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Auswechselbare Schaufel für Turbinen.
Die Ausstattung von Turbinrnl'iidel'l1 und Leitkörpern mit auswechselbaren Schaufeln, die in einer Ringnut nebeneinander liegen, ist bereits bekannt. Derartige Schaufeln hatten aber bisher allgemein einen besonders geformten Fuss, der, stärker gehalten als die Schaufeln selbst, einmal eine entsprechende Verringerung der Zahl der in einer Ringnut unterzubringenden Schaufeln zur Folge hatte, andererseits zwischen den einzelnen Schaufeln schädliche Zwischenräume schuf und schliesslich besondere Stützmittel für die vorstehenden, dem Drucke des Dampfes und der Zentrifugalkraft ausgesetzten eigentlichen Schaufeln nötig machte.
Diesen Nachteilen abzuhelfen, dient die den Gegenstand der Erfindung bildende neue Schaufelkonstruktion.
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Schaufel für einstufige Turbinen mit vom gleichen Mittelpunkte aus in verschiedenen Radien gekrümmter Innenfläche des Dampfkanals und der Schaufel selbst, sowie einseitig angeordnetem Halteansatz ohne äussere (Querwand, Fig. 2 den Querschnitt durch diese Schaufel in Höhe des Ansatzes, Fig. 3 die perspektivische Ansicht einer ebensolchen Schaufel, jedoch mit Halteeinscbnitt statt des Ansatzes und oberer Querwand, d. h.
Abschlusswand des Dampfkanals, Fig. 4 den Querschnitt durch Fig. 3 in Höhe des Dampfkanals, Fig. 5 die perspektivische Ansicht einer mit Halteeinschnitt versehenen Schaufel
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Querschnitt durch eine solche Schaufel für mehrstufige Turbinen mit von verschiedenem Mittelpunkt aus gekrümmter Innenfläche des Dampfkanals und der Schaufel.
Wie aus den Figuren ersichtlich, erheben sich die eigentlichen, aus dem Turbinenrade oder Leitschaufelkörper vorstehenden Schaufeln nicht von einem besonders geformten Fuss, sondern sie bilden die genaue Fortsetzung der Schaufelfussflächen, sind also ihrer
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Diese gegossenen, oder durch Ausfräson aus gleich langen, im Querschnitt gleichen pris- l1latischen Stäben hergestellten Schaufeln, haben dementsprechend an ihrer Innenfläche a
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sämtlicher Schaufeln aneinander gewahrleistet ist.
Natürlich liegen die Mittelpunkte der gleichen Krümmungsradien der inneren und äusseren Schaufolnäche auf einem und demselben Kreisbogen.
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Krummungsradius von einem anderen Mittelpunkte als der der inneren Soliaufeldache a geschlagen, so dass eine verschiedene Breite der Dampfeintrittestelle 6 und Austrittsstolle f erzielt wird.
Auch kann der Dampfkanal c entweder ganz am Ende der Schaufel liegen (Fig. 1) oder etwas vom Ende abstehend ausgenommen sein (Fig. 3), in weichem Falle am Ende die Abschlusswand 9 stehen bleibt, die den Dampf am seitlichen Ausweichen aus dem Kanal c hindert und dadurch entstehenden achsialen Druck beseitigt. Gleichzeitig bildet diese Wand eine Endanlageflehe an die vorhergehende Schaufel, wodurch eine wesentliche Versteifung des aus dem Turbinenrad oder dem Leitschaufolkörper vorstehenden Schaufelteiles erreicht und das Verbiegen und Abbrechen der dem Dampfstrahldruck und der Zentrifugalkraft ausgesetzten Schaufeln vermieden wird, wie es bei der in Fig. 1 dargestellten Schaufelform ohne diese Querwand 9 eintreten könnte.
Der Dampfkanal c wird, wie ersichtlich, gebildet, einerseits durch die Aussenfläche b der vorhergehenden Schaufel und andererseits durch die den entsprechenden Ausschnitt c der nächsten Schaufel begrenzende konkave Fläche d.
Bei grossen Turbinen werden, wie in Fig. 5 dargestellt, zwei Dampfkanäle e, h vor- gesehen, hiebei bewirkt die Querwand i zwischen beiden Kanälen einerseits eine weitere AbstUtzung der Schaufeln untereinander, andererseits aber die Erzielung eines guten Nutzeffektes bei nicht voller Beaufschlagung der Turbine, weil durch sie in gewissen Grenzen verhütet wird, dass die aus den nur teilweise geöffneten Kanälen der Dampfeinströmung austretenden Dampfstrahlen sich in achsialer Richtung ausbreiten und den ganzen Dampfkanalquerschnitt ausfüllen, wodurch ein Geschwindigkeits- und Effektverlust der Dampf- stratlen entstehen würde.
Das Festhalten der beschriebenen Schaufeln in der Ringnut des Turbinenrades oder Leitschaufelkörpers erfolgt durch Eingriff von kurzen Ansätzen k in einen entsprechenden Ausschnitt der Ringnut des Turbinenrades oder Leitschaufellzörpers, wobei diese Ansätze ebenfalls vorn und hinten gleichen Krümmungsradius haben, wie die Scbaufelflächen selbst, d. h. also die richtige Fortsetzung der Schaufelflächen bilden, oder aber in der Weise, dass eine Schmalseite der Schaufel mit einem Einschnitt l von zweckmässig viereckiger
Gestalt versehen wird, in den ein entsprechender Ansatz der Ringnut des Turbinenrades oder Leitschaufelkörpers eingreift.
Natürlich kann man diese Einschnitte l oder Ansätze li- auch an beiden Schmalseiten der Schaufel anordnen. Infolge des genauen Anliegens der
Schaufeln aneinander ihrer ganzen Länge nach, kann eine grössere Zäh) Schaufeln in dem
Turbeinenrade oder Leitschaufelkörper untergebracht werden, zumal auch die Schaufelstärke verringert werden kann, da die Schaufeln sich gegenseitig stützen.
Die beschriebenen Schaufeln können für jede Art Turbinen und jedes Treibmittel
Anwendung finden.
Natürlich braucht die Krümmung der inneren und äusseren Schaufelfläche nicht ein
Kreisbogenteil zu sein. Erfordernis ist nur, dass die Krümmungskurve beider Flächen gleich sind. Auch die Wirkungsfläche des Dampfkanals braucht kein Kreisbogenteil zu sein, kann vielmehr, wie bekannt, bei mehrkranzigen Radialturbinen eine Kurve sein, so zwar, dass sie mit der Schaufelaussenfläche nur an der Dampfeintrittsstelle eine scharfe
Kante bildet, an der Dampfaustrittsstolle jedoch sich mit der Schaufelaussennächo nicht schneidet, während bei einkranzigen Radialturbinen die Wirkungsfläche des Dampfkanals mit der Schaufelaussenfläche sowohl an der Ein-, wie an der Austrittsstelle des Treibmediums scharfe Kanten bilden wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Auswechselbare Schaufel für Turbinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (a) jeder Schaufel ihrer ganzen Länge nach in gleicher Kurve gekrümmt ist wie die Rückenfläche (, zum Zwecke, ein dichtes Aneinanderliegen sämtlicher Schaufeln und dadurch einerseits ein Abstützen derselben gegeneinander, andererseits das Unterbringen einer grossen Schaufelzahl zu gewährleisten, sowie die Kanäle (c) für das Treibmedium scharf zu begrenzen.