Text-Bild-Ansicht Band 318

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Fläche das dünnwandige Zirkulationsrohr H auf, welches durch eine zweite, innere Laterne L gehalten wird. Die Laterne L wird durch die Mutter N befestigt.

Textabbildung Bd. 318, S. 490

Die Wasserzirkulation erfolgt, wie bei den anderen Systemen, in der Richtung der Pfeile.

Die Konstruktion erscheint jedenfalls mit Rücksicht auf die vielen Dichtungsflächen als sehr kompliziert; es wird auch eine sehr sorgfältige Herstellung notwendig sein, wenn die Befestigung allen Ansprüchen, insbesondere bei starker Anstrengung des Kessels, entsprechen soll. Die sorgfältigeHerstellung wird andererseits die Konstruktion zu einer sehr teuren machen.

(Fortsetzung folgt.)

Textabbildung Bd. 318, S. 490

Die Curtissche Dampfturbine.

Die „Electrical World and Engineer“ bringt einen Vortrag von Emmet*) über eine neue von Curtis erfundene Turbinenkonstruktion, deren erste Patente bereits aus dem Jahre 1895 stammen, über welche indessen bisher keine Beschreibungen veröffentlicht wurden, obwohl die Fabrikation schon in vollem Gange ist und Aufträge auf Maschineneinheiten von zusammen 230000 PS erteilt sind. Wir geben den Vortrag nachstehend auszugsweise wieder.

Seit James Watts genialer Erfindung bedeutet die Dampfturbine den ersten wirklich bedeutenden Fortschritt im Bau von Primärmaschinen, der dazu angetan ist, einen völligen Umschwung der bisherigen Verhältnisse herbeizuführen. Während der Hauptteil einer gewöhnlichen Dampfmaschine ein in einem Zylinder gedichteter Kolben ist, welcher durch die Expansion des Dampfes hin und her bewegt wird, liegt den Turbinen die Idee zugrunde, dem Dampf durch seine Expansion eine eigene Geschwindigkeit zu erteilen und durch Stosswirkungen auf die Schaufeln eines rotierenden Rades zu übertragen. Die Ausführung dieses Gedankens erscheint auf den ersten Blick sehr einfach und in ähnlicher Weise lösbar wie bei den Wasserturbinen; doch bedingt, wie die nachstehenden Zahlen zeigen werden, die Uebertragung der hohen Dampfgeschwindigkeit auf Räder mit brauchbaren Umlaufszahlen grosse Schwierigkeiten. Wenn Dampf unter einem Druck von 10,5 kg/qcm in die freie Atmosphäre hinein expandiert, so erteilt er sich dabei eine Geschwindigkeit von etwa 890 m/Sek. Dieser Wert erhöht sich auf 1200 m, wenn die Expansion in einem Vakuum von 710 mm Quecksilbersäule stattfindet. Die Geschwindigkeit des Wassers in der Düse eines Wasserrades beträgt dagegen bei einer Druckhöhe von 30 m nur 24 m/Sek. Vergegenwärtigt man sich, dass die theoretisch günstigsten Betriebsbedingungen gegeben sind, wenn der austretende Flüssigkeits- bezw. Dampfstrahl die doppelte Geschwindigkeit besitzt, wie die Schaufel, auf welche er auftrifft, so kennzeichnen diese Zahlen deutlich den Unterschied beider Maschinen. Während diese Bedingung bei Wasserrädern leicht zu erfüllen ist, kann sie bei Dampfturbinen wegen der begrenzten Festigkeit des Materials der Räder und Schaufeln auch nicht einmal annähernd erreicht werden.

Bevor wir auf die Konstruktionseinzelheiten der Curtisschen Turbinen eingehen, seien einige Bemerkungen über die de Lavalsche und die Parsonsche Turbine, welche die ersten und für spätere Konstruktionen massgebenden Typen gewesen sind, vorausgeschickt. Bei der Lavalschen Turbine wird die gesamte potentielle Energie des Dampfes in einer Expansionsdüse in kinetische Energie umgesetzt; der Dampfstrahl trifft auf die Speichen eines einzigen Rades, welches infolge seiner genialen Konstruktion und Lagerung die Benutzung hoher Umfangsgeschwindigkeiten zulässt. Durch ein Vorgelege mit einer Uebersetzung 10 : 1 wird die zu betreibende Dynamomaschine mit der Turbinenwelle gekuppelt. Die im Betriebebenutzte Umfangsgeschwindigkeit am Laufrade beträgt 360 m/Sek., die Dampfgeschwindigkeit 1200 m/Sek. Man sieht, dass hier die theoretisch günstigste Geschwindigkeit nicht annähernd erreicht werden kann. Bei der Parsonsschen Turbine wird der Dampf in achsialer Richtung zwischen einer i Reihe von abwechselnd feststehenden und beweglichen Zylindern hindurchgeführt, welche konzentrisch angeordnet und auf den einander gegenüberstehenden Mantelflächen mit Schaufeln ausgerüstet sind. Beim Durchströmen durch diese Schaufelreihen erlangt der Dampf keine so hohe Geschwindigkeit, I wie in der Expansionsdüse der Lavalschen Turbine; die Geschwindigkeit wird vielmehr mit stufenweise zunehmender Expansion nach und nach erhöht.

Obwohl diese beiden Turbinen nicht zu unterschätzende Erfolge erreicht haben so waren sie bisher nicht dazu angetan, eine durchgreifende Wandlung der Dampfmaschinentechnik herbeizuführen. Der grosse Mangel an der Lavalschen Turbine besteht darin, dass ein Zwischengetriebe verwendet werden muss, dessen Wirkungsgrad den der Turbine stark beeinträchtigt, und dass bei grossen Maschineneinheiten die Verwendung eines solchen Getriebes überhaupt unstatthaft ist. Die Parsonssche Turbine dagegen hat den Nachteil einer sehr verwickelten Konstruktion, verbunden mit sehr hohen Herstellungskosten.

Die Curtissche Turbine, welche sich in manchen Punkten an die vorbeschriebenen Konstruktionen anlehnt, hat folgende Vorzüge: Die Möglichkeit, weit niedrigere Umfangsgeschwindigkeiten zu verwenden, geringes Gewicht, wenige und verhältnismässig einfache Teile, grössere Oekonomie und geringere Herstellungskosten.

Textabbildung Bd. 318, S. 490

Das Wesentliche der Konstruktion des Laufrades ist in Fig. 1 dargestellt. Wie bei der Lavalschen Turbine findet die Umsetzung der Energie aus dem potentiellen in den kinetischen Zustand in einer Expansionskammer k statt. Durch eine Reihe von gesteuerten Ventilen, vv tritt sodann der Dampf in das eigentliche Gehäuse der Turbine über und trifft auf die Schaufeln des beweglichen Teiles bb. Diese Schaufeln sitzen auf mehreren Radkränzen, welche durch eine entsprechende Anzahl von Schaufelkränzen ff auf dem feststehenden Teil getrennt sind. Die Schaufeln des beweglichen und des feststehenden Teiles sind gegeneinander gekrümmt, wie dies aus Fig. 1 zu ersehen ist. Der Dampfstrahl trifft

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Gehalten vor der American Philosophical Society zu Philadelphia am 2. April.