Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage und Einriebtung zur Ausführung des Verfahrens. Bei Gasturbinen, insbesondere bei den die Wärme bei gleichbleibendem Druck einfüh renden Gasturbinen, ist es bereits bekannt, zur Erhöhung des Wirkungsgrades Wärme- a.ustauscher zu verwenden, mit deren Hilfe der Wärmeinhalt der aus der Turbine aus strömenden entspannten Gase zu einer mög lichst reichlichen Erwärmung der verdich teten Luft verwertet werden kann.
Bei Ver wendung von entsprechenden Wärmeaustau- schern ist es in dieser Weise möglich, den erreichbaren Wirkungsgrad der Gasturbine um 30 bis 45 vH zu steigern. Der hierzu erforderliche Wärmeaustauscher bildet je doch einen sehr gewichtigen Bestandteil der Anlage, so dass, wenn eine Anlage von leich ter Bauart sein soll, wie beispielsweise im Falle der Anwendung auf Fahrzeugen oder Flugzeugen, Wärmeaustauscher, durch wel che noch eine Rückgewinnung der Wärme der entspannten Gasewirtschaftlich gesichert werden könnte, nicht anwendbar wären.
Mit dem Betriebsverfahren für Gastur binenanlagen gemäss der vorliegenden Erfin dung wird es ermöglicht, selbst ohne An wendung von Wärmeaustauschern, also bei geringem Eigengewicht, einen Gesamtwir kungsgrad von 25 bis 45 vH zu erreichen, wodurch die Gasturbine auch für die vorhin erwähnten Zwecke wirtschaftlich geeignet gemacht wird.
Mit Rücksicht darauf, dass in. diesen Fällen ausser dem guten Wirkungs grad auch geringes Eigengewicht eine wich tige Forderung bildet, ist es sehr wesentlich, bei möglichst geringen Abmessungen der maschinellen Anlage grosse Leistungen errei chen zu können, welche Bedingung durch das Betriebsverfahren gemäss der Erfindung gleichfalls erfüllt wird.
Bei den mit gleichbleibendem Druck ar beitenden Gasturbinen ist es im allgemeinen bekannt, den Brennstoff in einer vor der Turbine angeordneten Brennkammer in vor verdichteter Luft bei gleichbleibendem Druck zu verbrennen und die entstehenden Brenn- gase in der Turbine unter Arbeitsleistung adiabatisch zu entspannen. Durch dieses be kannte Verfahren ergibt sich aber, da.ss auf die Gewichtseinheit des die Turbine durch strömenden Arbeitsmittels bezogen, eine er heblich niedrigere spezifische Leistung er zielt wird, als sie mittels des Betriebsverfah rens gemäss der Erfindung sich ermöglichen lässt.
Zur Sicherung einer bestimmten Lei stung in der Zeiteinheit müsste daher bei Anlagen bekannter Art, im Vergleich zu derjenigen, die nach dem vorliegenden Be triebsverfahren arbeitet, eine grössere Gas menge die Turbine durchströmen, wodurch selbstverständlich die Abmessungen sowohl der Turbine, als auch des Verdichters erheb lich grösser gewählt werden müssten und in folgedessen auch das Eigengewicht der An lage entsprechend vermehrt würde.
Das vorliegende Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage zeichnet sich da durch aus, dass das bei der Arbeitsleistung zur Entspannung gelangende Arbeitsmittel zunächst verdichtet wird, worauf ihm Wärme zugeführt wird, derart, dass der bei der Verdichtung entstandene Enddruck bei behalten wird, dass hernach während des er sten Teils der Entspannung in der Turbine dem Arbeitsmittel Wärme zugeführt wird, derart, da.ss dieser Teil mindestens angenä hert isotherm verläuft, und dass der zweite Teil der Entspannung in einer Entspan nungskurve verläuft,
welche näher bei der durch den Anfangspunkt dieses zweiten Teils gelegten Adiabate als bei der durch diesen Punkt gelegten Isotherme liegt.
Die Erfindung betrifft im weiteren eine Einrichtung zur Durchführung des erfin dungsgemässen Verfahrens bei einer Gastur binenanlage mit Verdichter und der Turbine vorgeschaltetem Verbrennungsraum. Bei die ser Einrichtung ist der Verbrennungsraum zwischen dem Verdichter und der Turbine angeordnet und mit. einer Wärmequelle in Verbindung gebracht, während zwischen dem Verbrennungsraum und einer der mitt leren Arbeitsstufen der Turbine zum Ein- führen von Wärme in das Arbeitsmittel be stimmte Organe vorgesehen sind, welche während des ersten Entspannungsteils des Arbeitsmittels in der Turbine dessen Tem peratur wenigstens angenähert konstant er halten.
Ein guter Wirkungsgrad und eine ver hältnismässig grosse spezifische Leistung können mit dem erfindungsgemässen Verfah ren schon erreicht werden, ohne dass man mit der in der Turbine auftretenden Höchst temperatur höher als auf etwa 500 bis 700 C, das heisst bis zu der mit Rücksicht auf die Baustoffe noch zulässigen Grenze gehen müsste.
Bei Gasturbinen ist die zur Verdichtung des Arbeitsmittels erforderliche Arbeit im Vergleich zu der in der Turbine erhältlichen Arbeit verhältnismässig sehr gross; beispiels weise muss ein Anteil von etwa 65 bis 80 vH der Gesamtleistung der Turbine zum An trieb des Verdichters verwendet werden, so dass nur der übrigbleibende Teil der Lei stung sich als Nutzarbeit ergibt.
Die Folge hiervon ist, dass die Verluste des Verdichters, die überwiegend mechanischer Natur sind, prozentuell in bezug auf die resultierende Leistung (Nutzarbeit) ein Vielfaches der auf die Verdichterarbeit bezogenen Verlustpro zentzahl ausmachen, so dass diese Verluste die resultierende Leistung sehr empfindlich beeinflussen und in den Werten des aus dem ideellen Kreisprozess zu schliessenden theore tischen Wirkungsgrades sehr wesentliche Verschiebungen verursachen.
Deshalb ist es sehr wesentlich, sowohl eine Turbine mit gutem mechanischem Wirkungsgrad, als auch insbesondere einen Verdichter von gutem Wirkungsgrad zu verwenden, um auf die Turbinenwelle bezogen, einen guten re sultierenden Wirkungsgrad zu erhalten; Tur bine und Verdichter sollten auch möglichst geringe Abmessungen haben. Besonders vor teilhaft bauliche Verhältnisse können erhal ten werden durch Anwendung eines achsial durchströmten Verdichters und einer eben falls achsial durchströmten Turbine; der Verdichter kann zweckmässig auch noch mit zur Beseitigung der ungünstigen Wirkung der sogenannten ermüdeten Grenzschicht ge eigneten Bauteilen ausgerüstet sein.
