Gasdampfturbine. Es ist bekannt, bei Gasdampfturbinen die Kühlung der Schaufeln beispielsweise in der Form zu bewirken, dass man Dampf und Gas abwechselnd über die zu kühlenden Schaufeln leitet. Gegenstand der vorliegen den Erfindung ist eine Gasdampfturbine mit radialer oder axialer Beaufschlagung, bei welcher der Dampf gleichzeitig zur Schaufel kühlung herangezogen wird. Der Erfin dungsgegenstand zeichnet sich dadurch aus, dass die vom Verdichter gelieferte Verbren nungsluft zwecks Kühlung der Turbine bis zur Mitte des Turbinengehäuses geleitet und von dort strahlenförmig verteilt wird.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform .des Erfindungsgegenstan des .dargestellt.
Die Fig. 1 und la stellen die Gasdampf- iurbine in einer Längs- und einer Stirn ansicht dar; Fig. 2 zeigt einen vertikalen Axialschnitt durch die linke Turbinenhälfte und Fig. 3 einen solchen Schnitt durch die rechte Turbinenhälfte; Fig. 4 zeigt ein Detail.
Die dargestellte Turbine 1 ist .doppelsei tig konstruiert. Sie weist einen zwei Räder enthaltenden linken Teil und einen eben sol che Räder 9, 10 enthaltenden rechten Teil auf. Jedem der Räder 10 ist eine Anzahl von Verbrennungskammern 6a zugeordnet. Die Kammern befinden ,sich in zwei koaxial zur Turbinenaxe angeordneten Kränzen. Mit 37 ist die Mittelebene .der Turbine bezeichnet.
Die Schaufeln 19 der Schaufelräder 10 sind dreiteilig ausgebildet, wobei .die Gase in der Mitte der Schaufeln arbeiten, während am Kopf und am Fussende der Schaufeln 19 der Dampf, der aus dem Kessel 20 kommt, durchströmt. Gase und Dampf bleiben durch Zwischenstücke 5, die aus konzentrisch an geordneten Trennringen bestehen, in den Schaufeln 19 voneinander getrennt. Der Dampf gelangt vom Kessel in die Düsen 11a, wo er bis auf zirka eine Atm. abs. expan- diert, so dass er kühlend auf die auch von den bedeutend heisseren Gasen durchströmten Schaufeln 19 wirkt.
Es genügt auch, .die Schaufeln zweiteilig zu unterteilen. Haben .die Gase und der Dampf unter Arbeitsleistung die ersten Schaufelräder 10 passiert, so geht der Nie derdruckdampf in zwei Überhitzer 42 und dann durch die Düsen 8 zu den zweiten Schaufelrädern 9 über. Die Gase dagegen umspülen die Überhitzer 42 und überhitzen den darin befindlichen Dampf für den Nie derdruckteil .der Turbine. Die Turbine ist aber auch so eingerichtet, dass der Nieder druckdampf durch Zusatz von Frischdampf überhitzt werden kann.
Die Gase gehen durch den Auspuff 12 unter den Kessel 20 und erzeugen dort für die Turbine erforder lichen Dampf. Über dem Kessel befinden sich zwei Dampfsammler 13 (vergl. Fig. ja), in welchen :sich je ein Übethitzer befindet, welcher mit Hilfe der Gase den aus dem Kessel gesammelten Dampf überhitzt. Nach dem die Gase den Kessel passiert haben, gehen dieselben durch das Auspuffrohr (21) zu den getrennten Vorwärmern 16, um das darin befindliche Speisewasser mit verschie denen Temperaturen zu erwärmen.
Nachdem die Abgase die Vorwärmer passiert haben, können dieselben, .da sie noch zirka<B>100'</B> C besitzen, für andere Zwecke benutzt werden. Der Abdampf dagegen, welcher die zweiten Schaufelräder 9 passiert hat, geht zum Kon densator.
Die Gasdampfturbine ist als Vor- und Rückwärtsturbine ausgebildet, und zwar so, dass man für den Rückwärtsgang kein beson deres Schaufelrad braucht. Man benutzt dazu clas.Schaufelrad 9 der linken Turbinenhälfte; dessen Schaufeln 19 für Vor- und Rück wärtsgang ausgebildet sind (Fig. 4). Für den Vorwärtsgang sind die Düsen 8 und für clen Rückwärtsgang die Düsen 18 vorgesehen. Durch Umsteuerung der Ventile 14, 15 wird Frischdampf über die Düsen 18 auf das Rad 9 geleitet. Dabei hat das Ventil 15 den Ka nal 48 geschlossen und der Läufer dreht sich rückwärts.
