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Dampf-oder Gasturbinenanlage für Schiffsantrieb, bestehend aus Hoch-und Niederdruck- turbinen mit Übersetzungsgetrieben.
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von bekanntgewordenen Arten, die aus Hoch-oder Niederdruckturbinen bestehen und hei welchen ein Flüssigkeitsgetriehe mit einem Zahnrädergetriebe zusammenarbeitet, in der Hauptsache dadurch, dass eine langsamer laufende Turbine mittels Flüssigkeitsgetriebes und eine schneller laufende Turbine mittels Zahnrädergetriebe auf eine gemeinsame Schraubenwelle arbeiten.
In der zusammengesetzten neuen Einheit kommen zunächst die Flüssigkeits-und Zahnrädergetriebe nur in den jeder Getriebeart eigentümlichen Vorteilen zur Geltung. Eine Überlastung des Zahnrädergetriebes ist bei dessen vorgesehener Verwendung für den Hochdruckteil nicht möglich. da bei zunehmender Belastung in der Regel das Wärmegefätte durch den Druckstau vor dem Niederdruckteil verringert wird. Es wird also bei zunehmender Umfangsgeschwindigkeit der Zahndruck abnehmen.
Die bei der Anordnung von Zahnradgetrieben allein aber im Xiederdruckteil auftretende starke Zunahme des Wärmegefättes und damit der Niederdruckturbinenleistung. welche grosse Überlastung der Zähne bedingt bzw. grosse Zahnabmessungen verlangt, ist wirksam durch ein hydraulisches Übersetzungsgetriebe hinter dem Niederdruckteil vermieden. Beide Getriebearten können also ihren Eigenheiten entsprechend unter günstigsten Bedingungen Verwendung finden. d. h. das Rädergetriebe braucht nicht für ganz grosse Leistungen und das Flüssigkeitsgetriebe nicht für ganz grosse Übersetzungen gehaut zu werden.
Dieser Vorteil tritt besonders für den Schiffsantrieh in die Erscheinung, da für alle Anlagen, auch bis zu den grössten Leistungen. es in der Regel zur Erreichung der besten Wirtschaftlichkeit wünschenswert ist. den Hochdruckteil rasch laufen zu lassen. d. h. es ist ein hohes Übersetzungsverhältnis erforderlich. das nur durch Zahnradgetriebe mit höchstem wirtschaftlichen Erfolg erzielt werden kann. Dagegen empfiehlt es sich, für den Niederdruckteil schon mit Rücksicht auf bei raschem Lauf der Turbine zu hohe Beanspruchungen der Turbinentrommeln, Scheiben und Schaufeln geringere Drehzahlen der Turbine und damit mässige Übersetzungsverhältnisse zu verwenden, wofür mit Vorteil hydraulische Getriebe genommen werden. So
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Zahnradgetriebe stets nur in einer Drehrichtung laufen zu lassen.
Wenn es natürlich auch im Wesen eines Zahnradgetriebes liegt, unter Belastung vorwärts und rückwärts laufen zu können, d. h. beide Zahnflanken arbeiten zu lassen, so ist es doch von Vorteil, wenn dies vermeidbar ist.
Der sich bei der einen Gangart bildende Grat arbeitet sich nämlich bei der anderen Gangart in die Zahnflanke des anderen Rades ein. wodurch neben grossen Geräuschen schlechtes Arbeiten des Getriebes verursacht wird. Diese Nachteile werden'hei dem Gegenstande der Erfindung vermieden, weil für alle Fälle einer Drehrichtungsänderung der Niederdruckteil mit dem hydraulischen Umsteuergetriebe für Rückwärtsfahrt mit seiner grossen Leistung einspringt. In Verbindung hiermit ist es, was insbesonders bei Verwendung von Heissdampf vorteilhaft ist, nicht nötig, bei Fahrtwechsel plötzlich kalte (Rückwärts-) Turbinen anzustellen. Gefahren für die Schaufeln infolge von plötzlichen Wärmespannungen und Verziehungen der Läufer und Gehäuse sind dadurch von vornherein ausgeschlossen.
