CH329507A - Einrichtung zur Kühlung der Lager von Heissgasturbinen, insbesondere Abgasturbinen von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Kühlung der Lager von Heissgasturbinen, insbesondere     Abgasturbinen     von     Brennkraftmaschinen       Die vorliegende Erfindung betrifft. eine  Einrichtung zur Kühlung der Lager von  Heissgasturbinen, insbesondere Abgasturbinen  von     Brennkraftmaschinen,    auch nach dem  Abstellen der Turbine.  



  Es ist bekannt, die Lager von     Grasturbinen     durch einen     Kühlmittelstrom    zu kühlen, um  eine zu starke Erwärmung derselben durch  die vom heissen Turbinenläufer abfliessende       Wärme    zu verhindern. Dies wird beispiels  weise bei     Abgasturboladern    mit fliegender  Anordnung der Läufer in der     Weise    vor  genommen, dass man das Wellenstück     zwi-          sehen    Lager und Turbinenläufer durch Düsen  mit     Drueköl    bespritzt. Dabei wird das von  der Welle ablaufende Öl gleichzeitig zur       Sehmierung    des Wälzlagers verwendet.

   Das  zur Kühlung und Schmierung erforderliche  Öl wird dabei entweder dem Kreislauf der       Brennkraft.maschine    entnommen oder von  einer Pumpe gefördert, deren Antrieb die  Turbine selbst übernimmt.. Ein grosser Nach  teil dieser Anordnung besteht darin, dass beim       Stillsetzen    der Anlage nach einer Betriebs  periode hoher Leistung die von der heissen  Turbinenscheibe zur Welle fliessende Wärme  nicht mehr abgeführt werden kann, da die       Ölkühlung    infolge des     Stillsetzens    der mit  der     Brennkra.ftmaschine    oder der Turbine       gekuppelten    Ölpumpe nicht in Tätigkeit ist.

      Dadurch kann sowohl die Welle als auch das  damit verbundene Lager mitunter so stark  erhitzt werden, dass eine Beschädigung des  Lagers eintritt.  



  Um diesen Nachteil zu beheben, wird er  findungsgemäss vorgeschlagen, mit der zur  Lagerkühlung vorgesehenen Druckölleitung  einen mit Drucköl während des Betriebes  aufladbaren Druckspeicher zu verbinden.  Hierfür eignet sich beispielsweise ein     ge-          sehlossener    Behälter, der vor der Inbetrieb  nahme der Turbine mit Luft von atmosphä  rischem Druck gefüllt ist. Diese Luft wird  dabei mit Beginn der Ölförderung durch die  Zahnradpumpe in dem Behälter auf den in  der Ölleitung herrschenden Druck verdichtet.  Beim     Stillsetzen    der Anlage sinkt der Druck       in.    der Ölleitung ab.

   Infolge des in dem Be  hälter herrschenden hohen     Druckes    ent  spannt sich daher die darin befindliche Luft  allmählich und drängt den Ölvorrat aus dem  Behälter an die Kühlstelle. Durch Einbau  einer Blende in die Verbindungsleitung von  Behälter und Ölleitung kann die Entleerung  des Ölbehälters beliebig gesteuert werden,  wobei ein vor dem Abzweig angebrachtes       Rückschlagventil    ein Rückströmen des Öls  aus dem Behälter zur Pumpe vermeidet. Als  Druckspeicher kann jedoch auch ein in  einem Zylinder verschiebbarer Kolben, der           gewichts-    oder federbelastet ist, verwendet  werden.

   Die erfindungsgemässe     Einrichtung     hat gegenüber einem mit Flüssigkeitsgefälle  arbeitenden Speicher den grossen Vorteil, dass  deren     Anbringling    nicht platzgebunden ist,  vielmehr ist es möglich, den zur Verfügung  stehenden Raum in günstiger Weise auszu  nutzen, indem man beispielsweise den Be  hälter ringförmig ausbildet und konzentrisch  zum     Gebläsegehäuse    anordnet. Dadurch wird  mit einfachen Mitteln ein Kühlen der Lager  auch nach Abstellen der Turbine möglich.  



  In der beiliegenden Zeichnung sind Aus  führungsbeispiele der erfindungsgemässen  Einrichtung dargestellt. Es zeigt       Fig.    1 ein     Abgasturbogebläse    mit fliegen  der Anordnung der Laufräder und der     Kühl-          einriehtung    in schematischer Darstellung,       Fig.    2 und 3 verschiedene Ausführungen  des Druckspeichers,       Fig.    4 eine andere Ausführungsform mit.  zum Gebläse koaxial angeordnetem     Drnekspei-          eher.     