Anstatt achsial durchströmter Maschinen sind aber auch andere, mit gutem Wirkungsgrad ar beitende, z. B. radial durchströmte Maschi nen, anwendbar.
Die Art und Weise, wie der zur Wärme zufuhr dienende Brennstoff eingeführt wird. kann bei der Entspannung des Arbeitsmit tels von grösser Wichtigkeit sein. Um die Verbrennung vor der Turbine in Gang zu setzen, ist eine Brennstoffzufuhr in das Ar beitsmittel schon vor dessen Eintritt in die Turbine ohnehin unerlässlich; vorteilhaft ist aber auch die Unterstützung und Aufrecht erhaltung der Verbrennung in der Turbine selbst.
Das Verhältnis der vor dem Eintritt in die Turbine und der in ihr selbst zu ver brennenden Brennstoffmengen kann dabei beispielsweise durch die Vollkommenheit der Gemischbildung und bei flüssigem Brenn stoff durch das Mass und den Grad der Zer- stäubung, sodann aber auch durch die Aus bildung und die Abmessungen des Brenn- raumes beeinflusst und geregelt werden. Jeder die Verbrennung verlangsamende'Ein- fluss verlängert dabei auch die Grösse des er sten Entspannungsabschnittes in der Tur bine.
Wenn zur Einführung des Brennstof fes Zerstäuber vorgesehen sind, erscheint es zweckmässig, ganz besonders diejenigen des vor dem Eintritt in die Turbine angeord neten Verbrennungsraumes derart zu wäh len und zu speisen, dass der Grad der Fein heit der Zerstäubung untereinander verschie den ausfällt; fein zerstäubter Brennstoff ver brennt selbstverständlich schneller als grob zerstäubter, und je nach der Feinheit der Zerstäubung wird sich die Verbrennung in grösserem oder kleinerem Masse in die Tur bine hinüberziehen.
Die Zeichnung bezieht sich auf Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung. In Fig. 1 ist das Druckvolumenschaubild des Betriebsver fahrens dargestellt; Fig. 2 und 3 zeigen Längsschnitte von zwei mit Ausführungs beispielen der Einrichtung zur Durchfüh- rung des Betriebsverfahrens versehenen An lagen; Fig. 4 zeigt im Längsschnitt einen zur zweckentsprechenden Regelung der Gas turbine vorteilhaft verwendbaren Zerstäuber;
Fig. 5 und 6 zeigen zwei schematische Längs schnitte von zwei weiteren, je mit einem Energieverbraucher versehenen Anlagen, bei denen hinter die erfindungsgemäss betriebene Gasturbine auch noch eine besondere Nieder druckturbine geschaltet ist.
Im Schaubild der Fig. 1 sind die im Ar beitsvorgang auftretenden Drucke auf der Ordinatenachse und die spezifischen Gas volumen auf der Abszissenachse aufgetra gen. Es bezeichnen po, v, und To die An fangswerte des Druckes, des spezifischen Volumens bezw. der absoluten Temperatur des in den Verdichter eintretenden Gases; p1, v,. und T, sind die auf den Zustand des aus dem Verdichter austretenden Gases be zogenen entsprechenden Zustandsgrössen.
Die Zustandsgrössen des in die Turbine nach vor heriger Wärmezufuhr eintretenden Gases sind<I>p,,</I> v2 und T2, und diejenigen des End zustandes der in der Turbine bei wenigstens nahezu gleichbleibender Temperatur stattfin denden Entspannung, sowie die des Zustan des des Austrittes aus der Turbine nach Ent spannung ohne Wärmezufuhr sind p2, v,', T2 bezw. p3, v3, T3;
p3 und p, sind im all gemeinen gleich, falls jedoch vor dem Ver dichter Drosselung angewendet wird, ist p" kleiner als p3.
Bei der beispielsweisen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird die frisch eingeführte Luft adiabatisch auf den Druck p1 verdichtet; darauffolgend erhöht sich die Temperatur des Arbeitsmittels zu folge beim konstanten Druck p, stattfinden der Wärmezufuhr bezw. Verbrennung von T,. auf T', welche die höchste durchschnitt liche Temperatur des Arbeitsvorganges ist.
Das Arbeitsmittel tritt darnach in die Tur bine ein und entspannt sich bei weiterer Wärmezufuhr, das heisst bei Fortsetzung der Verbrennung oder bei Einführung und Ver brennung neuen Brennstoffes, isothermisch oder angenähert isothermisch. im ersten Teil
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der <SEP> Entspannung <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Druck <SEP> p, <SEP> (Punkt
<tb> T).
<SEP> Bei <SEP> diesem <SEP> letzteren <SEP> Druck <SEP> hört <SEP> die <SEP> Ein führung <SEP> von <SEP> Wärme <SEP> auf <SEP> und <SEP> wird <SEP> die <SEP> wei tere <SEP> Entspannung <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Austritt <SEP> aus <SEP> der
<tb> Turbine <SEP> im <SEP> zweiten <SEP> Teil <SEP> der <SEP> Entspannung
<tb> gemäss <SEP> einer <SEP> näher <SEP> zur <SEP> Adiaba.te <SEP> y <SEP> als <SEP> zur
<tb> Isotherme <SEP> ,z <SEP> liegenden <SEP> Entspannungskurve <SEP> ri,
<tb> also <SEP> praktisch <SEP> a.diabatisch <SEP> fortgesetzt.
<SEP> y <SEP> und
<tb> sind <SEP> die <SEP> durch <SEP> den <SEP> Anfangspunkt <SEP> T <SEP> des
<tb> zweiten <SEP> Entspannungsteils <SEP> gelegten <SEP> Iso therme <SEP> und <SEP> Adia.bate.
<tb> Ein <SEP> sehr <SEP> wesentlicher <SEP> Vorteil <SEP> des <SEP> be schriebenen <SEP> Verfahrens <SEP> besteht <SEP> darin, <SEP> dass
<tb> durch <SEP> die <SEP> Einführung <SEP> von <SEP> zusätzlicher
<tb> '9rärmemenge <SEP> während <SEP> des <SEP> ersten <SEP> Abschnit tes <SEP> der <SEP> Entspannung <SEP> die <SEP> auf <SEP> die <SEP> Gewichts einheit <SEP> des <SEP> Arbeitsmittels <SEP> bezogene <SEP> spezifi sche <SEP> Leistung <SEP> grösser <SEP> wird <SEP> und <SEP> somit.