Lässt man. wie bekannt. den Abdampf der schneller laufenden Turbine in der langsamer laufenden Turbine derselben oder einer anderen Schraubenwelle weiterarbeiten, so wird hierdurch ein günstiger Dampfverbrauch erzielt, weil alle Turbinen fast stets nur mit den den günstigsten Verhältnissen entsprechenden Drehzahlen und Belastungen laufen können. also der Gesamtwirkungsgrad der Anlage erhöht wird.
Dementsprechend kann die Anlage so getroffen werden. dass insbesondere für Zwei-oder Vierwellenschiffe die eine Schraubenwelle von einer langsamer laufenden Niederdruckturbine,
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Durch die so in Verbindung mit Flüssigkeits-und Rädergetrieben gesctiaffeneu Verbundturbinenanlagen werden bei verschiedenen Ausfülhrungsformen der langsamer laufenden (Niederdruck-) Turbinen und schneller laufenden (Hochdruck-) Turhinen eine Reihe hochwirtschaft-
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mit oder ohne Frischdampfzugahe in den Niederdruckteilen und die getrennt durchgeführte Hintereinanderschaltung der schneller und langsamer laufenden Turbinen für die Erfindung die wichtigsten sind.
Verschiedene Ausführungsformen von Schiffsturbinenanlagen nach der Erfindung sind in der Zeichnung in den Fig. i bis 5 schematisch dargestellt.
Nach Fig. i arbeitet die schneller lautende Hochdruckturhine 1 über das Zahnrad- getriebe'/, J und die langsamer laufende Turbine 2 über das Flüssigkeitsgetriebe 3 auf die Schraubenwelle. Der Frischdampf wird der Turbine 1 durch die Leitung 6 über das Absperr-
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durch die Leitung 10 weitergeführt werden. Durch die Leitung 11 kann der Turbine 2 Frischdampf für sich oder zusätzlich zu dem die Turbine 1 verlassenden Abdampf zugeführt werden.
Der Abdampf der Turbine 2 gelangt seinerseits durch die Leitung 12 in den Hauptkondensator oder Hilfskondensator oder in beide.
Bei äusserster Fahrt arbeiten beide Turbinen zugleich auf die Schraubenwelle und geben den Abdampf durch die Leitungen 10 und 12 an die Kondensatoren ab.
Bei Hauptfahrt treibt die vorgeschaltete Hochdruckturbine über das Zahnradgetriebe und die langsamer laufende Turbine 2 über das Flüssigkeitsgetriebe 3 auf die Welle.
Bei Marschfahrt übernimmt die schneller laufende Turbine 1 über das Zahnradgetriebe 4, 5 allein den Wellenantrieb, wobei der Abdampf vorzugsweise nur in den Hilfskondensator durch Leitung 10 geführt wird, so dass Turbine 2 und der Ilauptkondensator nebst den Hilfsmaschinen für den Niederdruckteil der Anlage stillgesetzt werden kann.
Zur Rückwärtsfahrt mit Turbine 2 wird das Flüssigkeitsgetriebe 3 umgesteuert und entweder das Zahnradgetriebe 4, 5 rückwärts mitgenommen oder abgeschaltet und die schneller laufende Hochdruckturbine 1 stillgesetzt. Es kann aber auch in der bisher üblichen Weise durch Dampfleitung 13, in die das Absperrventil 14 eingebaut ist, eine Rückwärtsschaufelung der Turbine 1 beaufschlagt werden. Die Turbine 2 kann in diesem Fall stillgesetzt oder der Hochdruckturbine nachgeschaltet werden.
In der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 2 ist zu dem Turbinensatz nach Fig. i, der vom Schiffsende aus gesehen, beispielsweise rechtsseitig angeordnet ist, ein aus einer zweiten langsamer laufenden Turbine 2 und aus einem zweiten Flüssigkeitsgetriebe 3 bestehender Turbinensatz hinzugetreten.
