CH214978A - Gasturbinenanlage. - Google Patents

Description

      Gasturbinenanlage.       Die Maschinengruppe einer     Gasturbinen-          a.nlage    besteht im wesentlichen aus einer oder  mehreren Antriebsturbinen, einem Luftver  dichter (Gebläse, Kompressor) und einer       Nutzarbeitsmaschine    (zum Beispiel ein Strom  erzeuger). Aus wirtschaftlichen Gründen wird  man darnach trachten, die Anzahl der Tur  binen so klein wie möglich zu halten. In den  bisher bekannten Ausführungen ist nur eine  Turbine vorgesehen, welche den Luftverdich  ter und den Stromerzeuger antreibt; dadurch  wird die Anlage auf das Mindestmass an  Maschineneinheiten vermindert.

   Diese Anord  nung hat aber den Nachteil,     da.ss    der Luft  3 vierdichter immer nur mit der gleichen Dreh  zahl (oder bei Zwischenschaltung eines Ge  triebes mit einer verhältnisgleichen Drehzahl)  wie der Stromerzeuger betrieben werden kann.  Da letzterer meist eine Synchronmaschine mit  konstanter Drehzahl ist, läuft der Luftver  dichter auch immer mit konstanter Drehzahl.  Der Wirkungsgrad eines Luftverdichters  bleibt beim Betrieb mit konstanter Drehzahl  und verschiedener Fördermenge nicht gleich;    er erfährt im Gegenteil eine     Einbusse    bei Be  triebszuständen ausserhalb eines gewissen  Bereiches um die normale Fördermenge. Vor  kehrungen, wie zum Beispiel die bekannte       Drehschaufelverstellung,    können diese Ver  schlechterung nicht vollkommen ausgleichen.  



  Will man zur Erhaltung eines guten Wir  kungsgrades den Luftverdichter mit verän  derlicher Drehzahl antreiben, so ist die An  ordnung einer besonderen     Antriebsturbine    er  forderlich. Dies bedingt eine erhebliche Ver  teuerung der Anlage und eine Vergrösserung  des     Grundflächenbedarfes.     



  Zweck     vorliegender    Erfindung ist     dieVer-          meidung    der Nachteile des getrennten An  triebes des !Stromerzeugers und des Luftver  dichters. Dies wird erfindungsgemäss dadurch  erreicht, dass die beiden     Antriebsturhinen    in  einem     einzigen    Gehäuse untergebracht wer  den. und zwar mit fliegender Anordnung der  Turbinenläufer.  



  Die beiliegende Zeichnung zeigt zwei Aus  führungsbeispiele :des Erfindungsgegenstan  des.     Fig.    1 zeigt die     eingehäusige,    fliegende      Anordnung des getrennten Antriebes bei Rei  henschaltung der beiden     Turbinen.        Fig.2     zeigt eine entsprechende Ausführung für par  allele     Beaufschlagung    der Turbinen. In bei  den Figuren     ist    4 der Läufer der Antriebs  turbine 2a für den Stromerzeuger 1 und 5 der  Läufer der Antriebsturbine 2b für den Luft  verdichter 3. Die Läufer 4 und 5 sind in  einem gemeinsamen Gehäuse 6 angeordnet.  



  In der     Ausführung    nach     Fig.    1 strömen die  Gase nach Austritt aus der     Verdiehter-          Antriebsturbine    2b unmittelbar in die Strom  erzeuger-Antriebsturbine 2a bei kleinsten       Überstromverlusten,    so dass die Austritts  geschwindigkeit der letzten Stufe der     Ver-          dichter-Antriebsturbine    2b mindestens teil  weise ausgenützt werden kann. Es ist auch  denkbar, die Gase zuerst in die     Stromerzeuger-          Antriebsturbine    2a zu leiten und sie nachher  durch die     Verdichter-Antriebsturbine    2b strö  men zu lassen.

   In diesem Falle hätte man sieh  in     Fig.    1 die Lage des Stromerzeugers 1 mit  der des Luftverdichters 3 vertauscht zu  denken.  



  Bei grösseren Einheiten wird es meist  schwierig sein, die Turbinenläufer unmittel  bar auf das Wellenende des Stromerzeugers 1       bezw.    des Luftverdichters 3 fliegend an  zuordnen; man     wird    sich dann durch  Anordnung einer besonderen Turbinen  welle mit doppelter Lagerung und Kupplung  mit dem zugehörigen Wellenende der ange  triebenen Maschine behelfen, wie dies in     Fig.    2  dargestellt ist.  



  Die Inbetriebsetzung der Anlage erfolgt  meist mit Hilfe eines Elektromotors, welcher  den Luftverdichter antreibt. Man wird be  strebt sein, die Leistung des Motors so klein  als möglich zu halten, und in dieser     Absicht.     werden alle schädlichen Widerstände mög  lichst vermieden. Bei Reihenschaltung der  Luftverdichter- und     Stromerzeugerturbinen          (Fig.1)    erlaubt eine Leitung mit Absperr  organ 7 die Umgehung der     Niederdruel@tur-          bine.    Die Gase erfahren beim Anfahren kei  nen Widerstand durch ihre Strömung durch  die betreffende Turbine.

   Erst wenn der Teil  der Anlage, bestehend aus Luftverdichter und    Turbine, Brenner und allfälligem     Luftvor-          wärmer,    in Betrieb ist, wird der Strom  erzeuger mit zugehöriger Turbine durch  Schliessen des     Absperrorganes    7 angelassen.

    Bei Reihenschaltung mit     Stromerzeugertur-          bine    als Hochdruckstufe kann eine ähnliche  Massnahme getroffen werden durch Umge  hung der Hochdruckturbine mittels einer Lei  tung mit Absperrorgan zwischen Brenner und       Niederdruckstufe.    Bei Parallelschaltung bei  der Turbinen     (Fig.2)    wird zum gleichen  Zweck ein Absperrorgan 8 in die Gasleitung  zur     Stromerzeuger-        Antriebsturbine    gebracht.  Der Erfolg dieser Massnahme äussert sieh in  allen Fällen durch eine Verkleinerung der  Leistung des Antriebsmotors um mindestens  die Leerlaufleistung der Stromerzeuger  gruppe.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Gasturbinenanlage mit getrenntem Antrieb der Nutzarbeitsmaschine und des. Luftver dichters, dadurch gekennzeichnet, dass die bei den Antriebsturbinen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind bei fliegender Anordnung der Turbinenläufer. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Gasturbinenanlag-e nach Patentan spruch. dadurch gekennzeichnet, da.ss das Be triebsmittel die beiden Turbinen in Reihe durchströmt.

   2. Gasturbinenanlage nach Patentan- sprueh. dadurch gekennzeichnet, dass das Be triebsmittel die beiden Turbinen parallel durchströmt. 3. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch eine Umgehungsleitung mit Absperrorgan (7 in Fig. 1). zum Zwecke, die Antriebstur bine der Nutzarbeitsmasehine umgehen und ausser Betrieb setzen zu können.

   4. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch und Unteransprixch 2, gekennzeichnet durch ein Absperrorgan (8 in Fig. 2) in der zuge hörigen Zufuhrleitung, zum Zwecke, die An triebsturbine der Nutzarbeitsmaschine ausser Betrieb setzen zu können.