Leitvorrichtung für Cas- und Dampfturbinen. Die Vorausbestimmung des erforder lichen Austrittsquerschnittes der Leitvor richtung ist zuweilen bei Gas- und Dampf turbinen sehr schwierig oder gar unmöglich. Wird die Leitvorrichtung in der üblichen Weise hergestellt, so sind nachträgliche An- derungen zwecks Korrektur des Austritts querschnittes meist ausgeschlossen. Es hat sich aber gezeigt, dass solche nachtägliche Änderungen zum Beispiel bei Abgasturbi nen, die Gebläse zum Zwecke der Rufladung von Verbrennungsmotoren antreiben, nicht nur wünschenswert, sondern unter Umstän den unumgänglich notwendig sind.
Dieses Erfordernis ist durch die Eigentümlichkeit des Turboverdichters bedingt, die darin be steht, dass für jede Drehzahl des Verdichters nur ein bestimmter Druck besteht, bei wel chem eine gegebene Luftmenge mit bestem Wirkungsgrad gefördert wird. Ergibt sich bei unveränderter Drehzahl und gleicher Luftmenge ein abweichender Druck, so er folgt die Förderung mit schlechterem Wir- kungsgrad, also bei erhöhter Antriebs leistung.
Die Vorausbestimmung des Druk- kes, für welchen das Aufladegebläse bei einer gegebenen Luftmenge zu bauen ist, ist häufig schwierig oder unsicher, da dieser Druck nicht nur von dem Grade der Ruf ladung, sondern auch von den Widerständen abhängt, die die Aufladeluft und vor allem die Spülluft beim Durchströmen der Ventil öffnungen 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 (Dif- fusoren) entweder während des Betriebes, oder doch nach einem Versuchsbetrieb, leicht. auf die günstigen Verhältnisse einstellen lässt, fehlte bisher bei den Turbinen all gemein, bei den Abgasturbinen aber im be sonderen, eine Konstruktion, die das nach- trägliche Anpassen an die wirklichen Be triebsverhältnisse ermöglichte, und den Not behelf der "teilweisen Beaufschlagung", die meist mit grossen Verlusten verbunden ist, umging.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun eine Leitvorrichtung für Gas- und Dampfturbinen, insbesondere Abgasturbinen, bei welcher die Leitschaufeln derart verstell bar angebracht sind, dass ihr freier Durch trittsquerschnitt nachträglich den beson deren Verhältnissen, wie sie sich aus dem Betrieb der Turbine bezw. aus dem Zusam menarbeiten von Gebläse, Verbrennungs motor und Turbine ergeben, angepasst wer den kann.
Durch die Verstellbarkeit der Leitschaufeln der Gasturbine ist es dann also ebenso, wie beim Gebläse durch Verstel len der beweglichen Diffusoren, möglich, auf Grund von Probeläufen der gesamten An lage, den Düsenquerschnitt zu bestimmen, bei welchem die gesamte Anlage betriebs technisch, wie wirtschaftlich die besten Er gebnisse aufweist. Ist die dem betreffenden Düsenquerschnitt zukommende Öffnung der Leitschaufeln bekannt, so können die Leit- schaufeln für immer fixiert werden.
In den Abb. 1 bis 4 sind drei Beispiele für eine Ausführungsart der beweglichenLeit- vorrichtung dargestellt. Sie bestehen sämt lich aus Leitblechen, die zwischen zwei Be grenzungsringen ruhen und mit diesen auf der Eintrittsseite fest verbunden, zum Bei spiel in diese eingegossen, 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) 1 ein Leitblech (Seitenwand der Düse), der äussere, 3 der innere Begrenzungsring, in welchen die Leitbleche fest durch Ein pressen, Schweissen oder dergleichen, be festigt sind. 4 ist ein Teil des Einla.ssgehäu- ses, das den Düsenring trägt. In Abb. 1 wird das freie Ende der Leitbleche dadurch in 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. ? erfolgt das Festklemmen der Leitblechenden durch zwei federnde Ringe 9 und 10.
