DE522531C - Verfahren zur Anpassung des freien Durchgangsquerschnittes verstellbar eingesetzter Leitschaufeln von Turbinen, insbesondere Abgasturbinen - Google Patents

Description

Die Vorausbestimmung des erforderlichen Austrittsquer schnittes der Leitvorrichtung ist zuweilen bei Gas- und Dampfturbinen schwierig oder gar unmöglich. Wird die Leitvorrichtung in der üblichen Weise hergestellt, so sind nachträgliche Änderungen der Größe des Austrittsquerschnittes meist ausgeschlossen. Es hat sich aber gezeigt, daß solche nachträgliche Änderungen, z. B. bei Äbgasturbinen, die Gebläse zum Zwecke der Aufladung von Brennkraftmaschinen antreiben, nicht nur wünschenswert, sondern unter Umständen unumgänglich notwendig sind. Dieses Erfordernis ist durch die Eigentümlichkeit des Kreiselverdichters bedingt, die darin besteht, daß für jede Drehzahl des Verdichters nur ein bestimmter Druck besteht, bei welchem eine gegebene Luftmenge mit bestem Wirkungsgrad gefördert wird. Ergibt sich

ao bei unveränderter Drehzahl und gleicher Luftmenge ein abweichender Druck, so erfolgt die Förderung mit schlechterem Wirkungsgrad, also bei erhöhter Antriebsleistung. Die Vorausbestimmung des Druckes, für

as welchen das Aufladegebläse bei einer gegebenen Luftmenge zu bauen ist, ist häufig schwierig oder unsicher, da dieser Druck nicht nur von dem Grade der Aufladung, sondern auch von den Widerständen abhängt, die die Aufladeluft und vor allem die Spülluft beim Durchströmen der Ventilöffnungen und Rohrleitungen vorfindet. Diese Widerstände können von Maschine zu Maschine verschieden sein. 'Ferner ist für den Austrittsquerschnitt auch die wirkliche Abgastemperatur, die zuweilen nicht mit Sicherheit vorausbestimmt werden kann, von Einfluß. Während nun das Gebläse sich durch die verstellbaren Leitschaufeln (Diffusoren) entweder während des Betriebes oder doch nach einem Versuchsbetrieb leicht auf die günstigen Verhältnisse einstellen läßt, fehlte bisher bei den Turbinen allgemein, bei den Abgasturbinen aber im besonderen ein Verfahren, das das nachträgliche Anpassen an die wirklichen Betriebsverhältnisse ermöglichte und den Notbehelf der teilweisen Beaufschlagung, die meist mit großen Verlusten verbunden ist, umging. Es war im Dampfturbinenbau allerdings bekannt, Düsen austauschbar zu machen, so daß diese bei unrichtiger Bemessung leicht durch andere ersetzt werden können; diese Maßnahme würde aber für den vorliegenden Zweck teuer und umständlich sein, da es die Bereithaltung ganzer Schaufelsätze erforderlich macht. . Weiterhin ist bekannt, die Schaufeln am Eintrittsende fest, am Austrittsende jedoch für den Betrieb lose anzuordnen, also verstellbar und immer frei beweglich. Es wird hierbei einerseits angenommen, daß die frei beweglichen Austrittsenden durch die zwischen den Schaufeln liegenden überall gleichen Durchflußquerschnitte in ihrer eingestellten Lage gehalten werden und andererseits, daß sie sich selbst einstellen. Beides ist nicht der Fall: Die freien Schaufelenden werden mit

der Zeit in eine Lage gezwängt, aus der sie nicht mehr herauskönnen und bilden 'dann für den Dampf- oder Gasdurchtritt ein schweres Hindernis.

