CH213793A - Wärmekraftanlage zum Antrieb von Fahrzeugen. - Google Patents

Description

  Wärmekraftanlage zum Antrieb von Fahrzeugen.    Die     Erfindung    betrifft eine Wärmekraft  anlage zum Antrieb von Fahrzeugen, bei wel  cher die Nutzleistung durch mindestens eine  Gasturbine abgegeben wird und bei welcher  zum Zwecke der     Rückwärtsfahrt    eine beson  dere     Rückwärtsturbine    vorgesehen ist, und  besteht darin, dass jeweils der     nichtleistungs-          abgebenden    Turbine (z.

   B.     Rückwärtsturbine     bei Vorwärtsfahrt), die durch     Abschluss-          organe    vom übrigen     Arbeitsprozess    vollstän  dig getrennt ist, an ihren Wellendichtungen  Sperrdampf zugeführt wird und dass im Ge  häuse der     nichtleistungsabgebenden    Turbine  ein Unterdruck aufrechterhalten wird. Zweck  mässigerweise ist ein Kondensator vorgesehen,  der jeweils mit dem Gehäuse der     nicht-          leistungsabgebenden    Gasturbine in Verbin  dung gebracht werden kann und in welchem  ein Vakuum aufrechterhalten wird.

   Ferner  kann ein Dampferzeuger vorgesehen sein,  dem zur Erzeugung des Sperrdampfes die  Abgase der Abgasturbine einer A.uflade  gruppe     zugeführt    werden.  



  Dadurch, dass im Gehäuse der nicht-         leistungsabgebenden    Gasturbine ein Unter  druck aufrechterhalten wird, werden die Ven  tilationsverluste dieser Turbine auf ein Mini  mum herabgesetzt, da sie dann in einem  Druck arbeitet, der wesentlich niedriger     ist,     als ihr normaler Betriebsdruck. Da zur Auf  rechterhaltung dieses Unterdruckes eine sehr  kleine Dampfmenge erforderlich ist, stellen  sowohl der Dampferzeuger als. auch der Kon  densator wenig umfangreiche Hilfseinrich  tungen dar.

   Auf     Schiffen,    wo Dampf mei  stens     ohnehin    gebraucht     wird,    kann von der  Aufstellung eines besonderen Dampferzeu  gers in der Regel überhaupt abgesehen wer  den, da man die kleine Dampfmenge, die als  Sperrdampf nötig ist, ohne weiteres aus dem  übrigen Dampfnetz entnehmen kann.  



  Wenn auch die Erfindung sich bei allen  Anlagen mit     Rückwärtsturbine    anwenden  lässt, bei denen die     Nutzleistung    durch eine  Gasturbine abgegeben wird (also reine Gas  turbinenanlagen wie auch     Treibgaserzeuger-          aulagen),    so hat sie jedoch ganz besondere  Bedeutung für     Gasturbinenanlagen,    bei denen      ein Teil des     Arbeitsmittels    einen Kreislauf  unter Überdruck durchführt.

   Bei solchen auf  geladenen     Gasturbinenanlagen    sind die zu  verarbeitenden Volumen relativ klein, so     da.ss     das Anbringen einer     Rückwärtsturbine    ein  konstruktiv viel einfacheres Problem darstellt  als bei Anlagen, die grössere Volumen zu ver  arbeiten haben.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.  In     Fig.    1 ist das Schema einer solchen  aufgeladenen     Gasturbinenanlage    mit Rück  wärtsturbine dargestellt. Der Verdichter 1  wird durch die     Gasturbine    2     angetrieben    und  steht ausserdem mit einem     Elektromotor    3,  welcher für das Anlassen der Anlage dient,  in     Verbindung.    Die     Vorwärtsturbine    4 und  die     Rückwärtsturbine    5 sind über ein Ge  triebe 8 mit dem Propeller 9 gekuppelt.

   Die  im Verdichter 1 komprimierte Luft gelangt  über die Leitung 10 in den     Regenerator    11,  welcher mit der     Wärmeaustauschfläche    12  ausgerüstet ist. Von hier gelangt die Luft  über die Leitung 13 in die Wärmeaustausch  fläche 14 des Wärmeerzeugers 15, welcher  mit dem Brenner 16     ausgerüstet    ist. Nach  der Erhitzung der     Luft.    strömt diese durch  die Leitung 17 in die Gasturbine 2. welche  zum Antrieb des Verdichters 1 dient. Das  Arbeitsmittel (Luft) gelangt über die Lei  tung 18 entweder über die Leitung 19 zur       Vorwärtsturbine    4 oder über die Leitung 20  zur     Rückwärtsturbine    5.

