BESKRIFNING OFFENTLIGGJORD AF KONGL. PATENTBYRÅN. A..L A. L^IOULIN. ^AitI^ (^RA.^KRiKi^ Ångtnrbin med dubbel reaktion.

Transkript

1 BESKRIFNING OFFENTLIGGJORD AF KONGL. PATENTBYRÅN. A..L A. L^IOULIN ^AitI^ (^RA.^KRiKi^ Ångtnrbin med dubbel reaktion. Patent i Sverige från den ^ januari 188^. Den ångmotor med dubbel reaktion och absolat expansion, som utgör foremål för denna uppfinning, grundar sig på deu bekauta principen om ångans eller andra elastiska lluidas successiva utströmning under gradvis aftagande tryck; det är således endast det nya tillämpningssättet af denna princip, de väsentliga och karakteristiska anordningarne samt formen af apparaten eller turbineu, som är det nya i denna uppfinning. Formen å apparaten är lånad från vattenturbinerna af Fourneyrons typ, men förändrad genom förutnämnde nya och karakteristiska anordningar. De nya och karakteristiska delarna i apparaten äro två. Den ena är fäst och förenad med stommen, som bildar det hela, samt är försedd med kanaler för fluidets fördelning. Den andra delen deremot är rörlig och försedd med mottagningskanaler, salut är fästad på rotationsaxeln, som uppbäres af två lagerbockar och är försedd med ett transmissionslijub såvida motorn ej är fastsatt på samma axel som den maskin, den är afsedd att drifva, i livilket fall transmissionsskifva blir obehöllig. Å vidfogade ritningar visas en maskin af den ifrågavarande typen. I godset till nafvets runda skifva finnas anordnade fyra likadana serier af åtta kanaler eller tilloppsrör ^. ^. c. ^. c. ^. ^. ^. å ena sidan (lig. i och.^) och åtta alloppskanaler ^. ^. c. ^. ^. ^. ^. ^. på alldra sidan (lig. i och 3). livar och en af dessa tilloppskanaler är med den af deras ändar, som är närmast apparatens centrum, i förbindelse ined den näst föregående afloppskanalen med uudantag af de första tilloppskanalerna ^...l..^ och de sista alloppskanalerna ^.^ i hvarje serie, af livilka tilloppskanalerna ^ t^ koinmunicera ined det ringformiga ruinmet I^I^ till höger, som medelst hålen ^.^ mottager ångan direkt från den öfre delen af det cylinderfbruiiga rummet ^, ocli afloppskaualerna.^.^ kommunicera ined det ringformiga ruinmet ^.^ till venster, soiii gifver utlopp för afloppsångan vare sig till luften eller till en kondensator lörmedelst hålen ^^ ocli det undre.rummet ^.^li, som medelst skiljeväggarne I^ är afdeladt från det öfre rummet. Sektionerna af kanalerna tilltaga mot ändarne i en progression beräknad efter ångans utströmningsla^ar, så att fluidet under sitt lopp från a till ^ successivt förlorar eii bestämd bråkdel af sitt ursprungliga tryck, till exempel (l.^-^ll.l.li-^ll.l^ atmosferer eller b^.,, ^, b^ uuder sin väg från det ena tillo.ppsröret till det följande. I den här.^åsom typ beskrifna ocli visade maskinen ined ånga af fyra elfektliva. atinosf^erers tryck ocli åtta grupper ledningsrör är sålunda tryckets aftagande från den ena till den andra gruppen -- O..^o atmosferer eller en Fig. I, 2, 3 och 4 visa apparatens fasta del. Denna utgöres af ett centralt naf..4..^..^ af brons, som fördelar det drifvande fluidet och som är fästadt i en bock ^^. Fluidet ledes genom det ined eu regleringskran försedda åttondedel af det ursprungliga röret.^, rummet..k.^..l.^, hålet.^ ^ och det ringformiga rummet..^ I^. initialtryckef; det vill säga att ångans expansion är absolut och fullständig efter dess passerande genom den sista gruppen ^ ^ ^.^ ^, livarifrån den passerar genom I..^ ^ ^..li.^ ut i fria luften eller in i eii kondensor.

