DE568402C

DE568402C - Overpressure blading for steam or gas turbines

Info

Publication number: DE568402C
Application number: DES94897D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Ulrich Meininghaus
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1929-11-13
Filing date: 1929-11-13
Publication date: 1933-01-19

Description

AUSGEGEBEN AM
19. JANUAR 1933ISSUED ON
January 19, 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JKi 568402 KLASSE 14 c GRUPPE JKi 568402 CLASS 14c GROUP

S 94897II14CS 94897II14C

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. November 1929 abPatented in the German Empire on November 13, 1929

Zwischen dem Wirkungsgrad einer Dampfturbine, ihrer Umfangsgeschwindigkeit und der absoluten Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes besteht eine ganz bestimmte Beziehung, aus der sich ergibt, daß der beste Wirkungsgrad bei einem bestimmten Verhältnis der absoluten Dampfgeschwindigkeit zur Umfangsgeschwindigkeit erreicht wird. Man baut deshalb Turbinen im allgemeinen derart, daß das Verhältnis c : 11 gleichbleibt und erhält dann die bekannte Beschaufelung, deren Beaufschlagungsdurchmesser kegelartig zunimmt. Andererseits gibt es Fälle in denen ein solcher Aufbau der Beschaufelung unwirtschaftlich wäre. Man wählt in solchen Fällen den Weg, daß man zylindrische Schaufelträger und Schaufeln gleicher Höhe verwendet und daß man nur dann den Beaufschlagungsdurchmesser ändert, wenn das sich dauernd ändernde Verhältnis c : u einen Grenzwert erreicht hat, von dem an eine Wirtschaftlichkeit der Turbine nicht mehr gesichert wäre. Je nach dem Entspannungsgrad wird man für ein bestimmtes Wärmegefälle den Beaufschlagungsdurchmesser mehr oder weniger wechseln lassen müssen.There is a very specific relationship between the efficiency of a steam turbine, its peripheral speed and the absolute flow speed of the steam, from which it follows that the best efficiency is achieved at a certain ratio of the absolute steam speed to the peripheral speed. Turbines are therefore generally built in such a way that the ratio c : 11 remains the same and the known blading is then obtained, the impingement diameter of which increases in a cone-like manner. On the other hand, there are cases in which such a construction of the blading would be uneconomical. In such cases, one chooses the way that one uses cylindrical vane carriers and vanes of the same height and that one only changes the impingement diameter when the constantly changing ratio c: u has reached a limit value from which the profitability of the turbine is no longer ensured were. Depending on the degree of relaxation, the application diameter will have to be changed more or less for a certain heat gradient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Beschaufelung für Dampfturbinen-mit zylindrischem Schaufelträger und mehreren Schaufelreihen gleicher Höhe so auszubilden, daß die Zahl der Sprünge des Beaufschlagungsdurchmessers von einem kleineren auf einen größeren W^rert verringert werden kann, ohne daß man dabei zu ungünstigen Werten des Verhältnisses c : u gelangt. Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck dadurch erreicht, daß innerhalb einer Schaufelgruppe der erste Teil der Schaufelreihen Schaufelkanäle mit plötzlicher Querschnittsverminderung und nach der Austrittsseite zu mit parallelen, geraden Sei ten wänden aufweist, während der anschließende Beschaufelungsteil mit Schaufelkanälen langsamer und stetiger Verminderung der Kanalweiten und bis zum Austritt gekrümmten Seitenwänden versehen ist. Der Entspannungsverlauf innerhalb einer derartigen Beschaufelung gestaltet sich dann so, daß von einem bestimmten Wert des Verhältnisses c : u an dieses Verhältnis immer mehr wächst, bis es schließlich seinen zulässigen Grenzwert erreicht. An dieser Stelle geht die Beschaufelung mit parallelwandigen geraden Austrittskänälen in die mit gekrümmten Seitenwänden am Austritt versehene Beschaufelung über, d. h. es findet ein Übergang von einer Beschaufelung kleiner Eröffnung auf eine Beschaufelung großer Eröffnung statt. An der Übergangsstelle wird die in der vorangegangenen Beschaufelung angestiegene Absolutgeschwindigkeit des Dampfes wieder stark herabgesetzt, etwa bis zu dem Wert,The invention is based on the object to form a blading for the same steam turbine with a cylindrical blade carrier and a plurality of blade rows height so that the number of jumps can be reduced ert of Beaufschlagungsdurchmessers from a smaller to a larger W ^r without having unfavorable case Values of the ratio c : u . According to the invention, this purpose is achieved in that within a blade group, the first part of the blade rows has vane channels with a sudden cross-section reduction and after the exit side to walls with parallel, straight Be, while the subsequent blading part with vane channels slow and steady reduction in the channel widths and up is provided with curved side walls towards the exit. The expansion curve within such a blading is then designed in such a way that from a certain value of the ratio c: u this ratio increases more and more until it finally reaches its permissible limit value. At this point the blading with parallel-walled straight outlet channels merges into the blading provided with curved side walls at the outlet, ie there is a transition from blading with a small opening to blading with a large opening. At the transition point, the absolute speed of the steam, which had risen in the previous blading, is again greatly reduced, approximately to the value

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Dr. Ulrich Meininghaus in Mülheim, Ruhr.Dipl.-Ing. Dr. Ulrich Meininghaus in Mülheim, Ruhr.

den sie beim Eintritt in die erste Beschaufelung hatte. Man ist nun in der Lage, in der zweiten Beschaufelung die Geschwindigkeit nach und nach wieder bis auf den zulässigen Wert ansteigen zu lassen, ohne daß innerhalb dieser beiden Beschaufelungen eine Änderung des Beaufschlagungsdurchmessers erforderlich wäre. Praktisch bedeutet das, daß man im Gegensatz zu ähnlichen Beschaufelungen gleichen Beaufschlagungsdurchmessers und gleicher Schaufelhöhe den Sprung von einem auf den anderen etwa nur halb sooft vorzunehmen braucht, daß man also die Herstellungskosten der Turbine herabsetzen und das Herstellungsverfahren als solches vereinfachen kann. Die Erfindung ist sowohl für radial als für axial beaufschlagte Turbinen anwendbar und hat bei diesen noch den Vorteil einfachen Schubausgleiches.which it had when entering the first blading. You are now able to move into the second Blading, gradually increase the speed again up to the permissible value to leave without a change in the impingement diameter within these two blades would be required. In practice, this means that, in contrast to similar blading, the same application diameter is used and with the same blade height, the jump from one to the other only needs to be made about half as often that one needs to do so thus reduce the manufacturing costs of the turbine and the manufacturing process as such can simplify. The invention is applicable to both radially and axially loaded turbines applicable and still has the advantage of simple thrust compensation with these.

Claims

Claim:

Overpressure blading for steam or gas turbines with several rows of blades existing, one behind the other vane groups with the same loading diameter and the same vane height, in particular especially for high-pressure turbines, characterized in that within a blade group the first part of the blade rows blade channels with a sudden reduction in cross-section and after the exit side to walls with parallel straight sides, while the subsequent blading part with shovel channels slower and steadily reducing the channel widths and up to Outlet curved side walls is provided.

For this purpose ι sheet of drawings