DE1426344A1 - Gasturbine - Google Patents

Description

• Gasturbine Die Erfindung betrifft eine Gasturbine mit einem Kreiselverdichter als Drucklufterzeuger und zeitweiser Druckluftentnahme für Fremdverwendung.
• Hei solchen Gasturbinen tritt bei der zeitweisen Druckluftentnahme grundsätzlich ein Druckabfall auf. Um diesen möglichst gering zu halten, findet bei einer bekannten Gastur-bine ein Verdichter mit besonders flach verlaufender Drehzahl-Kennlinie Verwendung. Es ist dies eine aus folgendem Grunde nicht vorteilhafte Malinahme. Solche Verdichter nämlich be-dingen die 'Anordnung von Radiallaufrädern mit rückwärts gekrümmten Sohaufeln, deren Umfangsgeschwindigkeit bekanntlich aus Festigkeitsgründen begrenzt ist. Hieraus folgt, daß das je Stufe erreichbare Druckverhältnis verhältnismäßig gering ist und zur Erzielung eines bestimmten Druckverhältnisses mehr Stufen erforderlich sind als bei einem Radialverdichtermit stärker abfallender Drehzahl-Kennlinie. Der angestrebte geringere Bruekabfall bei Luftentnahme aus dem Verdichter wird bei dieser bekannten Gasturbine also mit einem höheren baulichen Aufwand und einem verwickelteren Aufbau erkauft.
• i Ein flacherer Verlauf der Kennlinie kann bei Verwendung von Verdichtern mit steil abfallender Kennlinie zwar durch Anordnune Zeit- oder Laufschaufeln erzielt werden, doch bedingt dies offensichtlich ebenfalls einen in der Regel unerwünschten größeren baulichen Aufwand und komplizierteren Aufbau.
• Eine Verringerung des Druckabfalles bei Luftentnahme ist bei Verwendung von Verdichtern mit steil abfallender Kennlinie außerdem durch Verwendung von Turbinen mit verstellbarem Leitapparat möglich. Auch diese Lösung befriedigt nicht wegen des erforderlichen großen Aufwandes. Schließlich kann zum gleichen Zweck auch noch hinter der Turbine gedrosselt werden, wobei jedoch die Turbineneintrittstemperatur unzulässig hohe j;;erte erreicht.
• Erfindungsgemäß wird bei Gasturbinen der vorangestellten Art zwischen der Druckluftentnahmestelle und der Turbine eine jeweils bei Druckluftentnahme einzuschaltende Drossel angeordnet. Die einfache Vorrichtung in Gestalt einer irossel erneglicnt es, auch bei Verwendung eines einfachen Verdichters mit steil abfallender Drehzahl Kennlinie den Druckabfall bei Luftentnahme klein zu halten.
• Grundsätzlich kann bei der erfindungsgemäßen Gasturbine, sofern diese eine oder mehrere der Turbine vorgeschaltete Erennkamr.,iern aufweist, die Drossel zwischen der Luftentnahmestelle und der oder den Brennkammern oder zwischen letzteren und der Turbine angeordnet werden. Der Vorzug ist der erstgenannten Anordnung zu geben mit Rücksicht auf die höheren Temperaturen hinter der oder den Brennkammern. Sofern geringe Druckschwankungen bei der Luftentnahme zulässig sind, kann für die Drossel ein bestimmter fester Quer- . schnitt gewählt werden. Wird hingegen weitgehend konstanter Druck der Entnahmeluft verlangt, so empfiehlt es sich, in weiterer Durchbildung der Erfindung eine Drossel mit kontinuierlich veränderbarem Querschnitt vorzusehen und diesen im Sinne der Aufreehterhaltung eines bestimmten Luftentna.hmedruckes'zu steuern. Mittels dieser Steuerung der erfindungsgemäß vorgesehenen Drossel kann im übrigen die eingangs beschriebene bekannte Gasturbine, bei der ein gewisser Druckabfall mit wachsender Entnahmemenge immer noch auftritt, noch verbessert werden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gasturbine dargestellt.
• Abb. 1 veranschaulicht schematisch eine erfindungsgemäße Einwellen-Gasturbine, Abb. 2 im Schnitt eine besondere Ausbildung der bei der erfindungsgemäßen Gasturbine zwischen der Druckluftentnahmestelle und der Turbine vorgesehenen Drossel.