Der Einfachheit halber lässt man die Gas .dampfturbine mit Dampf an, welcher zu Beginn indem Kessel 20 durch eine beson dere Feuerung 22 erzeugt wird. Bei Dre hung des Turbinenläufers wird auch der Kompressor 2, welcher mit der Turbinen welle 25 direkt gekuppelt ist, in Bewegung versetzt. Selbstverständlich könnte der Kom pressor 2 auch gesondert angetrieben.werden. Er saugt aus dem Rohr 39 Luft an, die er auf Arbeitsdruck komprimiert und dann durch das Druckrohr 3 weiter zum Luft regler 26 leitet, welcher durch den Regula tor 4 betätigt wird.
Die komprimierte Ver brennungsluft geht vom Luftregler in die Ringleitung 6 und dann in das Innere der Turbine bis zu dem die Welle 25 umgeben den, in der Turbinenmitte befindlichen Ring raum, von wo sich die Luft durch die Schlitze S (Fig. 3) in das Gehäuse strahlen förmig verteilen kann und so das ganze Ge häuse abkühlt und sich selbst dabei erwärmt. Durch Ventile oder Schiebersteuerungen wird die Verbrennungsluft in die Verbren nungskammern 6a geleitet. Will man den Brennkraftturbinenteil selbst in Tätigkeit setzen, so lässt man Brennstoff in .die Ver brennungsluft durch die Brennstoffpumpe 29 einspritzen.
Um von vornherein eine sichere Zündung des entstandenen Gasgemisches zu erhalten, nimmt man zuerst ein leicht brenn bares Zündöl. Das Zündöl befindet sich im Behälter 44 und fliesst durch eigenen Druck durch den Filter 40 in die Brennstoffpumpe 29, und von hier aus wird der Brennstoff unter einem genügend hohen Druck durch .die Brennstoffdüsen 7 in die Verbrennungs kammern 6a eingespritzt und vermischt sieh somit mit der .darin befindlichen Verbren nungsluft. Die Zündung selbst kann durch eine oder mehrere Zündkerzen 41 hervor gerufen werden. Ist die Zündung und Ver brennung .erfolgt, so werden die Explosions gase durch Öffnung .des Schieber 28 und -durch .die Düsen 11 expandierend auf die Schaufelräder 10 geleitet.
Die Düsen 11 und lla jeder Turbinenhälfte sind abwech selnd in einem gemeinsamen Düsenring an- geordnet. Hat die Turbine einige Zeit mit Zündöl gearbeitet, so wird auf Gasöl um gestellt, und die Turbine läuft ihren nor malen Arbeitsgang. Die Zündung kann auch ohne Zündkerze erfolgen. Dies wird dadurch erreicht, dass in jeder Verbrennungskammer 6a ein in derselben isoliert angeordneter, zweckmässig durch die ganze Kammer hin durchgehender Metallzylinder (27) vorgese hen wird, der von den brennbaren Gasen rings umspült wird.
Bringt man nun zuerst Benzin als leicht brennbaren Brennstoff hin ein, so wird durch Selbstentzündung des Benzins in der heissen Verbrennungsluft der Metallzylinder 27 rasch erhitzt, und ist diese Erhitzung hoch genug, so kann man nun zu l51 als Brennstoff umschalten, so dass sich das<B>01</B> bezw. das entstandene Gasgemisch an dem Metallzylinder fortlaufend entzündet.
Zwecks Vereinfachung kann zwischen je zwei gegenüberliegenden Verbrennungskam mern 6a ein Tellerventil vorgesehen sein, zu dem Zweck, die Verbrennungsluft durch die ses gemeinsame Organ in je zwei Kammern eintreten zu lassen, während der Brennstoff durch ein oder mehrere Brennstoffdüsenven- tile unter genügend hohem Druck, ohne Hilfe von Zerstäuberluft, eingespritzt wird. Die Tellerventile werden durch Zahnrad übertragung von der Hauptwelle aus ge steuert.
Die Verbrennungskammern werden durch Ein- und Auslassschieber gesteuert, und diese Schieber werden von einer gemeinsamen Welle aus, zum Beispiel durch Zahnradüber tragung. angetrieben. Hierbei kann die Welle mit der Turbinenwelle in zwangsläufiger Verbindung stehen und von dieser angetrie ben werden. Die Turbine könnte auch radial beaufschlagt sein.
Gas steam turbine. It is known to effect the cooling of the blades in gas steam turbines, for example in the form that steam and gas are alternately passed over the blades to be cooled. The subject matter of the present invention is a gas steam turbine with radial or axial loading, in which the steam is used simultaneously to cool the blades. The subject of the invention is characterized in that the combustion air supplied by the compressor is directed to the center of the turbine housing for the purpose of cooling the turbine and from there is distributed radially.
In the drawing, an example embodiment of the subject of the invention is shown.
Fig. 1 and la show the gas steam turbine in a longitudinal and a front view; FIG. 2 shows a vertical axial section through the left turbine half and FIG. 3 shows such a section through the right turbine half; Fig. 4 shows a detail.
