CH184376A - Laufrad für schnellaufende Kreiselmaschinen. - Google Patents

Description

  Laufrad für schnellaufende Kreiselmaschinen.    Die üblicher. schnellaufenden Kreiselma  schinen mit in der Hauptsache     achsialer        Be-          aufschlagung    des Laufrades, beispielsweise       Kaplanturbinen,    zeigen die unerwünschte  Eigenschaft, dass sich bei starker Verunrei  nigung des     Betriebwassers    durch Gras, Laub  und ähnliches     (-xeschwemmsel    dieses an den  Eintrittskanten der     Laufradschaufeln    fest  setzt.

   Die hierbei entstehende ungünstige  Veränderung der Schaufelprofile im Verein  mit der auftretenden     Querschnittsverengung     bewirken einen Leistungsabfall, welcher sich  besonders bei kleineren Laufrädern störend  fühlbar macht und häufige Reinigung der  Maschine erfordert.  



  Vorliegende Erfindung     betrifft    eine Aus  gestaltung der     Laufradschaufeln    derart, dass  ein Festsetzen des     Geschwemmsels    an den       Schaufeleintrittskanten    vermieden wird. Zu  diesem Zweck wird erfindungsgemäss zumin  dest das äusserste, in radialer Richtung ge  messene Viertel der     Laufradeintrittskante    so    gegen die Drehrichtung geneigt, dass in der  Projektion auf eine zur     Laufradachse    senk  rechte Ebene der Winkel zwischen der Tan  gente an die Eintrittskante und der Umfangs  richtung in allen Punkten den Wert von  40   nicht überschreitet.

   Durch diese Aus  bildung wird ein Abschwemmen des sich  ansetzenden     Geschweminsels    durch \die Wir  kung der Strömung mit Unterstützung der  Fliehkraft hervorgerufen.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist auf der Zeichnung darge  stellt.  



       Fig.    1 zeigt die linke Hälfte eines Kaplan  turbinen-Laufrades im     Aufriss,          Fig.    2 das gleiche Laufrad, projiziert auf  eine zur Radachse senkrechte Ebene.  



  1 ist die Laufradnabe, 2 eine der Lauf  radschaufeln mit der Eintrittskante 3. 6 stellt  ein Massenteilchen des     Geschwemmsels    dar,  welches durch die Wasserströmung gegen  die Eintrittskante<B>8</B> gepresst wurde. Bei der      Drehung des Laufrades im Sinne des Pfeils  12 wirkt auf das Teilchen in radialer     Ricb-          tung    die Fliehkraft 7, deren     Komponente    8  dasselbe von der Kante abzuheben trachtet,  während es die Komponente 9 entlang der  Kante nach aussen zu verschieben sucht.

   Es  ist einleuchtend, dass ein umso grösserer An  teil 8 der Fliehkraft 7 auf das Teilchen 6  abhebend wirkt, je kleiner der Winkel a  ist, den die Richtung der Fliehkraft 7 mit  jener der kantensenkrechten     Komponente    8  einschliesst. Dieser Winkel erscheint auch  als Neigungswinkel der     Eintrittskantentan-          gente    10 mit der Umfangsrichtung 11 in der  Projektion der Schaufel 2 auf eine zur Lauf  radachse     X-X    senkrechte Ebene.  



  Untersuchungen haben ergeben, dass eine  befriedigende Wirkung auch bei stark ver  unreinigtem     Betriebswasser    sich dann ein  stellt, wenn zumindest im äussersten Viertel  4,5 der radial gemessenen Schaufellänge L  der Winkel a den Wert von 40   nicht über  schreitet. In diesem Falle ist erfahrungsge  mäss die     Fliehkraftkomponente    genügend gross,  um entgegen der Wirkung des Wasser  druckes das     Geschwemmsel    von der Eintritts  kante abzuheben oder zumindest soweit auf  zulockern, dass es von der Wasserströmung  erfasst und fortgeschwemmt werden kann.  



  Da die schädigende Wirkung des fest  gesetzten     Geschwemmsels    gerade an den  äussersten Schaufelteilen am grössten ist,  weil diesen der Hauptanteil an der Energie  umsetzung zufällt und dort die grössten Ge  schwindigkeiten herrschen, so genügt es, die  vorstehend angegebene Ausbildung der Schau  feleintrittskante auf deren äusserstes, in  radialer Richtung gemessenes Viertel zu be  schränken, jedoch ist es nur vorteilhaft, auch  die der     Laufradachse    näher gelegenen Kan  tenteile in gleicher Weise auszubilden, sofern  nicht etwa anderweitige Rücksichten eine    andere Ausbildung verlangen.

   Desgleichen  kann der Winkel a, der im dargestellten  Ausführungsbeispiel für die Grenzpunkte 4,  5, die Werte a4 und     a5    besitzt, vorteilhaft  erheblich kleinere Werte als 401 erhalten  und von Punkt zu Punkt verschieden oder  aber gleich gross sein. Im letztgenannten  Falle verläuft die Projektion des     betreffenden     Teils der Eintrittskante 3 auf eine zur Lauf  radachse senkrechte Ebene nach einer loga  rithmischen Spirale.  



  Obgleich der Druck, mit welchem das       Geschwemmsel    von der Wasserströmung an  die     Schaufeleintrittskante    gepresst wird, nicht  allein von- der Neigung der Kante abhängt,  sondern auch von der spezifischen Drehzahl  des Laufrades, der Profilform und andern  Faktoren beeinflusst wird, so gewährleistet  die oben angegebene Regel doch für alle in  Betracht kommenden Fälle die Erreichung  des angestrebten     Effektes    und in ihrem Rah  men kann die Neigung der Eintrittskante  den jeweiligen Verhältnissen derart angepasst  werden, dass die erwünschte Wirkung ein  Höchstmass erreicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Laufrad für schnellaufende Kreiselma schinen mit in der Hauptsache achsialer Be- aufschlagung des Laufrades, dadurch gekenn zeichnet, dass zumindest das äusserste, in ra dialer Richtung gemessene Viertel (4, 5) der- Laufradeintrittskante (3) so gegen die Drehrichtung (12) geneigt ist; dass in der Projektion auf eine zur Laufradachse (g X) senkrechte Ebene der Winkel (a) zwischen der Tangente (10) an die Eintrittskante und der Umfangsrichtung (11) in allen Punkten den Wert von 40' nicht überschreitet.