<SEP> für
<tb> eine <SEP> gegebene <SEP> Leistung <SEP> die <SEP> Dimensionen <SEP> der
<tb> Einrichtung <SEP> herabgesetzt <SEP> werden <SEP> können.
<tb> Dieser <SEP> Vorteil <SEP> mag <SEP> von <SEP> so <SEP> grosser <SEP> Bedeutung
<tb> sein, <SEP> dass <SEP> man <SEP> in <SEP> Ermangelung <SEP> hinreichen den <SEP> Konstruktionsraumes <SEP> (z. <SEP> B.
<SEP> an <SEP> Fahrzeu gen <SEP> oder <SEP> Flugzeugen) <SEP> mit <SEP> dem <SEP> mit <SEP> zusätz licher <SEP> Wärmezufuhr <SEP> verbundenen <SEP> ersten
<tb> Entspannungsabschnitt <SEP> wesentlich <SEP> weiter
<tb> geht, <SEP> als <SEP> dies <SEP> allein <SEP> mit <SEP> Rücksicht <SEP> auf <SEP> den
<tb> besten <SEP> Gesamtwirkungsgrad <SEP> erwünscht <SEP> wäre,
<tb> um <SEP> so <SEP> mehr, <SEP> da- <SEP> - <SEP> wie <SEP> die <SEP> weitere <SEP> Unter suchung <SEP> des <SEP> Dia.grammes <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> be weist <SEP> - <SEP> der <SEP> Gesamtwirkungsgrad <SEP> sich <SEP> in
<tb> der <SEP> Nähe <SEP> seines <SEP> Höchstwertes <SEP> nur <SEP> sehr <SEP> wenig
<tb> ändert.
<SEP> Die <SEP> Untersuchung <SEP> einer <SEP> Reihe <SEP> von
<tb> Betriebszuständen, <SEP> für <SEP> welche <SEP> die <SEP> Entspan nungsabsehnitte <SEP> mit <SEP> und <SEP> ohne <SEP> zusätzliche
<tb> MTärmezufuhr, <SEP> bezw. <SEP> die <SEP> zu <SEP> diesen <SEP> Entspan nungsabsehnitten <SEP> gehörigen <SEP> Druckabfälle
<tb> verschieden <SEP> gross <SEP> gewählt <SEP> wurden, <SEP> hat <SEP> er geben, <SEP> dass <SEP> für <SEP> diejenigen <SEP> Fälle, <SEP> in <SEP> welchen
<tb> die <SEP> hohe <SEP> spezifische <SEP> Leistung <SEP> mit <SEP> noch <SEP> vor teilhaftein <SEP> CTesamt,#virlkungsgrad <SEP> verbunden
<tb> ist, <SEP> die <SEP> Verhältniszahl <SEP> von <SEP> die <SEP> soge <I>P1-p"</I>
<tb> nannte <SEP> relative <SEP> Grösse <SEP> der <SEP> adiabatisehen <SEP> Ent spannung,
<SEP> kleiner <SEP> als <SEP> der <SEP> aus <SEP> der <SEP> Formel
<tb> errechnete <SEP> Wert, <SEP> aber <SEP> grösser <SEP> als
<tb> 88
<tb> 0,05 <SEP> ist.
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Wie <SEP> gerade <SEP> jetzt <SEP> erwähnt, <SEP> ist <SEP> der <SEP> Ge samtwirkungsgrad <SEP> in <SEP> der <SEP> Nähe <SEP> seines <SEP> Höchst wertes <SEP> nahezu <SEP> konstant:
<SEP> gemäss <SEP> einer <SEP> weite ren <SEP> Feststellung <SEP> ist <SEP> dies <SEP> durchschnittlich
<tb> dann <SEP> der <SEP> Fall, <SEP> -,wenn <SEP> die <SEP> relative <SEP> Grösse <SEP> der
<tb> adiabatischen <SEP> Entspannung <SEP> den <SEP> Wert <SEP> von
<tb> 0.4 <SEP> besitzt. <SEP> Ans <SEP> diesem <SEP> Grunde <SEP> ist <SEP> es <SEP> zweck mässig.
<SEP> bei <SEP> Regelung <SEP> der <SEP> Leistung <SEP> der <SEP> Gas turbine <SEP> in <SEP> der <SEP> Weise <SEP> vorzugehen, <SEP> dass <SEP> beim
<tb> Erhalten <SEP> der <SEP> Höchsttemperatur <SEP> auf <SEP> einem
<tb> nahezu <SEP> unveränderlichen <SEP> Wert <SEP> die <SEP> einge führte <SEP> Wärmemenge <SEP> und <SEP> demzufolge <SEP> die
<tb> Arbeitsleistung <SEP> der <SEP> Turbine <SEP> durch <SEP> Verände rung <SEP> der <SEP> Grösse <SEP> des <SEP> adiabatischen <SEP> Teils <SEP> ge regelt <SEP> wird. <SEP> Es <SEP> ist <SEP> jedoch <SEP> möglich, <SEP> hiervon
<tb> abweichend <SEP> auch <SEP> so <SEP> vorzugehen, <SEP> dass <SEP> bei <SEP> der
<tb> Regelung <SEP> die <SEP> Höchsttemperatur, <SEP> also <SEP> auch
<tb> die <SEP> bei <SEP> gleichbleibendem <SEP> Druck <SEP> eingeführte
<tb> spezifische <SEP> 'NZ'ärmemenge <SEP> geändert <SEP> wird.
<SEP> Soll
<tb> vermieden <SEP> werden, <SEP> dass <SEP> bei <SEP> Leistungsvermin derungen <SEP> die <SEP> Temperatur <SEP> übermässig <SEP> abfällt,
<tb> so <SEP> kann <SEP> man <SEP> in <SEP> der <SEP> Weise <SEP> vorgehen, <SEP> dass
<tb> mit <SEP> der <SEP> Verminderung <SEP> der <SEP> eingeführten
<tb> Wärme <SEP> auch <SEP> die <SEP> vom <SEP> Verdichter <SEP> geförderte
<tb> Luftmenge <SEP> durch <SEP> Drosselung <SEP> vermindert
<tb> wird, <SEP> was <SEP> mit <SEP> Hilfe <SEP> eines <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Verdich ter <SEP> angebrachten <SEP> einfachen <SEP> Drosselorgane
<tb> verwirklicht <SEP> werden <SEP> kann.