2 Andan af ii varje tilloppskanal motsvaras a samma generatris på fördelningshjulets periferi af ändan å motsvarande alloppskanal, som å sin sida vid basen kommunicerar ined följande tilloppskanal, och så vidare från den första t.. till den sista ^ i hvarje serie. Andarna af alla dessa rör med reducerade sektioner utmynna i fördeblillgshjulets periferi, der de äro krökta på sådant sätt, att angstrålens ulidt utströmmar i tilloppsrörens rigtning, görande en vinkel af omkring 14^ till 15^ med tangenten till periferien i denna utloppspunkt och ingår i motsvarande alloppsrör under en vinkel af 1b^ till I^ ined tangenten i samma punkt. I mycket starka maskiner och på grund af deras stora diameter måste dessa vinklar med tangenten vara märkhart mindre men förhållandet mellan deras storlek bör vara det elvan angifna. 1 stället lör fyra lika kanalserier kan hjulet, i synnerhet å små maskiner, hafva endast två eller tre sådana, hvaremot ett större antal, t. ex. sex, åtta, tolf och till och med deröfver i förhållande till diametern, lämpar sig för stora maskiner. Apparatens rörliga del, som bildar den egentliga turbinen, består af ett gjutjerushjul I.^I^ fastsatt å en axel (^. Hjulet är i omkretsen försedt med en mottagningskrans ^ I^ af brons, som omgifver det redan beskrhna fördelningshjulet, så att mellan båda hjulen ej lemnas mer än möjligast minsta spelrum eller högst eu half till en millimeter.. i förhållande till maskinernas större eller mindre diameter. Denna motfugningskrans är i likhet ined fordelningshjulet å båda sidorna och på hela omkretsen försedd med sinsemellan lika tredubbelt böjda kanaler eller mottagningsrör ^ ^, ^ ^ --^ --^ --^ ^ ^ (lig. I,.^ och 3) (af Il-lbrm i radiens rigtning), hvilkas ena svagt utvidgade beu ^.^ vid mynningen noga motsvara tilloppsrören... ^ ^ ^.l. och hvilkas andra, vid utloppen åt sidorna ej utvidgade ben, motsvara. alfoppsrören t.^ b^ c^ -^ --^ ^, som ii ro utvidgade vid inloppet, hvallgellom kanalerna sålunda successift sättas i direkt förbindelse med livarandra under kransens rotation. I^rökuingarne hos benen ^ ^ vid deras inlopp och hos benen ^ ^ vid deras utlopp äro så beskaffade, att midtlinierna äro riktade i samma. vinkel mot tangenten, som midtlinierna från motsvarande fordelningskanaler, och de blifva alltså i afseende på riktningen en fortsättning deraf. Man finner llläraf att emedan benen ^ ^ ^- ^ till mottugllingskanalerna i kransen göra tjeust såsen. alloppsrör i förhållande till motsvarande tilloppsrör t^ b c --^ --^ och benen ^ i^ --^ --^ ^ göra tjenst såsom tilloppsrör i förhållande till motsvarande fasta afloppsrör t.^ b^ c^ --^ -- ^, det drifvande lluidet åstadkommer en första direkt verkande impuls vid sitt inträde i hellen ^ ^ ^-- -- ^ ocll ell andra genom lika.. reaktion och i samma rlgtning vid sill utgång genom benen ^ ^ --- -^- ^, llvaraf bellämningen : ^Turbin med dubbel reaktion^, härleder sig. Man finner tillika att det drifvande lluidet, som kommer från det halfrmgformiga rummet...^ I^, ingår genom de första tilloppsrören ^ ^,. ^ i de fyra serierna, passerar derefter successift ocll obehindradt genom de fullständiga serierna af kanaler t.^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^..^---.^ ^ ^ ^ - - ^ ^ ^ tl^-.-^ ^ ^ ^ ^---.^ ^ ^ ^ ^.^ ^ ^ ^.^, såsom utvisas af pilarna i lig I, 2, ocll 3, lör att slutligen anlända till den ringlbrmiga öppningen ^, llvarifrån det obehindradt utgår i fria luften eller in i en kondensor genom öppningen ^, det halfringlbrmiga rummet.^ ocll alloppsröret ^, efter att förut hafva meddelat turbinen åtta direkta impulser och åtta reaktioner i llvarje serie, allt under det att trycket gradvis aftager, ända tills det nedgått till atmosfertrycket. Deraf erhålles ell dynalllisk equipoteus i alla dessa reaktioner, i följd af det gradvis skeende aftagalldet af det drifvande fluidets relativa hastighet. l sjelfva verket aftager denna relativa hastighet successift vid hvar och eu af de åtta lltströmningarna med en lika bråkdel med hänsyll till pereferihastigheten hos den rörliga kransen i förhållande till utströmningens hastighet i hvar ocll en af de åtta gruppernas kanaler, och ångan utströmmar följaktligen till slut genom den sista tilloppskanalen.^ med en relativ hastighet, som är lika med llasligheten för utströmningen, minskad med totalsumman af dessa åtta successiva bråkdelar. Fig. 5 framställer eu modilikation af det fasta fördelningshjulet i hvilken anordningen af tillopps- ocll avloppskanalerna är omkastad på så sätt, att utströmningen af det drifvande lluidet, i stället för att gå framåt i hvarje grupp såsom i lig. 2 och 3, sker omvändt eller bakåt ined hänsyn till den rörliga mottagningskransens rotationsrigtning. I.^pplinningen afser älven denna anordning, enär ensamt praktiken kan visa, hvilken af de båda anordningarne är att föredraga. Det, som i denna nya anordning neutraliserar den skadliga effekten af centrifugalkraften, som verkar på det drifvande lluidet under dess passåge genom^mottagniugskallaler.^a ^ t^ ^ ^ ^- --^ ^ ocll följaktligen llnldrar ökningen afden förlust, som deraf uppstår till förfång för den nyttiga elfbkten, består il..^-lbrme^l och i den tredubbla kröklllingen af^kanalerna^ Då lluidet inkommer genom benen ^ ^ ^ och går vidare genom benen ^ ^ --- ^ precis på samma afstånd från rotationens centrum, så är centrifugalkraftens verkan lika ocll motsatt på hvardera af de två benen; den upphäfves följaktligen fullständigt. I.lpplillningen afser älven denna nya anordlling af mottuguingskanalerna i dess tillämpning älven på alla vattenturbiner, lör att af dessa. motorer erhålla eu långtbetydligarenyttigverkan än med alla förut kända anordningar. b.pphäfvandet af all spridning af ånga från det fria rblgformiga rummet, solll finnes mellan