• Abb..:3:stellt einen Schnitt nach der Linie III-III in Abb. 2 dar:. Die in Abb. 1 dargestellte Gasturbine besteht im wesentlichen aus dem Radialverdichter 1, der Brennkammer 2 und der mittels der Welle 3 sowohl den Verdichter 1 als auch die Arbeitsmaschine 4 antreibenden Turbine 5. Von der vom Verdichter 1 zur Brennkammer 2 führenden Zeitung 6 zweigt eine der Entnahme von Druckluft für Fremdverwendung dienende und durch ein Absperrventil beherrschte Zeitung 8 ab. Zwischen der Abz;!eigstelle und der Brennkammer 2 ist ferner eine Drossel ] angeordnet, die jeweils dann wirksam wird, wenn durch die Zeitung 8 Druckluft entnommen wird. Durch richtige Bemessung dieser Drossel 9 bei einer bestimmten Luftentnahmemenge kann der an sich bei der Druckluftentnahme auftretende Druckabfall auf einfache Weise verringert werden. Für die Drossel 9 kann entweder einfester Querschnitt gewählt oder, wenn bei schwankender Luftentnahme weitgehende Konstanz des Entnahmedruckes verlangt wird, der Querschnitt in Abhängigkeit vom Entnahmedruck sinngemäß mittels einer der an sich für solche Zwecke in der Technik gebräuchlichen Einrichtungen gesteuert werden.
• Der in Abb. 2 teilweise im Schnitt gezeichnete Radialverdichter besteht aus dem fest auf der Welle 10 sitzenden, Schaufeln 14 tragenden Kaufrad 11, dem Gehäuse 12 und einem Austrittsleitapparat 13. Die aus dem Zeitapparat 13 austretende Druckluft wird unmittelbar hinter dem Zeitapparat, wie durch einen Pfeil angedeutet, im Gehäuse axial umgelenkt in einen zur nicht gezeichneten Brennkammer führenden Ringketnal 15. Ati der Umlenkstelle zweigt eine durch das Gehäuse nach außen fiillrende, der Entnahme von Druckluft für Fremdverwendung dienende Bohrung 16 ab. Die erfindungsgemäß bei Luftentnahme durch diese Bohrung 16 in den Ringkanal 15.einzuschaltende Drossel besteht grundsätzlich aus einem wie ein Seegerring federnden, aufgeschnittenen Ring 17, der, wie aus Abb. 3 zu ersehen ist, beiderseits des Schnittes je ein Auge 18 bzw. 19 aufweist. In beide Augen sind Zugbänder 20 bzw. 21 eingehangen, deren freie Enden so 8n einer mittels einer Welle 22 verdrehbar im Gehäuse 12 gelagerten Scheibe 23 befestigt sind, daß bei Verdrehen dieser -Scheibe 23 im Uhrzeigersinn der Ring 17 zusammengeht und sich bei Drehung in@der anderen Richtung aufweitet. Durch Drehen der Scheibe 23 läßt sich also der der Brennkammer zuströmende Luftstrom mehr oder-.weniger stark drosseln. Über den Umfang des Ringes 17 im Gehäuse 12 angeordnete, radial verstellbare Bolzen 24 dienen insgesamt als veränderbarer Anschlag für den zusammengedrückten. $ing 17.

Claims (4)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Gasturbine mit einem Kreiselverdichter als Drucklufterzeuger und zeitweiser Druckluftentnahme für Fremdverwendung, gekennzeichnet durch eine zwischen der Druckluftentnafmestelle und der Turbine angeordnete, jeweils bei Druckluftentnahme einzuschaltende Drossel.
2. 2. Gasturbine nach Anspruch 1 mit einer oder mehreren der Turbine vorgeschalteten Brennkammern, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel zwischen der Druckluftentnahmestelle und der oder den Brennkammern angeordnet ist.
3. 3. Gasturbine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Drossel mit kontinuierlich im Sinne der Aufrechterhaltung eines bestimmten Luftentnahmedruckes veränderbarem Querschnitt.
4. 4. Gasturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen kreisringförmigen luftdurchtritts-Querschnitt im Bereich der Drosselstelle, der mittels eines offenen, elastisch auswei-tbaren oder Zusammendrückbaren Ringes veränderbar ist. Gasturbine ri=@::li Lril p1-uc;.. =r, gel-(-rrtzei--i-ri--:t durch über deri £«..@.n; #_1E:» Riri =;es ,: c ta ! L t @@neorratit u; -in das Gehäuse ,_u _E!ri-ritete und