<tb> Gemäss <SEP> Fig. <SEP> ? <SEP> befindet <SEP> sich <SEP> im <SEP> Verdich ter- <SEP> bezw.
<SEP> Turbinengehäuse <SEP> 1 <SEP> der <SEP> die <SEP> Schau feln <SEP> ? <SEP> tragende <SEP> Verdichterlhufer <SEP> 3, <SEP> welcher
<tb> samt <SEP> dem <SEP> die <SEP> Turbinenschaufeln <SEP> 4 <SEP> tragen den <SEP> Turbinenläufer <SEP> 5 <SEP> auf <SEP> der <SEP> in <SEP> den <SEP> Lagern
<tb> \?5, <SEP> 26 <SEP> gelagerten <SEP> gemeinsamen <SEP> Turbinen welle <SEP> 6 <SEP> aufgekeilt <SEP> ist. <SEP> Zwischen <SEP> den <SEP> Schau felkränzen <SEP> ? <SEP> des <SEP> Verdicbterläufers <SEP> sind <SEP> die
<tb> ortsfesten <SEP> Schaufelkränze <SEP> 7 <SEP> angeordnet, <SEP> wäh rend <SEP> die <SEP> ortsfesten <SEP> Turbinenschaufelkränze
<tb> 8 <SEP> nviscben <SEP> den <SEP> sich <SEP> drehenden <SEP> Schaufelkrän zen <SEP> 4 <SEP> der <SEP> Turbine <SEP> untergebracht <SEP> sind.
<SEP> Hin ter <SEP> dem <SEP> Verdichter, <SEP> also <SEP> zwischen <SEP> letzterem
<tb> und <SEP> der <SEP> Turbine, <SEP> befindet <SEP> sich <SEP> der <SEP> Verbren nungsraum <SEP> 9, <SEP> in <SEP> welchen <SEP> die <SEP> Wärme <SEP> einfüh renden <SEP> Brenner <SEP> bezw. <SEP> Zerstäuber <SEP> 10, <SEP> 10'
<tb> münden.
<tb> Zwischen <SEP> den <SEP> Schaufelkränzen <SEP> der <SEP> Tur bine <SEP> sind <SEP> ferner <SEP> auch <SEP> die <SEP> Wärme <SEP> einführen den <SEP> Brenner <SEP> bezw. <SEP> Zerstäuber <SEP> 11, <SEP> 12 <SEP> ein- gebaut. Es sind also zwischen dem Verbren nungsraum 9 und einer der mittleren Ar beitsstufe der Turbine zum Einführen von @Värme in das Arbeitsmittel bestimmte Or gane 11, 12 vorgesehen. Der Verbrennungs raum 9 ist durch den Innenraum der Brenn kammer 13 gebildet.
Diese Brennkammer ist ein auf der Turbinenwelle koaxial angeord neter, aus Stahl oder anderem hitzebeständi gem Baustoff hergestellter Rotationskörper, dessen Wände, von einige Stützteilen abge sehen, an der Wand des Turbinengehäuses nicht vollkommen aufliegen, sondern es ist dazwischen ein Spalt oder Kanal 14 vorge sehen. Der Verbrennungsraum ist als zur Turbinendrehachse koaxialer Drehkörper aus gebildet. Die Brennkammer weist mit dem vom Verdichter zur Turbine führenden Strö mungsraum o Verbindung herstellende Öff nungen 15 auf und ist mit Lenkorganen 16 ausgerüstet, welche dem den Verdichter ver lassenden Gasstrom gegenüberstehen. Diese Lenkorgane können am ganzen Umfang oder auch nur an einzelnen Stellen des Umfanges in versetzter Anordnung vorgesehen sein oder unter Umständen gänzlich fehlen.
Die Speisung der den Brennstoff einfüh renden Organe 10, 10', 11, 12 usw. wird durch die Pumpe 22 verrichtet. Damit die Speisung frei von Pulsationen ist, sind zwi schen der Pumpe und den oben genannten, den Brennstoff einführenden Organen Aus gleichskessel 23 vorgesehen. Zwischen der Pumpe und den den Brennstoff einführen den Organen ist mit Hilfe der Leitungen 24 Verbindung hergestellt. Die Anzahl und Anordnung der Wärme einführenden Bren ner oder Zerstäuber sind in der Zeichnung nur schematisch angedeutet und können hier von auch abweichen.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist die folgende Bei der Drehung der Welle 6 saugt der Verdichter 3 über die Einlassöffnungen 18 in der Pfeilrichtung 17 Luft an, welche er während der Durchströmung seiner Schaufel kränze verdichtet.
In den Verbrennungsraum 9 lassen die Wärme zuführende Organe 10, 10' entweder heisse Brenngase oder unmittel- bar Brennstoff eintreten; im Falle flüssigen Brennstoffes bewirken sie Zerstäubung, im Falle festen Brennstoffes lassen sie diesen nicht mittels Zerstäubung, sondern in an derer Weise in den Raum 9 eintreten, wäh rend im Falle gasartigen Brennstoffes der Brennstoff, eventuell bereits -mit Luft ver mischt, durch diese Organe hindurch einfach einströmt. Dasselbe gilt auch für die Wärme einführenden Brenner bezw. Zerstäuber 11 und 12.
Zufolge der Wärmeeinführung wird die Temperatur T, der verdichteten Luft während der Verbrennung bei noch gleich bleibendem Druck p, zunehmen auf T, wor auf die Einströmung dieses verdichteten Ar beitsmittels in den Turbinenteil ihren An fang nimmt. In den Turbinenstufen ent spannt sich das Gas stufenweise und verlässt die Turbine in der Pfeilrichtung 19 durch die Austrittsöffnungen 20 hindurch. Die Luft tritt durch die Öffnung 21 in den Raum 15 ein.
Bestimmung und Wirkungsweise der in Fig. 2 ersichtlichen Brennkammer 13 sind die folgenden: Die aus dem Verdichter aus tretende Luft befindet sieh in starker Strö mung, und deshalb könnte, falls zwischen dem Verdichter und der Turbine ein Ver brennungsraum von hinreichender Grösse nicht vorgesehen wäre, genügende Zeit zur Verbrennung des Brennstoffes in erforder lichem Masse nicht zur Verfügung stehen.
