine Co., Ltd. | Reactive turbine apparatus |
US10006289B2 (en) * | 2011-09-30 | 2018-06-26 | Hk Turbine Co., Ltd. | Reactive turbine apparatus |
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