   Die Leitung 19 ist  durch ein Absperrorgan 21 und die Leitung  20 durch ein Absperrorgan 22 abschliessbar.  Das von den Turbinen 4     bezw.    5 kommende  Arbeitsmittel     strömt    durch die Leitungen 23       bezw.    24 zum     Regenerator    11, wo es einen  Teil seiner Wärme an das     frischverdichtete          Arbeitsmittel    (Luft) abgibt. Die Leitung 23  ist durch ein Absperrorgan 25 und die Lei  tung 24 durch ein Absperrorgan 26 abschliess  bar. Vom     Regenerator    11 fliesst das Arbeits  mittel durch einen Kühler 28, welcher mit  einer Kühlschlange 29 ausgerüstet ist, über  die Leitung 30 zurück in den Verdichter 1.

    Ein Teil der von der     Vorwärts-        bezw.    Rück  wärtsturbine kommenden Luft gelangt über    die Leitung 27 zum Brenner 16 und dient als  Verbrennungsluft für den dem     Brenner    16  zugeführten Brennstoff. Die entstehenden  Verbrennungsgase werden, nachdem sie einen  Teil ihrer     Wärme    an das vom     Regenerator    11  kommende und durch die     Wärmeaustauseh-          fläche    14 fliessende     Arbeitsmittel    abgegeben  haben, über die Leitung 31 in die Abgas  turbine 32 der     Aufladegruppe    61 zugeführt.

    Nach     vollständiger    Expansion dieser Verbren  nungsgase gelangen dieselben durch die Lei  tung 33 ins Freie. Die Gasturbine 32 treibt  den Kompressor 34 an, welcher durch die       Leitung    35     Frischluft    aus der Umgebung an  saugt. Die durch den Kompressor 34 verdich  tete Luft strömt über die Leitung 36 zusam  men mit dem vom     Regenerator    kommenden       Arbeitsmittel    über den Kühler 28     und    die  Leitung 30 in den Verdichter 1. Die elek  trische Maschine 37 der     Aufladegruppe    61  dient zum     Leistungsausgleich    zwischen der  Turbine 32 und dem     Verdichter    34.  



  In der     Fig.    2 sind die     Vorwärtsturbine    4  und     Rückwärtsturbine    5     detailliert    dar  gestellt. Das von der     Gasturbine    2     (Fig.    1)  kommende Arbeitsmittel tritt     durch    den     Ein-          trittsstutzen    38 in die Turbine ein, durch  strömt die     Beschaufelung    39 und verlässt  durch den Austrittsstutzen 40 die Gasturbine.  Die     Rotoren    41 und 42 der     Gasturbinen    4  und 5 sind in den Lagern 43 gelagert.

   Zwi  schen den     Beschaufelungen    39 und den La  gern 43 befinden sich die     Labyrinth-Stopf-          büchsen    44, welche mit Ringnuten 45 aus  gerüstet sind. Diesen     Ringnuten    45 wird von  der Leitung 46 über die Absperrorgane 47  und die Leitungen 48 Sperrdampf zugeführt.  Die     Gehäuse    49 und 50 der Gasturbinen 4  und 5 stehen über     Leitungen    51 und Absperr  organe 52 mit einem Kondensator 53     in    Ver  bindung, welcher mit einer     Wärmeübertra-          gungsfläche    54     ausgerüstet    ist.

   Dem Konden  sator 53 wird über die     Leitung    55 Kühl  mittel zugeleitet und über die Leitung 56  weggeleitet. Das im     Kondensator    53 an  fallende Kondensat gelangt über die Leitung  57 zur     Kondensatpumpe    58 und wird von       derselben    nach aussen gefördert. Im Konden-           sator   <B>53</B> wird ein Vakuum aufrechterhalten,  dadurch dass eventuell anfallende Luft durch  den     Strahlapparat    59 über die Leitung 60  abgesaugt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Wärmekraftanlage zum Antrieb von Fahrzeugen, bei welcher die Nutzleistung durch mindestens eine Gasturbine abgegeben wird und bei welcher zum Zwecke der Rück wärtsfahrt eine besondere Rückwärtsturbine vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils der nichtleistungabgebenden Tur bine, die durch Abschlussorgane vom übrigen Arbeitsprozess vollständig getrennt ist,

   an ihren Wellendichtungen Sperrdampf unter berdruck zugeführt wird und dass im Ge- häuse der nichtleistungabgebenden Turbine ein Unterdruck aufrechterhalten wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. WärmekraftanlagenachPatentanspruch, gekennzeichnet durch einen Kondensator, welcher jeweils mit dem Gehäuse der nicht leistungabgebenden Gasturbine in Verbin dung gebracht werden kann und in dem ein Vakuum aufrechterhalten wird.

   2. WärmekraftanlagenachPatentanspruch mit Aufladegruppe, gekennzeichnet durch einen Dampferzeuger, dem zur Erzeugung des Sperrdampfes die Abgase der Abgas turbine der Aufladebo-ruppe zugeführt werden.