In Abb. 3 sind die Leit- blechenden durch Schweissung (Punktschwei- ssung) am innern und äussern Ring 71 und 12 befestigt.
Bevor die Schweissung oder die endgültige Befestigung der Leitbleche er folgt, wird der erforderliche Düsenquer schnitt durch Öffnen oder Schliessen (Auf biegen) der Bleche ausprobiert. Abb. 4 ist eine Abwicklung des Düsenringes; durch die punktiert eingezeichneten Leitbleche ist an gedeutet, wie durch Aufbiegen der Bleche (Änderung des Winkels) der Austrittsquer schnitt verändert werden kann.
Control device for Cas and steam turbines. The predetermination of the required outlet cross-section of the Leitvor direction is sometimes very difficult or even impossible with gas and steam turbines. If the guide device is manufactured in the usual way, subsequent changes for the purpose of correcting the exit cross-section are usually excluded. It has been shown, however, that such changes at night, for example in the case of exhaust gas turbines, which drive fans for the purpose of charging internal combustion engines, are not only desirable, but may also be inevitable.
This requirement is due to the peculiarity of the turbo compressor, which is that for each speed of the compressor there is only a certain pressure at which a given amount of air is conveyed with the best efficiency. If there is a different pressure with unchanged speed and the same amount of air, the pumping follows with a poorer degree of efficiency, ie with increased drive power.
The prediction of the pressure for which the supercharger is to be built for a given amount of air is often difficult or uncertain, since this pressure depends not only on the degree of the charge, but also on the resistances of the supercharged air and above all the purge air finds its way through the valve openings and pipelines. These resistances can vary from machine to machine. Furthermore, the actual exhaust gas temperature, which sometimes cannot be predicted with certainty, also has an influence on the outlet cross-section.
While the fan now moves easily through the adjustable guide vanes (diffusers) either during operation or after a trial operation. can be adjusted to the favorable conditions, the turbines in general, but the exhaust gas turbines in particular, lacked a design that enabled subsequent adaptation to the actual operating conditions and the emergency means of "partial admission" usually associated with large losses.
The present invention is a guide device for gas and steam turbines, especially exhaust gas turbines, in which the guide vanes are mounted so adjustable that their free passage cross-section subsequently the particular ratios as they arise from the operation of the turbine or. resulting from the cooperation of the fan, combustion engine and turbine, which can be adapted.
Due to the adjustability of the guide vanes of the gas turbine, as with the blower by adjusting the movable diffusers, it is possible, based on test runs of the entire system, to determine the nozzle cross-section at which the entire system is operationally technically and economically shows the best results. If the opening of the guide vanes corresponding to the nozzle cross section in question is known, the guide vanes can be fixed forever.
Figures 1 to 4 show three examples of an embodiment of the movable guide device. They all consist of baffles that rest between two Be limiting rings and are firmly connected to them on the inlet side, for example, are poured into them, while they remain freely movable on the outlet side and only in their position by special pressure pieces or by welding being held.
It is (in all four figures) 1 a baffle (side wall of the nozzle), the outer, 3 the inner limiting ring, in which the baffles are firmly by pressing, welding or the like, be fastened. 4 is part of the inlet housing that carries the nozzle ring. In Fig. 1, the free end of the guide plates is held in position by the fact that the multi-part and conical rings 5 and 6 are pressed against the inner ring 8 by the ring 7. In Fig. the baffle ends are clamped by two resilient rings 9 and 10.
In Fig. 3, the guide plate ends are attached to the inner and outer ring 71 and 12 by welding (spot welding).
Before the welding or the final fastening of the guide plates he follows, the required nozzle cross-section is tried out by opening or closing (bending up) the plates. Fig. 4 is a development of the nozzle ring; the dotted guide plates indicate how the outlet cross-section can be changed by bending the plates (changing the angle).