Durch die vorliegende Erfindung soll der freie Durchtrittsquerschnitt verstellbar eingesetzter Leitschaufeln von Turbinen, insbesondere Abgasturbinen zum Antrieb von Aufladegebläsen, den besonderen Betriebs-Verhältnissen angepaßt werden. Die Erfindung besteht darin, daß zuerst die Leitschaufeln, welche aus Leitblechen zwischen zwei Begrenzungsringen bestehen, so eingesetzt werden, daß sie auf der Eintrittsseite mit den Begrenzungsringen fest verbunden· sind, -dagegen auf der Austrittsseite vorerst frei beweglich bleiben und dann nach Einstellung des sich im Betriebe ergebenden günstigsten Durchtrittsquerschnittes in an sich bekannter Weise durch besondere Anpreßstücke oder durch Schweißung in ihrer Lage gehalten werden. Durch die Verstellbarke.it der Leitschaufeln der Gasturbine ist es dann also ebenso wie beim Gebläse durch· Verstellen der beweglichen Diffusoren möglich, auf Grund von Probeläufen der gesamten Anlage, den Düsenquerschnitt zu bestimmen, bei welchem die gesamte Anlage betriebstechnisch wie wirtschaftlich die besten Ergebnisse aufweist. Ist die dem betreffenden Düsenquerschnitt zukommende öffnung der Leitschaufeln bekannt, so können die Leitschaufeln für immer festgestellt werden.

Auf den Abb. 1 bis 4 sind drei Beispiele für eine Ausführungsart der beweglichen Leitvorrichtungen dargestellt. Sie bestehen sämtlich aus Leitblechen, die zwischen zwei Begrenzungsringen ruhen und mit diesen auf der Eintrittsseite fest verbunden sind, während sie auf der Austrittsseite frei beweglich bleiben und erst durch besondere Anpreßstücke oder durch Schweißung in ihrer Lage gehalten werden. Es ist (in allen vier Abbildungen) ι ein Leitblech (Seitenwand der Düse), 2 der äußere, 3 der innere Düsenring, in welchen die Leitbleche fest durch Einpressen oder Schweißen befestigt sind." 4 ist ein Teil des Einlaßgehäuses, das den Düsenring trägt. In Abb. 1 wird das freie Ende der Leitbleche dadurch in seiner Lage gehalten, daß die mehrteiligen und mit Konus versehenen Ringe 5 und 6 durch den Ring 7 gegen den Innenring 8 gepreßt werden. In Abb. 2 erfolgt das Festklemmen der Leitblechenden durch zwei federnde" Ringe 9 und 10. In Abb. 3 sind die Leitblechenden durch Schweißung (Punktschweißiung) am inneren und äußeren Ring 11 und 12 befestigt. Bevor die Schweißung oder die endgültige Befestigung der Leitbleche erfolgt, wird der erforderliche Düsenquerschnitt durch Öffnen oder Schließen (Aufbiegen) der Bleche ausprobiert. Abb. 4 ist eine Abwicklung des Düsenringes; durch die punktiert eingezeichneten Leitbleche ist angedeutet, wie durch Aufbiegen der Bleche (Änderung des Winkels) der Austrittsquerschnitt verändert werden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Anpassung des freien Durchtrittsquerschnittes verstellbar eingesetzter Leitschaufeln von Turbinen, insbesondere Abgasturbinen zum Antrieb von Aufladegebläsen, an die besonderen Betriebsverhältnisse, wie sie sich aus dem Zusammenarbeiten von Gebläse, Brennkraftmaschine und Turbine ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Leitschaufeln, welche aus Leitblechen zwischen zwei Begrenzungsringen bestehen, so eingesetzt werden, daß sie auf der Eintrittsseite mit den Begrenzungsringen fest verbunden (z. B. eingegossen) sind, dagegen auf der Austrittsseite vorerst frei beweglich bleiben und dann nach. Einstellung des. sich im Betriebe ergebenden günstigsten Durchtrittsquerschnittes in an sich bekannter Weise durch besondere Anpreßstücke oder durch Schweißung (Punktschweißung) in ihrer Lage gehalten werden. ·

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen