Mehrwellige Gasturbinenanlage. Von Gasturbinenanlagen wird neben einem hohen Wirkungsgrad vor allem eine kurze Anlaufzeit bei hohen Arbeitsmitteltempera- turen verlangt. Wegen der kurzen Anlaufzeit niuss auf die Wärmedehnungen von Rotor und (Zeliäuse besonders Rücksicht genommen wer den. Aus diesem Grunde ist schon vorgeschla gen worden, die Laufräder von Gasturbinen fliegend auf eine oder beide Enden der Kom- pressorwelle aufzusetzen.
Auf diese Weise wird die Länge der Turbinenwelle und des Gehäuses kurz und die Dehnungen, welche für die Dichtungsspiele wesentlich sind, klein.
Anderseits ist für die Erreichung von hohen Wirkungsgraden die Einführung einer oder mehrerer Zwischenerhitzungen nach er folgter teilweiser Expansion notwendig. Bis- lier erfolgte die Zwischenerhitzung meist in besonderen Zwischenbrennkammern. Die Gase wurden nach erfolgter Teilexpansion in einer Hochdruckturbine aus der Turbine heraus- und in die Zwischenbrennkammer geführt, tim nachher in eine zweite Turbine geleitet zu werden, in welcher mindestens ein Teil der restlichen Expansion erfolgte.
Einfacher wäre es, wenn man die Zwi- ehenerhitzung innerhalb des Turbinengehäu ses vornehmen könnte, da dadurch die Anzahl der Gehäuse kleiner würde und die Leitungen und Druckverluste zwischen Turbine und Zwisehenbrennkammern wegfallen würden.
Indessen ist die Anordnung von Zwischen- brennkammern zwischen zwei Stufen einer Turbine bei gewöhnlichen Turbinenkonstruk- tionen schwierig, da in axialer Richtung der Platz fehlt. Erfindungsgemäss erfolgt nun eine solche Zwischenerhitzung zwischen flie gend angeordneten Rädern.
Die Erfindung besteht also in der Kom bination der fliegenden Radanordnung mit dem Einbau wenigstens eines Zwischenbren ners zwischen die fliegend angeordneten Räder.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes dargestellt., und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt der Anordnung und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 1--I in Fig. 1.
1, 2 und 12 sind die Teile, welche als Gan zes das gemeinsame Gehäuse beider fliegend angeordneten Turbinenteile bilden. 3 und 4 stellen die Wellen dar, auf welchen Laufräder 5 und 6 fliegend angebracht sind. Letztere können mit der Welle .aus einem Stück herge stellt oder auf den Wellen aufgeschraubt bzw. angeschweisst sein. Mit 7 und 8 sind die Lauf rad-, mit 9 und 10 die Leitschaufeln der be treffenden Turbinenstufen bezeichnet. Zwi schen dem Laufrad 7 und dem Leitrad 10 ist eine Zwischenerhitzung der Gase eingerichtet. Diese erfolgt in Zwischenbrennkammern 11., die in einem Ringkanal 17 angeordnet sind, und welche Brennstoff durch eine Leitung 13 erhalten.
Die Wellen 3 und 4 sind ausserhalb der Räder 5 und 6 und ausserhalb des Ge häuses in den Lagern 14 und 15 gelagert. Die Abdichtung der Gase nach aussen erfolgt. durch Stopfbüchsen 16.
Die Gase, welche ausserhalb der Turbine auf den erforderlichen Druck und Tempera tur gebracht worden sind, durchströmen zu nächst die Hochdruckturbine (Leitschaufeln 9, Laufschaufeln 7) und geben an das Rad 5 Leistung ab, gelangen dann in die Zwischen- brennkammern 11, wo sie mit Hilfe des durch die Leitung 13 zugeführten Brennstoffes auf höhere Temperatur gebracht werden, um schliesslich in der Niederdruekturbine (Leit schaufel 10, Laufschaufel 8) Arbeit an das fliegend auf der Welle 4 angeordnete Lauf rad 6 abzugeben.
Statt eines einzigen Rades (5 bzw. 6) kön nen sowohl hochdruckseitig als auch nieder- druckseitig mehrere Räder fliegend auf ihren Wellen angeordnet sein.
Es können auch mehrere Zwischenerhit zungen zwischen zwei fliegend angeordneten Wellenenden innerhalb eines Gehäuses vorge sehen sein; ferner können sie mit Zwischen- erhitzungen ausserhalb des Gehäuses kombi niert sein, indem bei mindestens zweimaliger Zwischenerhitzung mindestens eine derselben in einer Brennkainnier ausserhalb und minde stens eine andere innerhalb des Turbinenge häuses erfolgt. Eine solche Anordnung ist. beispielsweise in Fig. 3 schematisch darge stellt.
Hier wird die Frischluft. einer Gastur binenanlage in Kompressoren 19 und 20 ver dichtet, in einem Wärmeaustauscher 21 durch die Abgase vorgewärmt, in einer Brennkam- mer 22 erhitzt und im fliegend angeordneten Teil 23 der Hochdruckturbine expandiert. Alsdann gelangt das Gas in die Zwischen brennkammern 11, welche, "ähnlich wie in Fig. 1, mit den beiden fliegend angeordneter. Rädern 23 und 24 in einem gemeinsamen Ge häuse angeordnet sind.
Die zwischenerhitzten Gase strömen durch die aus zwei fliegend an geordneten Rädern bestehende Turbine 24, gelangen nach der Expansion in eine ausser halb der Turbine angeordnete Zwischenbrenn- kamm.er <B>25</B> und von dort durch eine Nieder- dritekturbine 26 in den Wärmeaustauscher 21 und alsdann ins Kamin.