De deLavalturbine

naar 800 X 600

Start
De gelijkdruk en overdrukturbine
De deLavalturbine
De zoellyturbine
De curtisturbine
De parsonsturbine
De stal turbine of ljungstromturbine
Gecombineerde Turbinesystemen
De gasturbine

Stoomeigenschappen
Condensor
De Smering
Materiaal eigenschap
Onderdelen turbine
Stoom Tabellen

Foto's stork turbines
Platen
Technische tekeningen

links
Activiteiten

Ljungstrom turbine uit de Ingenieur 1915

Twee Werkspoor Stal Turbogeneratoren van 17000/22500 kW, uit het blad de Ingenieur

De deLavalturbine (de werking berust op gelijkdruk turbine of actieturbine)
Als grondleggers van de tegenwoordige stoomturbinebouw mogen worden aangemerkt de zweed Gutaf De Laval en de Engelsman Ch. Parsons, die elk een geheel verschillende turbine type tot praktische toepassing brachten.

De Zweedse ingenieur Gutaf De Laval heeft in het jaar 1883 de eerste praktisch bruikbare gelijkdruk turbine geconstrueerd, die naar hem de deLavalturbine wordt genoemd.

Deze turbine heeft alleen een nuttig effect bij een hoog toerental die door een transmissie naar een laag toerental gereduceerd wordt om daar de nodige pk te leveren.Gutaf De Laval liet zijn turbine met 20 000 en 30 000 omwentelingen per minuut lopen.
Om de problemen uit de weg te gaan bij deze zeer hogen toerental paste hij een techniek toe door een dunne, verende as.
Waar bij het zwaartepunt, zodra de kritische snelheid overschreden is zal samenvallen met de meetkundige as, zodat geen excentriciteit en daarop volgend geen centrifugaal krachten meer optreden, die de as en lagers zouden kunnen belasten.
Zoals hierboven al eerde vermeld is moet de omtreksnelheid in dit geval zeer hoog worden, om een redelijk nuttig effect te bereiken.

De Laval bereikte dit, door aan zijn turbine een zeer hoog toerental 30 000 omw/min. te geven, zodat omtreksnelheden van maximum 400m/sec bereikt worden.
Het gelukte hem, het hoge toerental te reduceren met behulp van een tandwieloverbrenging 1:10 met brede raderen en met V-vormige lage tanden van kleine steek.

Dit was een mooie technische prestatie, als men bedenkt, dat in die tijd overbrengingen slechts werden vervaardigd met maximum 400 omw/min.
Een bijzondere moeilijkheid had De Laval nog op te lossen, namelijk het zogenaamde kritieke toerental van de turbine rotor.
Een turbine heeft namelijk een onrustige gang, als het toerental gelijk is aan het eigen trilling getal van de as, rustend in de blokken.
Theoretisch kan de as hierbij al ten gevolgen van een kleine onevenwichtigheid geheel uitbuigen en breken.
De praktijk leert echter, dat bij het op toeren brengen van een goed gebalanceerde machine veilig een kritiek toerental gepasseerd kan worden.
Wel bespeurt men een meer of minder duidelijke onrust in de machine en de as krijgt ook inderdaad grotere uitslagen dan normaal.
De machinist mag de turbine dan ook nooit gedurende lange tijd met dit toerental laten draaien.

Behalve het laagste kritieke toerental bezit een rotor nog een tweede, derde, enz., welke veel hoger liggen.
Bij toerentallen, hoger of lager dan het kritieke, is een goed gebalanceerde turbine volkomen rustig.
Bij de deLavalturbine is de as met het loopwiel zo dun gemaakt, dat het kritieke toerental lager ligt dan het normale bedrijfstoerental.
De deLavalturbine is in de beschreven uitvoering slechts geschikt voor vermogens tot circa 300 pk.

In deze turbine, zie plaat een voorstelling is, laat men de stoom in straalbuizen voor het loopwiel direct van begin tot einddruk expanderen, waarna de opgewekte stoomsnelheid in een schoepenkrans zoveel mogelijk wordt uitgeput volgens het gelijkdruk beginsel.
Een deLavalturbine is dus een gelijkdruk turbine met een druktrap, (straalbuis plus loopwiel).

Het is gebruikelijk de veranderingen van de stoomdruk en de stoomsnelheid van turbines grafisch voor te stellen in een druksnelheid diagram plaat rechts is een dergelijke diagram voor een deLavalturbine met de daarbij behorende snelheidsdriehoek.

De stoomdruk voor de straalbuizen wordt aangegeven door de verticale afstand van punt A tot de basislijn, de druk aan de uittreedzijde van de straalbuizen door de verticale afstand van punt B tot de basislijn.

De drukval tijdens de expansie in de straalbuizen wordt voorgesteld door een rechte lijn tussen de punten A en B.

Na het verlaten van de straalbuizen blijft de stoomdruk constant.

Voor het tekenen van de snelheidslijn maakt men gebruik van op schaal getekende snelheidsdriehoeken.

Deze DeLavalturbine is te zien in het Stoommachinemuseum