Für die rasche Verbrennung des Brennstof fes muss jedoch um so mehr gesorgt werden, da die Temperatur T, der aus dem Verdich ter austretenden Luft nicht in- jedem Falle hoch ist; bei einer Verdichtung von pilpo - 10 und bei einer Einlasstemperatur von 0 C beträgt die Temperatur nach der Ver dichtung beispielsweise nur ungefähr<B>300'</B> C, bei welcher, z. B. im Falle von Gasölfeue rung, zur Anzündung des Brennstoffes be reits eine beträchtliche Zeit erforderlich ist. Die Öffnung 21 wird vom Luftstrom be rührt, und bei der Ausführungsform, bei.
welcher die Lenkorgane 16 fehlen, wird das in der Brennkammer 13 enthaltene Gas durch den an den Öffnungen o vorbeiströ- menden Luftstrom infolge Reibung bezw. konvektive Impulsübergabe in drehende Be wegung gesetzt, wobei die Konvektion bezw. die zufolge der Wirbelung entstehende Gas mischung das Eintreten einer gewissen Menge frischer Luft aus dem Luftstrom in die Brennkammer sichert. Ein Teil der Luft wird also in den Verbrennungsraum geführt und der Rest der Luft wird den Gasen bei gemischt, die aus dem Verbrennungsraum kommen.
Dasselbe wird aber auch erreicht mit Hilfe der Lenkörgane 16, welche einen Teil des Luftstromes stellenweise in die Brennkammer 13 lenken, wo durch die ein tretende Frischluft eine heftige Wirbelung aufrecht gehalten wird, oder wird dies be reits auch dadurch erreicht, dass die zur Tur bine näher liegende Wand der Kammer 13, im Vergleich zum gegenüberliegenden, dem Verdichter näher liegenden Wandteil dersel ben, zur Hervorbringung eines die Wirbe- lung unterstützenden Gasstromes und zm,ecks Ablenkung zur Drehungsachse hin nach ein wärts ein wenig verlängert wird.
Durch entsprechende Wahl der Grösse der sieh an den Luftstrom anschliessenden Öffnung 21, bezw. durch entsprechende Gestaltung der Lenkorgane 16 kann die Grösse des in die Brennkammer eintretenden Teils des durch den Verdichter geförderten Luftstromes ein gestellt werden.
Der Brennstoff wird mit Hilfe der Organe 10, 10' in die Brennkam- mer eingeführt, wo die Verbrennung in dem Masse stattfindet, wie dies im Sinne der obi gen Darlegungen erforderlich ist, wobei die Organe 10, 10' so ausgebildet sind, dass sie die entsprechende Mischung des Brennstoffes
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bewirken <SEP> können.
<SEP> Da <SEP> die <SEP> Verbrennung <SEP> nur
<tb> in <SEP> einem <SEP> Teil <SEP> der <SEP> eintretenden <SEP> vollen <SEP> Luft menge <SEP> stattfindet, <SEP> wird <SEP> in <SEP> der <SEP> Brennkammer
<tb> 13, <SEP> im <SEP> Vergleich <SEP> zur <SEP> durchschnittlichen <SEP> Tem peratur <SEP> des <SEP> Eintrittes <SEP> in <SEP> die <SEP> Turbine <SEP> eine
<tb> beträchtlich <SEP> höhere <SEP> Temperatur <SEP> entstehen,
<tb> wodurch <SEP> die <SEP> Selbstzündung <SEP> und <SEP> der <SEP> ge wünschte <SEP> Verlauf <SEP> der <SEP> Verbrennung <SEP> vor <SEP> dein
<tb> Eintritt <SEP> in <SEP> die <SEP> Turbine <SEP> befriedigend <SEP> gesichert
<tb> werden <SEP> kann.
<SEP> Ist <SEP> zum <SEP> Beispiel <SEP> die <SEP> Tem- peratur des aus dem Verdichter austreten den Gases<B>300</B> C, die des in die Turbine eintretenden Gases hingegen durchschnittlich 600 C, so beträgt die Temperaturerhöhung bei der bei gleichbleibendem Druck stattfin denden Verbrennung für die gesamte Gas menge<B>300'</B> C. Wird nun in die Brennkam- mer 13 ein Drittel der aus dem Verdichter austretenden Frischluft eingelassen, so wird die Temperaturerhöhung in diesem Teil der Luft 3 X 300 C - 900 C, und die in der Kammer herrschende Temperatur 1200 C betragen, bei welcher Temperatur. die An zündung und Verbrennung bereits sehr rasch vor sich geht.
Die aus der Kammer austre tende Luft von 1200 C mischt sich dann vor dem Eintritt in die Turbine mit der an der Kammer vorbeiströmenden Luft von <B>300'</B> C, so dass das Gemisch eine Tempera tur von 600 C erreicht.
Um einer übermässigen Erwärmung der Wände der Brennkammer vorzubeugen, oder um eine demzufolge mögliche starke Erhit zung der Gehäusewand zu verhindern, ist es zweckmässig, einen Teil der aus dem Ver dichter austretenden Luft durch den zwi schen der Kammer und dem Gehäuse gelas senen Spalt 14 strömen zu lassen.
Zur Ab lenkung der Luft in diesen Spalt dient ein Lenkorgan 16, -elches in den Luftstrom im erforderlichen Masse hineinragt und dem
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Spalt <SEP> 14 <SEP> eine <SEP> Strömung <SEP> von <SEP> entsprechender
<tb> Stärke <SEP> zuführt. <SEP> Es <SEP> ist <SEP> aber <SEP> möglich, <SEP> die
<tb> Wand <SEP> des <SEP> Brennraumes <SEP> auch <SEP> in <SEP> anderer
<tb> Meise, <SEP> z. <SEP> B. <SEP> mit <SEP> Hilfe <SEP> von <SEP> Isolierstoffen.
<tb> und <SEP> gegen <SEP> Wärmestrahlung, <SEP> z. <SEP> B.
<SEP> mit <SEP> Hilfe
<tb> einer <SEP> durch <SEP> mehrere <SEP> Luftspälte <SEP> getrennten
<tb> Scheidewand, <SEP> welche <SEP> zwischen <SEP> der <SEP> Brenn kammer <SEP> und <SEP> dem <SEP> vor <SEP> Hitze <SEP> zu <SEP> schützenden
<tb> Bauteil <SEP> anzubringen <SEP> sind, <SEP> zu <SEP> isolieren.