The turbine 1 shown is .doppelsei tig constructed. It has a left part containing two wheels and a right part containing just such wheels 9, 10. A number of combustion chambers 6a are assigned to each of the wheels 10. The chambers are located in two rings arranged coaxially to the turbine axis. With 37, the center plane .the turbine is designated.
The blades 19 of the blade wheels 10 are designed in three parts, the gases working in the middle of the blades, while the steam coming from the boiler 20 flows through the head and foot of the blades 19. Gases and steam remain separated from one another in the blades 19 by spacers 5, which consist of concentric separating rings. The steam arrives from the boiler in the nozzles 11a, where it is reduced to about one atm. Section. expands so that it has a cooling effect on the blades 19 through which the significantly hotter gases also flow.
It is also sufficient to divide the blades into two parts. Have the gases and the steam passed the first paddle wheels 10 while working, the low pressure steam passes into two superheaters 42 and then through the nozzles 8 to the second paddle wheels 9. The gases, on the other hand, wash around the superheater 42 and superheat the steam contained therein for the low-pressure part of the turbine. However, the turbine is also set up in such a way that the low-pressure steam can be superheated by adding live steam.
The gases go through the exhaust 12 under the boiler 20 and generate steam there required for the turbine. Above the boiler there are two steam collectors 13 (see Fig. Yes), in each of which there is an overheater which, with the help of the gases, overheats the steam collected from the boiler. After the gases have passed the boiler, the same go through the exhaust pipe (21) to the separate preheaters 16 to heat the feed water located therein with different temperatures.
After the exhaust gases have passed the preheaters, they can be used for other purposes, as they still have about <B> 100 '</B> C. The exhaust steam, however, which has passed the second paddle wheels 9, goes to the capacitor Kon.
The gas steam turbine is designed as a forward and reverse turbine, in such a way that no special paddle wheel is required for reverse gear. One uses clas.Schaufelrad 9 of the left turbine half; whose blades 19 are designed for forward and backward gears (Fig. 4). The nozzles 8 are provided for the forward gear and the nozzles 18 for the reverse gear. By reversing the valves 14, 15, live steam is fed to the wheel 9 via the nozzles 18. The valve 15 has closed the channel 48 and the rotor rotates backwards.
For the sake of simplicity, the gas .dampfturbine is started with steam, which is initially generated in the boiler 20 by a special furnace 22. When Dre hung of the turbine rotor, the compressor 2, which is directly coupled to the turbine shaft 25, is set in motion. Of course, the compressor 2 could also be driven separately. He sucks in air from the pipe 39, which he compresses to working pressure and then passes through the pressure pipe 3 on to the air regulator 26, which is operated by the Regula tor 4.
The compressed United combustion air goes from the air regulator into the ring line 6 and then into the interior of the turbine up to which the shaft 25 surround the, in the turbine center ring space, from where the air through the slots S (Fig. 3) into the Housing can be distributed like rays and so the whole housing cools down and warms itself up. The combustion air is passed into the combustion chambers 6a through valves or slide controls. If you want to put the internal combustion turbine part into action, you can inject fuel into the combustion air through the fuel pump 29.
In order to obtain a reliable ignition of the resulting gas mixture from the start, you first take a flammable ignition oil. The ignition oil is located in the container 44 and flows under its own pressure through the filter 40 into the fuel pump 29, and from here the fuel is injected under a sufficiently high pressure through the fuel nozzles 7 into the combustion chambers 6a and thus mixed with the .The combustion air contained therein. The ignition itself can be brought about by one or more spark plugs 41. Once the ignition and combustion have taken place, the explosion gases are expanded through the opening of the slide 28 and through the nozzles 11 onto the paddle wheels 10.
The nozzles 11 and 11a of each turbine half are arranged alternately in a common nozzle ring. If the turbine has been working with pilot oil for some time, it is switched to gas oil and the turbine runs as normal. The ignition can also take place without a spark plug. This is achieved in that in each combustion chamber 6a a metal cylinder (27) which is arranged in isolation and expediently runs through the entire chamber is provided, around which the combustible gases flow.
If gasoline is first brought in as a highly combustible fuel, the metal cylinder 27 is quickly heated by self-ignition of the gasoline in the hot combustion air, and if this heating is high enough, one can now switch to 151 as fuel, so that the < B> 01 </B> or the resulting gas mixture ignites continuously on the metal cylinder.
For the purpose of simplification, a poppet valve can be provided between each two opposing combustion chambers 6a, for the purpose of letting the combustion air enter through this common organ into two chambers, while the fuel is passed through one or more fuel nozzle valves under sufficiently high pressure without Using atomizing air, is injected. The poppet valves are controlled by a gear transmission from the main shaft.
The combustion chambers are controlled by inlet and outlet valves, and these valves are driven by a common shaft, for example by gear transmission. driven. Here, the shaft can be in positive connection with the turbine shaft and be driven by it. The turbine could also be acted upon radially.