Teknisk tidskrift

MEKA NI K

4 5

i

ri April 1908

• ren kunde emellertid glädjande nog anföras en mångfald exempel på ångturbiner, hvilkas driftsäkerhet och termiska verkningsgrad ådagalade att problemet utan all fråga blifvit i sina väsendtliga punkter lyckligt löst af Mr. Parsons.

Firman Willans & Robinson beslöt sig genast från början, då den upptog ifrågavarande tillverkning, att framförallt ägna sin uppmärksamhet åt införandet af mekaniska finesser samt att, om så skulle befinnas nödvändigt för tillgodoseendet af dessa synpunkter, offra något af de längst gående krafven i afseende å låg ångförbrukning. Med de senast i marknaden förda ångturbinkonstruktionerna har man icke desto mindre kunnat förbinda sig till mycket låga ångförbrukningsgarantier, på samma gång som man utrustat maskineriet med mekaniska förbättringar speciellt afsedda att höja dess driftsäkerhet.

Till Sydney i Australien levererades sålunda helt nyligen en ångturbindynamo om 2 000 kilowatt, hvars effektiva verkningsgrad enligt officiellt prof vid Willans & Robinsons verkstäder uppgick till 68 %. I denna siffra har emellertid ingen hänsyn tagits till förlusterna i den elektriska generatorn. Dessa förluster voro helt obetydliga

— enligt noggranna undersökningar utförda af dynamokonstruktörerna Dick, Kerr & C:o uppgingo de till 3,6 %

— men om de inräknas i det effektiva arbetet uttaget från ångturbinaxeln, så uppgår turbinens effektiva verkningsgrad till något öfver 70 % — en siffra, som öfverträffar alla hittills publicerade resultat från ångmotorer. I ett nyligen upprättadt leveranskontrakt rörande en något större ångturbin än den nyssnämnda har Willans & Robinson garanterat, att ångförbrukningen vid full belastning ej skall öfverskrida 5,86 kg. per kilowatt och timme.

Fig. 1, 2 och 3 visa längdsektion, ändvy samt horisontalprojektion af en Willans-Parsons’ ångturbin. Såsom kändt är, inträder ångan vid en flerfaldigt expanderande reaktionsturbin först i högtrycksafdelningen och passerar därefter kontinuerligt igenom en serie skofvel- resp. ledskene-kransar anbragta växelvis å den roterande turbinvalsen och å insidan af det omslutande turbinhuset. Fig. 1 visar den allmänna anordningen af Willans & Robinsons ångturbiner om 2 000 kilowatt och därunder. De större turbintyperna utföras enligt en något afvikande konstruktion, som längre fram skall närmare beskrifvas. Ångan inkommer vid A, passerar genom skofvelkransarne från vänster till höger samt afgår slutligen vid C till kondensorn. Enär ångtrycket kontinuerligt sjunker mellan A och

C, uppstår ett axiellt tryck å rotatorn riktadt från vänster till höger. För utbalanseringen af detta tryck anordnade Parsons ett antal roterande tryckkolfvar till vänster om ånginloppet A. Den största af dessa kolfvar erhöll en diameter lika med medeldiametern af skofvelkransen vid turbinens lågtrycksände. Denna anordning blef väsendtligen modifierad af Mr. H. F. Fullager, hvars balanseringsmetod accepterats af Willans & Robinson. Sistnämnda konstruktion, angifven i våra illustrationer, utgöres af tvänne tryckkolfvar vid turbinens högtrycksände och en mindre kolf vid lågtrycksänden. I fig. 1 är högtryckskolfven betecknad med B, medeltryckskolfven med D samt den lilla kolfven vid lågtrycksänden med E. Baksidan af högtryckskolfven står genom röret II i förbindelse med ångafloppet från högtryckskoflarne, på grund hvaraf kolfven B fullständigt bortbalanserar tryckskillnaden å högtryckskoflarne. Baksidan af medeltryckskolfven står däremot i förbindelse med kondensorledningen, hvadan turbinens medeltrycksektion blir öfverbalanserad. Det öfverskott af axialtryck från höger till vänster, som sålunda erhålles, utnyttjas till partiellt upptagande af tryckskillnaden vid lågtryckskoflarne, hvarefter den slutliga utbalanseringen verkställes förmedelst den från medeltryckskoflarne afgående ångan, som genom hålen F och G erhåller tillträde till baksidan af kolfven E.

Tack vare denna säregna anordning kan högtrycksänden vid Willans-Parsons’ ångturbin gifvas betydligt mindre diameter än vid den konstruktion, som ursprungligen tilllämpades af Parsons ; och enär erfarenheten har ådagalagt, att tryckdifferensen af ångan å samtliga skofvelkransar är i det närmaste proportionell mot ångans admissionstryck, så blir genom nyss beskrifna anordning axialtrycket mycket nära utbalanseradt, huru admissionstrycket än må variera. Ett kamlager finnes för säkerhets skull anordnadt för upptagandet af de smärre tryckdifferenser, som eventuellt uppkomma under regulatorns verksamhet vid belastningsvariationer m. m. Ytterligare en fördel, som ernås genom den af Willans & Robinson tillämpade konstruktionen, består däri, att ångläckningen genom lågtryckstätningen förminskas såsom längre fram skall påvisas.

Turbinhusets konstruktion framgår af fig. 1 och torde närmare uppmärksammas. Vid den konstruktion, som tillämpas af andra tillverkare af Parsons-turbiner, utföres turbinhuset i endast 2:ne halfvor, på grund hvaraf husets invändiga borrning och bearbetning i verktygsmaskin måste utföras, utan att arbetaren kan direkt iakttaga verktyget. Willans & Robinsons turbinhus är dessutom på längden deladt i 3 afdelningar sammanfogade förmedelst flänsar centrerade genom insvarfvade rundgående nåt. Denna konstruktion har tillkommit i syfte att undvika gjutjärnsdelar med förstärkningsfjädrar och kärnkanaler, som lätt föranleda felaktigheter i godset på grund af ojämn krympning vid gjutningen och formförändring vid uppvärmning, samt att i stället möjliggöra användandet af enkla cylinderformiga gjutjärnsdelar. Dessa synpunkter äro att särskildt beakta vid ångturbiner, som skola arbeta med starkt öfverhettad ånga. Formförändringar kunna i detta fall inträffa, som under maskinens gång föranleda beröring mellan rotatorn och turbinhuset, åtföljd af driftstörande haverier å skofvelkransarne. För att det cylindriska turbinhusets utvidgning och sammandragning skola kunna försiggå utan komplicerade formförändringar — böjning m. m. — har Willans & Robinson anbragt föreningsröret J friliggande

1