<tb> Aus <SEP> der <SEP> Brennkammer <SEP> strömt <SEP> eine <SEP> der
<tb> in <SEP> sie <SEP> einströmenden <SEP> Luftmenge <SEP> entspre chende <SEP> Menge <SEP> heissen <SEP> Gases <SEP> aus, <SEP> welche <SEP> also
<tb> mit <SEP> dem <SEP> übrigen <SEP> Teil <SEP> des <SEP> Luftstromes <SEP> noch
<tb> vor <SEP> dem <SEP> Eintritt <SEP> in <SEP> die <SEP> Turbine <SEP> vermischt
<tb> wird, <SEP> wodurch <SEP> eine <SEP> starke <SEP> Erhitzung <SEP> der
<tb> Turbinenschaufeln <SEP> an <SEP> gewissen <SEP> Stellen <SEP> ver hindert <SEP> wird.
<SEP> Für <SEP> die <SEP> gute <SEP> Mischung <SEP> der aus der Kammer ausströmenden heissen Gase finit dem übrigen Teil der Luft kann zweck- m 'ssio, durch Vorsehen eines entsprechenden <B>,</B> Mischraumes oder eventuell dadurch gesorgt werden, dass eine besondere #lisch--V'4Tirbel- ka.mmer angewendet wird.
Wie hieraus ersichtlich ist, muss es einer seits zwecks Sicherung der Zündung und der Verbrennung, anderseits zwecks geeigneter Ermässigung der Anfangstemperatur der Einströmung in die Turbine, als sehr wich tig erachtet werden, dass der aus dem Ver dichter in die Turbine übertretende Luft strom in zwei Teile geteilt wird, von wel chen zuerst nur in dem einen Teil Verbren nung stattfindet, während der andere Teil aus dem erörterten Grunde zur Zumischung nach dieser Verbrennung dient.
Die Wärmezufuhrorgane 11 und 12, wel che selbstverständlich nicht nur in der zwei ten und dritten Stufe, sondern auch an an. dern Stellen und in beliebiger Anzahl an gebracht werden können, dienen zwecks Ver wirklichung des isothermischen oder ange nähert isothermischen ersten Entspannungs teils zur -weiteren Wärmezufuhr. Diese Or gane sind jedoch nicht in jedem Falle erfor derlich.
Es ist auch möglich, diesen Ent spannungsteil so zu verwirklichen, dass Brennstoff nur in den Verbrennungsraum 9 eingeführt wird, und zwar in der Weise, bezw. es wird der flüssige Brennstoff in sol cher Verteilung bei solcher Temperatur und an solchen Stellen in die verdichtete Luft' eingeführt, oder es wird der Verbrennungs raum 9 so ausgebildet, dass die Verbrennung vor dem Eintritt in. die Turbine nicht be endet wird, sondern, bei Fortsetzung des Verbrennungsvorganges in der Turbine, bis zu einer mittleren Stufe isothermische bezw. angenähert isothermische Entspannung be wirkt.
Insofern bei der Regelung der Gastur bine auch die Länge des ersten Entspan nungsabschnittes geändert wird, ist es zweckmässig, von den vorerwähnten Fak toren mindestens einen zu ändern. Zu einem derartigen Zwecke dient der in Fig. 4 er- sichtliche Bauteil, welcher einen Zerstäuber darstellt. Im Zerstäuberkörper 33 ist das dicht geführte Ventil 34 eingesetzt, welches, je nach seiner Lage, mit Hilfe seines koni schen Endes 35 den in der konischen Öff nung 36 freigelassenen Querschnitt regelt. Der Brennstoff tritt durch die Bohrungen 37 und 38 in den Zerstäuberkörper und von hier in den Speicherraum 39 hinein.
Im Spei cherraum 39 ist der Druck des Brennstoffes so hoch eingestellt, dass das Ventil 34, unter dem auf seine untere Fläche ausgeübten Druck, gegen die Kraft der Feder 40 ange hoben wird. Die Vorspannung der Feder 40 wird durch Verstellung der mit Gewinde versehenen Federstütze 41 in der Längsrich tung zufolge Verdrehung des Armes 42 ge regelt. Da der Grad der Zerstäubung des Brennstoffes vom Druck der Zerstäubung abhängt, kann durch Verdrehung des Armes 42 auch der Grad der Zerstäubung geregelt werden.
Wird der Brennstoff in die Brennkam- mer mit Hilfe mehrerer Zerstäuber einge führt, so kann die Regelung bei Verminde rung der Leistung zweckmässig auf die Weise bewerkstelligt werden, dass zuerst die Speisung der mit gröberer Zerstäubung ar beitenden Zerstäuber vermindert wird und auch die Güte des Mischungsgrades verän dert wird.
Findet dagegen Brennstoffzufuhr ausser den in die Brennstoffkammer speisen den Zerstäubern bezw. Wärme einführenden Brennern auch mit Hilfe von zwischen den Stufen der Turbine angeordneten Zerstäu bern oder Brennern statt, so wird bei einer Leistungsverminderung in erster Reihe die Speisung dieser letzteren vermindert.
Falls im Laufe der Regelung der Gas turbine die eingeführte Luft gedrosselt wird, so werden die Drosselorgane in der Eintritts- öffnung 18 oder noch vor dieser angebracht.
Die in Fig. 2 dargestellte, aus axial durchströmtem Verdichter und aus axial durchströmter Turbine bestehende Maschi nengruppe ist zur Ausführung des den Ge genstand der Erfindung bildenden Betriebs- verfahrens besonders geeignet, insofern sie bei kleinen Abmessungen, was mit geringem Eigengewicht gleichbedeutend ist, die Durch- kn sehr grosser Luftmengen ermög licht.
Die Anordnung, besonders bei der Ausbildung, bei welcher zufolge der in den Schaufelkränzen stattfindenden Energie umformungen im wesentlichen nur die in die L"mlaufsrichtung fallenden Komponenten der Gasgeschwindigkeit Änderungen unterliegen, bei welcher also die axial gerichtete Kom ponente sich zufolge der Energieumformun- gen nicht ändert, lässt sehr grosse Durchströ- mungsgesch-,vindigkeiten zu, ohne dass hier durch beträchtliche Verluste verursacht wür den.
Für solche Verdichter und Turbinen ist es kennzeichnend, dass der mittlere Durch messer eines zwischen zwei benachbarten umlaufenden Schaufelkränzen angeordneten, stehenden Schaufelkranzes dem arithmeti schen Mittelwert der mittleren Durchmesser dieser umlaufenden Schaufelkränze gleich ist oder nur wenig davon abweicht. Ausserdem ist. es auch noch kennzeichnend, dass die ein zelnen Schaufelkränze unmittelbar nefenein- ander, das heisst ohne zwischengelegte Scheidewände, angeordnet sind.