  In der Zeichnung ist mit. 1 das Turbinen  rad und mit 2 das     Gebläserad    bezeichnet.  Diese Räder sind auf einer Welle 3 angeord  net, welche in Wälzlagern 4 und 5 im     Cf-          häuse    6 gelagert ist. Zur     Kühlung    der Lager  während des Betriebes wird durch die     Lei-          tring    7 von einer nicht dargestellten     Ölpumpe     Öl     zur    den Düsen 8 und 9 gefördert und durch  diese auf die Welle 3 aufgespritzt. Um ein  Kühlen der Lager nach dem Abstellen der  Turbine zu ermöglichen, wird in die Öllei  tung ein Druckspeicher, z.

   B. ein geschlosse  ner Behälter 10, eingebaut, der durch ein  Rohrstück 11, das in der Nähe des Behälter  bodens mündet, mit der Ölleitung verbunden  ist. Vor dem     Ingangsetzen    der Anlage ist der  Behälter 10 mit Luft von atmosphärischem  Druck gefüllt. Während des Betriebes der  Turbine wird die Luft durch den in der  Ölleitung herrschenden Druck auf einen  höheren Druck verdichtet., da sich der Be  hälter teilweise mit Öl füllt. Beim Abschalten  der Turbine wird auch der     ölzufluss    in der  Ölleitung unterbunden.

   Die in dem Behälter  10 unter hohem Druck stehende Luft drückt,    nun die im Behälter     befindliehe        Ölmenge     durch die Leitung 7 an die zu kühlenden  Stellen, bis der Druck im Behälter auf den       Umgebungsdrnek    abgesunken ist. Der Kühl  vorgang kann durch eine im Abzweig 11 be  findliche Blende 12 beliebig     verzögen    wer  den. Um ein Rückfliessen des Öls vom Behäl  ter zur Förderpumpe zu verhindern, ist  kurz vor dem Abzweig ein     Rückschlagventil     13 angeordnet.  



  In den     Fig.    2 und 3 sind andere Aus  führungsformen des     Druekspeichers    gezeigt,  und zwar kann dieser auch aus einem     (xefä3          1.1    bestehen, in welchem ein mit einem Ge  wicht 15 belasteter Kolben 16 verschiebbar  angeordnet ist. An Stelle des Gewichtes kann  zum Belasten des Kolbens auch eine Feder  17, wie in     Fig.    3 gezeigt, verwendet werden.  An Stelle der verdichteten Luft übernimmt  bei der Ausbildung des     Druekspeichers    nach       Fig.    2 und 3 das     Gewieht    bzw. die gespannte  Feder die Aufgabe, den Behälter zu entleeren.  



  In     Fig.    4 ist     eine    besonders vorteilhafte  Lösung der Unterbringung des Druckspei  chers gezeigt. Wie bereits\ erwähnt, besteht.  der Vorteil der     Kühleinrichtung    darin, dass  diese gegenüber einem mit Flüssigkeitsgefälle  arbeitenden Speicher nicht, platzgebunden ist.  Aus diesem     Grunde    ist es beispielsweise       möglich,    den Behälter 10 ringförmig auszu  bilden und koaxial zum     Gebläseradgehäuse     anzuordnen. Auf diese     Weise    wird ein beson  ders raumsparender Druckspeicher geschaf  fen.

   Die Einrichtung nach     Fig.    4 funktio  niert im     übrigen    in der     bereits    oben beschrie  benen Weise.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Tinriehtung zum Kühlen. der Lager vou Heiss-asturbinen, auch nach denn Abstellen der Turbine, dadurch gekennzeichnet, dar mit der zur Lagerl@ühlung vorgesehenen Druekölleitung@@ <B>(7)</B> ein mit Drucköl während des Betriebes aufladbarer Druckspeicher ver- btinden ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung- nach Patentanspruch, da dureh gekennzeichnet, dass mit. der zur La- gerkühlung vorgesehenen Druckölleitung ein geschlossener Behälter verbunden ist, der vor Inbetriebnahme der Turbine mit Luft von atmosphärischem Druck gefüllt ist. ?. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mit der zur La; gerkühlung vorgesehenen Druckölleitung ein Zylinder mit verschiebbarem, federbelastetem Kolben verbunden ist. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Verbindungs- leitung von Druckspeicher und Drucköllei tung in der Nähe des Behälterbodens mündet. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in der Verbin dungsleitung von Behälter und Drucköllei tung eine Blende angeordnet. ist. 5. Einrichtung nach Patentanspruch an einem Abgasturbolader, dadurch gekennzeich net, dass der Behälter ringförmig ausgebildet und koaxial zum Gebläsegehäuse angeordnet ist.