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Verfahren zum Betriebe einer Hoehdruckbrennkraftturbine.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betriebe einer Hochdruckbrennkraftturbine und besteht darin, dass in einer oder mehreren Zünd- und Verbrennungskammern durch gleichzeitiges Einströmen von komprimiertem Brennstoff und verdichteter Luft, Verbrennen des Brennstoffes und Ausströmen der Verbrennungsgase der Druck während der Verbrennungszeit konstant gehalten wird und dass die
Verbrennungsgase nach Abschluss der Verbrennung auf dem Druck der die Turbine darauf durch- strömenden Spülluft expandieren.
Der Verlauf des Druckes in der Verbrennungskammer und die Ausströmung der Verbrennungs- gase in Abhängigkeit von der Zeit während ihrer Expansion ist durch die Freigabe des Ausströmung- querschnittes durch die Absperrvorrichtung bestimmt.
Hat der Druck in den Verbrennungskammern nach dem Ausströmen den Endwert erreicht, so wird die Kammer mit Druckluft durchgespült.
Die Verbrennungsgase, die entweder ohne oder in einer oder mehreren Expansionsdüsen und Leitapparaten auf den für die Durchführung des Arbeitsprozesses erforderlichen Zustand gebracht werden, geben auf ein oder mehrere Turbinenlaufräder ihre Arbeitsfähigkeit ab.
Der in den Abgasen noch vorhandene Energiegehalt kann wärmetechnisch weiter ausgenutzt werden.
Auf der Zeichnung ist eine das erfindungsgemässe Verfahren ermöglichende Hoehdruckbrennkraftturbine in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt und Fig. 2 eine Ansicht einer Klein-Hochdruekbrennkraftturbine.
Die Hauptbestandteile einer solchen Brennkraftturbine sind : Das ein-oder zweiteilige Turbinengehäuse 1 mit einer oder mehreren Zünd-und Verbrennungskammern 2, in welche die Frischluftdüse 3, durch eine Leitung mit dem Frisehluftverdichter verbunden, ferner die Brennstoffdüse 4, durch eine Leitung mit dem Brennstoff bzw. Ladungsförderer verbunden, und die Zündvorriehtung 5 hineinragen. Zwischen Zünd-und VerbrennuNgskammer 2 und der Expansionsdüse 7 oder dem Leitapparat 7 ist eine selbsttätig wirkende oder eine durch einen Steuermechanismus, z. B. einer von einem Regler betätigbaren Steuerwelle, gesteuerte Absperrvorrichtung 6 besonderer Form angeordnet.
Das Leitrad 8 ist bei vorliegender Konstruktion zum Teil im Turbinengehäusedeckel 9, der durch Verschraubung 10 mit dem Turbinengehäuse verbunden ist, eingebaut. Das Laufrad 11 ragt in die Auspuffleitung 12 hinein. Die Turbinenwelle H, auf der das Laufrad 11 befestigt ist, betreibt die Steuermeehanismen und die Apparate der Brennkraftturbine, wie z. B. Frischluftförderer, Ladungsförderer usw.
Die Turbinenwelle J.' ! ist in zwei oder mehreren Lagern 14 gelagert, die mit Lagerdeckel 15 abgeschlossen sind. Die Abdichtung erfolgt durch Stopfbüchsen 16.
Die Leistungs-und Umdrehungszahlregelung der Hoehdruekbrennkraftturbine erfolgt durch Brennstoff, Ladungs-oder Betriebsdruckregulierung bzw. durch Änderung der Zahl der hintereinander oder gleichzeitig arbeitenden Zünd-und Verbrennungskammern von Hand aus oder durch einen Maschinenregler.
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dargestellt.
Es wird zunächst in den Verbrennungskammern der Druck der sie durehströmenden Spülluft herrschen (Linie o, a). Nun wird mit dem Einbringen der bis zum Verbrennungsdruck komprimierten Luft und dem verdichteten Brennstoff (gegebenenfalls als Menge) in die Verbrennungskammer begonnen.
Der Druck in ihr steigt rasch an (Dmek-Zeit-1inie a, b). Die Ladung wird fortlaufend entzündet. Durch
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die dabei frei werdende Wärme vergrössert sie ihr Volumen. Der Druck wird durch Öffnen des Ausströmorgans konstant gehalten. Längs der Druckverlaufschaulinie b, e erfolgt also ein gleichzeitiges Einströmen der Ladung, ihr Verbrennen und Ausströmen, wobei die Ladungsmenge zur Menge der ausströmenden Verbrennungsgase so gewählt ist, dass der Druck im Verbrennungsraum konstant bleibt.
Nun wird das Einströmorgan geschlossen, und die in der Verbrennungskammer befindliehen Verbrennungsgase expandieren je nach Öffnung des Ausströmorgans mehr oder minder rasch bis auf den Druck der Spülluft (Druck-Zeit-Linie c, d,'bzw. e, d). Jetzt beginnt die Spülung mit Frischluft (Druck-Zeit-
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Durch den während der Verbrennung in den Verbrennungskammern konstant gehaltenen Druck wird, zum weiteren Unterschied von den bisherigen Bauarten, während dieser Zeit ein konstantes Expansionsverhältnis der Verbrennungsgase in den Düsen bzw. im Leitapparat und damit eine gleichmässige, den Wirkungsgrad steigernde Beaufschlagung des Laufrades erzielt.
Das Verhältnis der Spüldauer zur Verbrennungs-und Expansionsdauer ist durch die gewünschte Temperatur der Wände des Verbrennungsraumes und das Verhältnis des Druckes der Spülluft zum Druck der Verbrennungsgase bestimmt.