Es ist vorteilhaft, beim Verdichter, be sonders zwecks Erreichung guter Wirhun gs- grade und Leistungsfähigkeit, dafür zu sor gen, dass von den die Strömung seitlich füh renden Oberflächen des Gehäuses bezw. des Läufers die zufolge der Reibung und Druck- erhöhung abgebremste ermüdete Grenzschicht entfernt werde.
Zu diesem Zwecke dient die in Fig. ? ersichtliche, an sich bekannte Aus bildung, bei welcher die ermüdete Grenz- schicht von den in irgend einer Stufe des Verdichters neben den Scheide-,vänden <B>27,</B> 27' vorgesehenen Öffnungen 28, 28' über die Kanäle 29, 29' und die Öffnungen 30, 30' zu Stellen niedrigeren Druckes des Verdich ters zurückströmt, wo sie, nach Eintritt in den Verdichtungsraum, im Vergleich zu den hier herrschenden Verhältnissen über den normalen Energieinhalt verfügt und so die Entstehung der Druckerhöhung nicht hin dert.
Die Kanäle 29, 29' sind in den die
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Schaufeln <SEP> tragenden <SEP> Teilen <SEP> des <SEP> Verdichter
<tb> angeordnet.
<tb> Mit <SEP> Rücksicht <SEP> darauf, <SEP> dass <SEP> der <SEP> Wir kungsgrad <SEP> der <SEP> Turbine <SEP> um <SEP> so <SEP> besser <SEP> ist, <SEP> bei
<tb> je <SEP> höherer <SEP> Temperatur <SEP> sie <SEP> arbeitet, <SEP> und <SEP> ihre
<tb> Abmessungen <SEP> um <SEP> so <SEP> geringer <SEP> sind. <SEP> je <SEP> grösser
<tb> die <SEP> Umlaufgeschwindigkeit <SEP> ist, <SEP> ist <SEP> auch <SEP> die
<tb> mechanische <SEP> Beanspruchung <SEP> des <SEP> Läufers <SEP> be trächtlich. <SEP> Es <SEP> ist <SEP> deshalb <SEP> zweckmässig, <SEP> den
<tb> Läufer <SEP> inwendig <SEP> zu <SEP> kühlen.
<SEP> Dies <SEP> kann <SEP> gut
<tb> verwirklicht <SEP> werden, <SEP> falls <SEP> in <SEP> das <SEP> Innere <SEP> des
<tb> Läufers <SEP> ein <SEP> Luftstrom <SEP> eingelassen <SEP> wird, <SEP> zu
<tb> welchem <SEP> Zwecke <SEP> gemäss <SEP> Fig. <SEP> 2 <SEP> einerseits
<tb> Öffnungen <SEP> 31, <SEP> 31' <SEP> in <SEP> den <SEP> radialen <SEP> Wänden
<tb> der <SEP> Läufer <SEP> und <SEP> anderseits <SEP> Öffnungen <SEP> 32, <SEP> 32'
<tb> in <SEP> den <SEP> die <SEP> Lager <SEP> des <SEP> Verdichters <SEP> und <SEP> der
<tb> Turbine <SEP> tragenden <SEP> Maschinenteilen <SEP> dienen.
<tb> Falls <SEP> die <SEP> Läufer <SEP> scheibenförmig <SEP> sind, <SEP> oder
<tb> Kombinationen <SEP> der <SEP> scheiben- <SEP> und <SEP> trommel förmigen <SEP> Ausführungsformen <SEP> darstellen,
<SEP> so
<tb> müssen <SEP> zum <SEP> Durchlassen <SEP> der <SEP> Kühlluft <SEP> auch
<tb> an <SEP> den <SEP> Scheiben <SEP> Öffnungen <SEP> vorgesehen <SEP> wer den.
<tb> Ausserdem <SEP> ist <SEP> es <SEP> auch <SEP> möglich, <SEP> den <SEP> Tur binenläufer <SEP> mit <SEP> Hilfe <SEP> der <SEP> aus <SEP> dem <SEP> Verdich ter <SEP> austretenden <SEP> Luft <SEP> oder <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Teil
<tb> derselben <SEP> zu <SEP> kühlen, <SEP> welche <SEP> bezw. <SEP> welcher
<tb> Teil <SEP> in <SEP> diesem <SEP> Fall <SEP> erst <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Durch strömen <SEP> des <SEP> Innern <SEP> des <SEP> Turbinenläufers <SEP> an
<tb> dem <SEP> Arbeitsvorgang <SEP> der <SEP> Turbine <SEP> beteiligt
<tb> wird. <SEP> In <SEP> gleicher <SEP> Weise <SEP> kann <SEP> auch <SEP> das
<tb> äussere <SEP> Gehäuse <SEP> der <SEP> Turbine <SEP> mit.
<SEP> verdichteter
<tb> Luft <SEP> gekühlt <SEP> werden.
<tb> Diese <SEP> letztere <SEP> Art <SEP> der <SEP> Kühlung <SEP> des <SEP> Tur binenläufers <SEP> ist <SEP> in <SEP> Fig. <SEP> 3 <SEP> ersichtlich, <SEP> gemäss
<tb> welcher <SEP> Ausführungsform <SEP> der <SEP> Verbrennungs raum <SEP> 9 <SEP> zwischen <SEP> dem <SEP> an <SEP> der <SEP> Welle <SEP> 60 <SEP> auf gekeilten <SEP> Verdichterläufer <SEP> 61 <SEP> und <SEP> dem
<tb> gleichfalls <SEP> an <SEP> der <SEP> Welle <SEP> 60 <SEP> aufgekeilten, <SEP> aus
<tb> Scheiben <SEP> 62, <SEP> 62' <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> zusammengesetzten <SEP> Tur binenläufer <SEP> eingebaut <SEP> ist;
<SEP> in <SEP> der <SEP> vorliegen den <SEP> Ausführung <SEP> ist <SEP> jedoch <SEP> der <SEP> den <SEP> Brenn raum <SEP> 9 <SEP> bildende <SEP> Körper <SEP> nicht <SEP> dicht <SEP> zwi schen <SEP> die <SEP> Läufer <SEP> eingepasst, <SEP> sondern <SEP> so <SEP> ein gelegt, <SEP> dass <SEP> die <SEP> stromführenden <SEP> Luftspälte
<tb> 65 <SEP> und <SEP> 66 <SEP> gebildet <SEP> werden. <SEP> Der <SEP> Verbren nungsraum <SEP> ist <SEP> von <SEP> einem <SEP> zur <SEP> Drehachse <SEP> des
<tb> Turbinenläufers <SEP> koaxialen <SEP> Drehkörper <SEP> 63 gebildet. An den Scheiben des Turbinen läufers sind in der Nähe der Welle die Öff nungen 67, 67' . . . vorgesehen, neben welchen Öffnungen, an grösseren Durchmessern, die Ringrippen 68, 68'... ausgebildet sind.