3 hjulets yttre omkrets och kransens inre, vinnes derigenom att det drifvande fluidets obehindrade cirkulation i denna puukt är, utan att den utöfvar 11ågot tryck åt sidorna, betryggad genom sjelfva anordningen af de motsvarande kanalgrupperna, som under hela sträckan af h varje serie åt fluidet erbjuda sektioner, som beständigt växa från ^ till ^ enligt en bestämd progression, i enlighet med de lagar, som bestämma den fria utströmningen af elastiska fluida, deras expansion och den naturliga form, som deu från kaualerna utströmmande massan vill antaga. För att vid de särskilda tillämpningarna kuuna åvägabringa rotationsriktningens omkastning hos drifaxeln, det vill säga dennas backning, anordnas två turbiner på samma axel med sina tillopps-, affopps- och mottagningskanaler vända åt motsatt håll i förhållande till hvarandra, eller också begagnas två remmar, den ena rak och den andra korsad ined lös mellanliggande remskifva. Det förstås af sig sjelf, att det hela kan allt efter beqvämlighet och tillämpningens beskaffenhet anordnas efter behag, vare sig med liggande axel eller ined vertikal axel, såsoiii hos de flesta turbiner. Det kan äfven vara gagneligt att omgifva apparaten med en mantel for att undvika kondensation, för att uppfanga det, som möiligen kan spillas af det drifvande fluidet, och för att minska det ljud, som kan uppstå af apparateils rörelse. Patentanspråk: En ångturbin bestående af a) eil fast rund skifva, som på båda sidorna är försedd med till- och alloppskanaler för fluidet, hvilka kanaler hafva en i mån af fluidets expansion växande area ocli direkt kommunicera två ocli två på sidaii oiii rotationsaxeln samt äro anordnade i serier af vexlande antal iiied likaledes vexlande antal kanaler i livarje serie, beroende af den vinkelhastigliet, apparaten skall erhålla, dock alltid så att den första tilloppskanalen i livarje serie står i förbindelse iiied ångtilloppet ocli den sista afloppskanalen iiled ånglifloppet; samt b) eii på drifaxeln sittande rörlig ring, försedd iiied lutaude ^-fbrmiga kanaler, livilkas båda ben hafva samma längd ocli utmynna å öiiise sidor oiii den omnämnda runda skifvan iiiidt eiiiot de å denna befintliga till- och afloppskailalerna. (ilt.rt.n lt.t r.ln.^.t^.) ^ -^ ^ stockhou.. i885. Kon^i. uoktryckorlet. Offentliggjord den...^ o.^tolier 1885.

4 :-

5 -J ^o

6 Yl.. Patentet N^-^ - ^ ^. G^n^ralt^tab^n.^ Litografi.-.ka.anstalt

7 ^n.^ral.-tal.^n.^ Lito^r.-^l.-.^.-. ^n.^talt ^ ^.

8 T..- PatelTtet. ^ ^ G^neral^tat^^nt^ Lit.^grafl.-^a An.^

9 ^at^nt^ Llto^r.-.^^.An.^t