Durch diese Anordnung ist die Möglichkeit geschaffen, bei Zwei-oder Vierwellenschiffen den Abdampf der schnellaufenden Turbine 1 auch in der langsamer laufenden zweiten Turbine 2 einer anderen Schraubenwelle weiter arbeiten zu lassen. Nach Fig. i gelangt der Frischdampf zur Turbine 1 durch die Leitung 6 über das Ventil 7 und der Abdampf, der durch die Leitung 11 mit Zusatzdampf aufgebessert werden kann, durch die Leitung 8 und über das Ventil 9 in die langsamer laufende zweite Turbine 2 auf der anderen Welle. Die der Turbine 1 zur gleichen Welle zugeordnete erste Turbine 2 erhält gegebenenfalls für sich Frischdampf durch einen Abzweig der Leitung 11 über ein zweites Ventil 9. Durch die Leitungen 11 ist auch eine Verbindung der beiden Niederdruckturbinen unter sich möglich.
Bei äusserster Fahrt arbeiten beispielsweise alle drei Turbinen in der angegebenen Schaltung gleichzeitig auf die Wellen. Bei Hauptfahrt dagegen nur die beiden Langsamlaufturbinen 2 über die beiden Flüssigkeitsgetriebe 3. Bei Marschfahrt ist die erste Turbine 2 durch das entleerte Flüssigkeitsgetriebe 3 vom Antrieb abgeschaltet. Zur Rückwärtsfahrt werden das eine oder die beiden Flüssigkeitsgetriebe. 3 umgesteuert und wie bei der Anlage nach Fig. i das Zahnradgetriebe 4, 5 mitgenommen oder abgeschaltet und dadurch die Hochdruckturbine 1 stillgesetzt.
In Fig. 3 ist eine Schiffsturbinenanlage niedergelegt, die eine Verdopplung der Anlage nach Fig. 1 in besonderer Schaltung darstellt. Die schneller laufende Hochdruckturbine 1 der einen Welle gibt ihren Abdampf in die langsamer laufende Niederdruckturbine 2 einer anderen Welle in kreuzweiser Schaltung ab. Die an Hand der Fig. i und 2 besprochenen Betriebsmöglich- keiten treten hier in erhöhtem Masse aus.
Die Turbinenanlage nach Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 3 durch die
Dampfschaltung. Die schneller laufenden Hochdruckturbinen 1 und die langsamer laufenden
Niederdruckturbinen 2 sind bei Frischdampfzuschaltung hintereinander geschaltet. Die Hoch- druckturbinen zusammen und die Niederdruckturbinen für sich können nach Bedarf einzeln betrieben und für sich auf Kondensation geschaltet werden. Die Turbinen 2 können über die
Ventile 9 in auch paralleler Schaltung miteinander arbeiten.
Ein Teil des Abdampfes aus den
Turbinen 1 kann bei tberlast der Turbinen 2 durch die Abdampfleitung 10 in den Hilfskonden-
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der Erfindung für ein Dreiwellenschiff. In dieser Anordnung sind die schneller laufenden Hoch- druckturbinen 1 und die langsamer laufenden Niederdruckturbinen 2 für sich schaltbar einander zugeordnet und der Abdampf der Hochdruck- sowie der Abdampf der Niederdruckturbinen
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schaufelaustrittsquerschnittes der Turbine 2 erzielt, d.h. bei gleichem Austrittsverlust ist eine höhere Turhinendrehzahl der Turbine möglich.
In der Regel wird der Abdampf der schneller laufenden Turbinen in einen Hilfskondensator geleitet, während die langsamer laufenden Turbinen auf den Hauptkondensator arbeiten. Es steht aber nichts im Wege, die Langsamiaufturhinen auf den Hilfskondensator und die Schnellaufturhinen auf den Hauptkondensator arbeiten zu
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zelnen Teile. die mit denen der Ausführungsbeispie) e nach Fig. i bis 4 übereinstimmen, haben die gleichen Bezugszeichen erhalten. Die seither besprochenen Fahrten können auch hier eingehalten werden.
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Dampf-oder Gasturbinenanlage für Schiffsantrieh, bestehend aus Hoch-und Niederdruckturhinen. bei welcher ein Flüssigkeitsgetriehe mit einem Zahnradgetriebe zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet. dass eine langsamer laufende Niederdruckturbine mittels Flüssigkeitsgetriebe und eine schneller laufende Turbine mittels Zahnradgetriebe auf eine gemeinsame Schrauhenwelle arbeiten.