Diese Ringrippen der benachbarten Scheiben sto ssen entweder überhaupt nicht oder nur stel lenweise aneinander, so dass zwischen ihnen Durchströmungsquerschnitte für die Luft frei bleiben. An den äussern Seiten der Ringrip pen. an noch grösseren Durchmessern, sind in den Scheiben weitere Durchströmungsöff- nungen 69,<B>69'...</B> ausgebildet. An der dem Verdichter zugekehrten Seite des Drehkör pers 63, gegenüber dem aus dem Verdichter austretenden Luftstrom, befindet sich die in diesen hineinragende Lenkkante 70 an seiner Aussenwand, welche den aus dem Verdichter austretenden Luftstrom in zwei Teile spal tet.
Der Drehkörper 63 ist im Gehäuseteil 71 mit Hilfe der Lenkorgane 72 befestigt, welche, wie dies bereits bei Fig. 2 erwähnt wurde, an einzelnen Stellen des Umfanges der Brennkammer vorgesehen sind und zur Einführung eines Teils der Luft in die Brennkammer dienen. An der der Turbine zugekehrten Seite des Drehkörpers schliesst sich die Ringrippe 73 desselben mit einem geringen Spalt an die erste Scheibe des Tur binenläufers an.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist die folgende: Der aus dem Verdichter aus tretende Luftstrom strömt nach Aufspaltung durch die Lenkkante 70 in der Richtung der eingezeichneten Pfeile teils an der Aussen seite des Verbrennungsraumes 9, teils aber entlang der äussern Wandfläche des Dreh körpers durch den den Drehkörper teilweise umgebenden Hohlraum 65, in den die Lenk kante 70 hineinragt, in radialer Richtung nach einwärts zur Welle 60.
Dieser Teil des Luftstromes bildet den Kühlstrom, welcher durch die in den Scheiben des Turbinenläu fers vorgesehenen Öffnungen 67, 67' . . . in axialer Richtung in das Innere des Tur binenläufers tritt, und durch die zwischen den Ringrippen 68, 68' . . . gelassenen Spälte oder Öffnungen entlang den Scheiben radial nach auswärts strömt und dadurch die Ober fläche derselben wirksam kühlt.
Der Luft strom kehrt durch die Scheibenbohrungen 69, 69' . . . in,den zwischen dem Turbinen läufer und dem Brennraum freigelassenen Raum zurück; schliesslich gelangt er durch den Kanal 66, bei gleichzeitiger Mischung mit dem übrigen Teil des strömenden Ar beitsmittels, in die Turbine.
Das spezifische Volumen des die Turbine durchströmenden Gases ist beim Eintritt in den Verdichter und im niedrig gespannten Teil der Turbine am grössten, Um haupt sächlich an dieser letzteren Stelle\ibermässig grosse Schaufellängen vermeiden zu können, ist es zweckmässig, die Turbine in ihrem Niederdruckteil mit grösserem Durchmesser zu bauen. Eine derartige Bauart ist in Fig. 5 beispielsweise dargestellt. Damit ferner in diesem Falle sich keine übermässig grosse Umfangsgeschwindigkeiten ergeben, ist es zweckmässig, die Drehzahl dieses Teils nied rig zu wählen.
Wie in Fig. 5 ersichtlich ist, wird im Gehäuse 43 der Läufer 44 des Ver dichters und der Läufer 44' der Turbine untergebracht, welche Läufer mit Hilfe der Lager 47 und 47' an der Welle 46 der den Energieverbraucher, und zwar zum Beispiel die Flugzeug-Luftschraube 57, unmittelbar antreibenden Niederdruckturbine 45 drehbar gelagert ist. Die Welle 46 ist mit Hilfe der Lager 48, 48' im Gehäuse 43 gelagert. Der Turbine ist eine Niederdruckturbine nach geschaltet. Die Luft strömt bei der Ein trittsöffnung 49 des Verdichters ein und ge langt nach Durchströmen des Verdichters und der Hochdruckturbine 50 in die Nieder druckturbine 45 von grösserem Durchmesser.
Die mechanische Verbindung zwischen den drei Läufern wird mit Hilfe der Zahnrad gruppe 51 hergestellt.
Gemäss Fig. - 6 ist dem Verdichter 53 ein Niederdruckverdichter 52 von grösserem Durchmesser vorgeschaltet und sein Läufer ist zusammen mit dem Läufer der Nieder druckturbine 54 und mit dem Energiever braucher, z. B. der Luftschraube 57, an der gemeinsamen Welle 56 aufgekeilt. Hier ist zwischen der Hochdruckturbine und der Nie derdruckturbine das Umkehrgetriebe 55 vor gesehen.
Dieses Getriebe könnte ähnlich dem analogen Konstruktionsteil der Fig. 5 als ein verlangsamendes I"bersetzungsgetriebe aus gebildet sein, so da.ss die Niederdruckturbine langsamer laufen würde als die Hochdruck turbine.
Es ist zweckmässig, die Hochdruckturbine und die Niederdruckturbine so zu bemessen, dass die Leistung der Hochdruckturbine den Arbeitsbedarf des mit ihr auf gemeinsamer Welle sitzenden Verdichters mindestens an genähert deckt. Die Nutzleistung wird in diesem Falle an der Welle 46 bezw. 56 ab genommen, weshalb die durch die Zahnrad gruppe 51 bezw. 55 zu übertragende Lei stung gleichfalls 0 oder jedenfalls nur sehr gering ist. Bei dieser Aufteilung kann eine mechanische Verbindung zwischen der Hoch und Niederdruckgruppe auch ganz fortfal len; so dass die ersterwähnte Gruppe sich frei drehen kann, das heisst als eine von äusserer Belastung unabhängige Einheit aus gebildet sein kann.
Bei den Beispielen gemäss Fig. 3 und 5, 6 sind auch zwischen dem Brennraum und einer der mittleren Arbeitsstufen der Tur bine 80 bezw. 44' bezw. 53' Organe angeord net, die zum Einführen von Wärme in das Arbeitsmittel bestimmt sind, welche Organe Wärme in solchem Masse zuführen, dass der erste Expansionsteil in der Turbine minde stens angenähert isotherm verläuft. Diese Organe sind aber in den Fig. 3, 5 und 6 nicht eingezeichnet.