Nr. 2. VI. Jahrgang, 191,4.

Frankfurt a. M., 18. Januar

DAS TECHNISCHE BLATT

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Dampfturbinen.

Bei den ersten Kraftmaschinen, die der Mensch baute, Wind- und Wasserrädern, wurde die Energie an einer rotierenden Welle abgenom­men. Als die Dampfmaschine erfunden wurde, war es kein geringer Teil der zu lösenden Auf­gabe, die hin- und hergehende Kolbenbeyvegung durch Gestänge-Uebertragung -in Drehbewegung umzuwandeln, deren Vorteile man damals schon

Von Dipl. - Jng. M. Blänsdorf.

ein gleicher Druck des Strahles auf die Schaufeln, der diese vor sich herschiebt, das Rad also in Drehung versetzt. Der austretende Strahl enthält unter Umständen noch genügend Energie, sodaß man ihn in feststehenden Schaufeln in seine erste Richtung zurücklenkt, um ihn auf ein zweites Rad oder auf einen zweiten Schaufelkranz des­selben Rades wirken zu lassen.

schwindigkeitsausnützung ist hier eine neue Kraft­wirkung hinzugetreten, die des Rückstoßes des nach hinten austretenden Strahles. Der Druck­unterschied vor und hinter der Schaufelreihe ist nicht sehr groß, es ist daher jeweils eine größere Anzahl aufeinander folgender Schaufelkränze er­forderlich, zwischen denen der Dampf in fest­stehendem Schaufeln immer wieder in seine alte

Abb. 1. 27000 PS-Turbine mit unmittelbar gekuppeltem Generator (1922).

erkannt hatte. Man mußte aber den Umweg über die Gestänge in Kauf nehmen, da noch keine Möglichkeit bestand, die Energie des Dampfes un­mittelbar auszunützen. Es leuchtet ein, daß es eine beträchtliche Vereinfachung bedeutete, als es gelang, in der Turbine ohne irgend welche Zwischenglieder unmittelbar die Drehung zu er­zeugen, auf welche die Antriebe fast aller kraft­verbrauchenden Maschinen angewiesen waren. Der ganze Mechanismus der Gestänge-Uebertra­gung iiel weg, dadurch würde Energie gespart, die vorher zur Ueberwindung der Reibung aufzu­wenden war; hin- und hergehende Massen, deren immer wiederholte Beschleunigung und Verzöge­rung Unruhe in den Gang der Maschine brachte, besitzt die Turbine nicht. Nicht zu unterschätzen ist auch der große Fortschritt in ästhetischer Be­ziehung, den die Turbine in ihrer gedrungenen Form, bei vornehmer Einfachheit darstellt.

Man unterscheidet Aktions- oder Gleichdruck­turbinen und Reaktions- oder Ueberdruckturbinen und legt dieser Benennung die Wirkungsweise des Dampfes in den Schaufelrädern zugrunde. Wäh­rend bei der Kolbenmaschine der Dampf nur durch seine Ausdehnung bei dem Bestreben, seinen Druck zu vermindern, d. h, sich auszudehnen, Arbeit leistet, wird bei der Aktionsturbine die Druckenergie in Geschwindigkeitsenergie umge­setzt, indem man den Dampf durch besonders ge­formte Düsen treten läßt, deren Querschnitt sich zunächst rasch verengt, um sich allmählich wieder zu erweitern. Der so erzeugte Dampfstrahl trifft mit einer Geschwindigkeit von 1000 und mehr Metern in der Sekunde (entsprechend dem Druck­unterschied vor und hinter der Düse) schräg von der Seite auf "die Schaufeln, die am Rande eines Rades befestigt sind. Die Form der Schaufeln (Abb. 2) zwingt den Dampfstrahl zu einer ge­krümmten Bahn, auf deren Verlauf er in ange­nähert rechtem Winkel zur Eintrittsrichtung das Rad auf der andern Seite verläßt. Dem ablenken­den Schaufeldruck auf den Dampfstrahl entspricht

Der Abstand der einzelnen Schaufeln ist über­all gleich, sodaß der Strahl beim Durchtritt keine Behinderung erfährt. Gibt man jedoch dem Schau­felkanal eine Form ähnlich der der Düse, so wird auch hier ein Teil des Druckes in Geschwindigkeit umgesetzt, der Druck hinter der Schaufelreihe ist niedriger, .man hat eine Ueberdruck - oder Reaktionsbeschaufelung. Zur Ge-

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Abb, 2. Beschaufelung im Niederdruckteü.

Richtung zurückgebracht wird. Diese Kränze können auf einer gemeinsamen Trommel sitzen, oder es kann auch jeder auf einem gesonderten Rad angebracht sein. Der abnehmende Druck be­dingt eine Volumenvergrößerung des durch die Schaufeln tretenden Dampfes, daher eine ständige Zunahme der Schaufelgröße in den folgenden Kränzen.

Die erste brauchbare Turbina wurde von des. . Schweden Äc Lävai im Jahre 1883 konstruiert. Sie arbeitete nach dem Aktionsprinzip. Ein Jahr später baute der Engländer Parsons seine Re­aktionsturbine. Diese ersten Turbinen hatten sehr hohe Dreh-Zahlen, die sie zum praktischen Ge­brauch noch wenig geeignet machten. Höhere Leistungen konnten erst erzielt werden, als es Parsons gelungen war, die Drehzahl herabzu­setzen. Eine lange Zeit war jedoch noch erforder­lich, bis zu Anfang dieses Jahrhunderts die kon­struktiven Schwierigkeiten überwunden waren, so­daß die Turbine als zuverlässige Kraftmaschine" immer allgemeiner in Aufnahme kam. Abb. 3 zeigt die damalige Form einer Parsöns-Turbine, die mit einem Generator zur Erzeugung elektri­scher Energie unmittelbar gekuppelt ist. Ein be­deutender Fortschritt im Turbinenbau war es, als man das Aktions- und Reaktionssystem vereinigte. Man setzt in diesen „kombinierten Turbinen"’ (Abb. 4) einen Teil des Druckes in Geschwindig­keit um, um sie in einem Aktionsrad zu ver­werten, während man die weitere Ausnützung des Druckes im Reaktionsteil vor sich gehen läßt. Da­mit wurde erreicht, daß der geringere Druckunter­schied vor und hinter den Eintrittsdüsen eine ge­ringere Dampf- und damit Radumfangsgeschwin­digkeit zur Folge hat, und gleichzeitig, daß das geringere Druckgefälle im Reaktionsteil eine be­deutend kleinere Anzahl von Schaufelkränzen nötig macht. In Abb. 5 rechts sind die beiden Kränze des Aktionsrades, links anschließend die wächst kleineren, dann immer größer werden­den Schaufelkränze des Reaktionsteifes zu ec-