CH355654A - Gasturbinenanlage - Google Patents

Description

  Gasturbinenanlage-    Die Erfindung betrifft eine     Gasturbinenanlage    mit  nach dem     Regenerativverfahren    arbeitendem,     trom-          melförmigem,    drehbarem     Wärmeaustauscher    und min  destens einer     Ringbrennkammer.    Die     Erfindung    be  steht darin, dass der     Wärmeaustauscher    und die     Ring-          brennkammer    koaxial zur Achse der Gasturbinen  anlage angeordnet sind und die Gase nach ihrer Ex  pansion mit einer einzigen Umlenkung in den     Wärme-          austauscher    geleitet werden.

       Vorteilhaft    ist der Innen  durchmesser der     Ringbrennkammer    grösser als der  Eintrittsdurchmesser der jeweiligen, von ihr gespeisten  Turbine. Zweckmässig ist der Aussendurchmesser des       Wärmeaustauschers    mindestens angenähert gleich dem  Aussendurchmesser der     Ringbrennkammer.    Die Kom  pressor- und die     Nutzleistungsturbine    können dabei  von voneinander unabhängigen Brennkammern ge  speist werden.  



  Auf der Zeichnung ist der     Erfindungsgegenstand     anhand mehrerer Ausführungsbeispiele veranschau  licht, und     zwar    zeigt:       Fig.    1 schematisch eine     Gasturbinenanlage    mit der       Nutzleistungsabgabe    direkt von der den Kompressor  antreibenden Turbine.  



       Fig.2    zeigt schematisch eine     Gasturbinenanlage     mit abgetrennter     Nutzleistungsturbine    in Serie mit der       Kompressorturbine.     



       Fig.    3 veranschaulicht schematisch den Weg der  Frischluft und der Abgase im Schnitt     I-1    durch die  Turbinenanlage nach     Fig.    2.  



       Fig.4    zeigt schematisch eine     Gasturbinenanlage     mit parallel geschalteten Brennkammern und Tur  binen, erstere vor     Kompressorturbine    und     Nutzlei-          stungsturbine.     



  Entsprechend     Fig.    1 sind auf der Welle 1 der  Kompressor 2 und die     Kompressorturbine    3 angeord  net. Die durch den     Saugstutzen    4 eintretende Luft  wird durch den Kompressor 2 verdichtet und über    die Leitungen 5 dem     trommelförmig    ausgebildeten,  nach dem     Regenerativverfahren        arbeitenden,    dreh  baren     Wärmeaustauscher    6 zugeführt, wobei der       Wärmeaustauscher    auf an sich bekannte,

   nicht gezeigte       Art    von der Turbinenwelle angetrieben werden     kann.     Nach dem Durchströmen des     Wärmeaustauschers    6  tritt die erwärmte Luft durch die     Öffnungen    7 des       Brennkammerbodens    8 in die     Ringbrennkammer    9.  In der     Ringbrennkammer    9 wird der Brennstoff auf  bekannte, nicht dargestellte Art eingespritzt. Das hier  gebildete Arbeitsmedium tritt über den Rohrkrümmer  10 in die Turbine 3. Durch die Welle 1 wird die Nutz  leistung abgegeben. Die     Nutzleistungsabgabe    erfolgt  hier also direkt von der     Kompressorturbine    3.

   Die  Brenngase treten nach ihrer Expansion über den ein  malig     gekrümmten    Abgasstutzen 11, welcher aus Sym  metriegründen     vorteilhaft    mindestens     zweifach    anzu  ordnen ist, in den     Wärmeaustauscher    6 und von da  in die Ableitung 12.  



  Bei der Ausführung nach     Fig.2    sind auf der  Welle 21 der Kompressor 22 und die Turbine 23 an  geordnet. Die auf der Welle 24 vorgesehene     Nutz-          leistungsturbine    25 ist von der     Kompressorturbine    23  mechanisch getrennt.  



  Analog dem Strömungsweg nach dem Ausfüh  rungsbeispiel entsprechend     Fig.    1     tritt    die durch den  Kompressor 22     geförderte    Frischluft nach dem Ver  lassen des     Wärmeaustauschers    26 in die     Ringbrenn-          kammer    27, wo die     Brennstoffeinspritzung        erfolgt.     Das aus der     Ringbrennkammer    27 austretende Ar  beitsmedium durchströmt unter Arbeitsabgabe nach  einander die     Kompressorturbine    23 und die     Nutzlei-          stungsturbine    25.

   Gleich wie bei der Ausführung nach       Fig.    1 passieren auch hier die expandierten Gase den  einmalig gekrümmten Abgasstutzen 28 und werden  durch diesen dem     Wärmeaustauscher    26     zugeleitet.     Die Nutzleistung wird bei diesem Anwendungsbeispiel      durch die Welle 24 abgenommen, das heisst von der  zur     Kompressorturbine    23     in        Serie    geschalteten Tur  bine 25.  



       Fig.    3 veranschaulicht, wie die Frischluftwege vom  Kompressor 22 zur     Brennkammer    27 radial einwärts  und die Abgaswege von der Turbine 25 radial nach       auswärts    gerichtet sind.  



  Bei der Anordnung nach     Fig.    4 ist gleich wie bei  der Ausführung nach     Fig.    2 die     Nutzleistungsturbine     31 von der     Kompressorturbine    32 mechanisch ge  trennt. Im Gegensatz zu     Fig.    2 sind hier aber die bei  den Turbinen 31 und 32 nicht in Serie, sondern  nebeneinander auf den Wellen 33 und 34 angeordnet.

    Die Parallelanordnung ist     derart,    dass dem gemein  samen     Wärmeaustauscher    35 die beiden     Brennkam-          mern    36 und 37 zugeordnet sind, wobei die durch  den Kompressor 38     komprimierte    Frischluft über die  Leitungen 39, 40 dem     Wärmeaustauscher    35 zuge  führt wird, von wo sie den Brennkammern 36 und 37  zuströmt.

   Die     expandierten    Gase treten nach der Lei  stungsabgabe durch den     einmalig        gekrümmten    Abgas  stutzen 41     resp.    42 in den gemeinsamen     Wärmeaus-          tauscher    35 und von dort in den Sammler 43. Die  Nutzleistung     wird    hier mittels der Welle 33 von der  zur     Kompressorturbine    32 parallel geschalteten Tur  bine 31 abgenommen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gasturbinenanlage mit nach dem Regenerativver- fahren arbeitendem, trommelförmigem, drehbarem Wärmeaustauscher und mindestens einer Ringbrenn- kammer, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärme- austauscher und die Ringbrennkammer koaxial zur Achse der Gasturbinenanlage angeordnet sind und die Gase nach ihrer Expansion mit einer einzigen Umlen kung in den Wärmeaustauscher geleitet werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Ringbrennkammer grösser ist als der Eintrittsdurch messer der jeweiligen, von ihr gespeisten Turbine. 2. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des Wärmeaustauschers mindestens angenähert gleich dem Aussendurchmesser der Ringbrennkammer ist. 3. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kompressor- und die Nutzleistungsturbine von voneinander unabhängigen Brennkammern gespeist werden.

   4. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Nutzleistungsabgabe direkt von der Kompressorturbine erfolgt. 5. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Nutzleistung von einer zur Kompressorturbine in Serie geschalteten Turbine abgenommen wird. 6. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Nutzleistung von einer zur Kompressorturbine parallel geschalteten Turbine abgenommen wird.