DE166105C

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Publication number: DE166105C
Application number: DENDAT166105D
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Steuerung für Gasturbinen zur absatzweisen Überführung des Treibmittels aus dem Verbrennungsraum in die Turbinenkammer, bei welcher die heißen Gase vor Eintritt in die Turbinenkammer durch unter Druck eingeführtes Wasser oder eine andere Flüssigkeit abgekühlt werden. Die Zuführung der Kühlflüssigkeit dient in erster Linie zur Abkühlung der Einströmdüsen und der mit denselben verbundenen Ventile und in zweiter Linie zur Kühlung der heißen Gase selbst, bevor dieselben auf die Schaufeln auftreffen.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch die Turbine, Fig. 2 einen Längsschnitt nach Linie X-X, Y- Y der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt durch die Steuerorgane im vergrößerten Maßstabe, Fig. 5 einen teilweisen wagerechten Schnitt durch Fig. 4.The subject of the present invention is a control for gas turbines for the intermittent transfer of the propellant from the combustion chamber into the turbine chamber, in which the hot gases are cooled by water or another liquid introduced under pressure before entering the turbine chamber. The supply of the cooling liquid serves primarily to cool the inlet nozzles and the valves connected to them and, secondly, to cool the hot gases themselves before they hit the blades.
The subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment in the drawing, namely: FIG. 1 shows a cross section through the turbine, FIG. 2 shows a longitudinal section along line XX, Y-Y of FIG. 1, FIG. 3 shows a plan view of FIG. FIG. 4 shows a section through the control elements on an enlarged scale, FIG. 5 shows a partial horizontal section through FIG. 4.

Der mit geeigneten Einlaßorganen für den unter Druck einzuführenden Brennstoff und die Luft versehene Verbrennungsraum F steht mit dem Innern der Turbinenkammer durch die Steuerorgane K und die Düsen oder Leitungskanäle H in Verbindung. Die Bewegung dieser Steuerorgane K erfolgt zwangläufig, und zwar in beliebiger Weise mit Hilfe von Getrieben, Pleuelstangen, Kurbeln usw. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird der Antrieb derselben dadurch bewirkt, daß von der die Laufräder der Turbine tragenden Triebwelle die Bewegung auf eine Steuerwelle N^[ durch einen zweckmäßig über einen Doppelkegel geführten Riementrieb übertragen wird; dadurch kann die Geschwindigkeit der Steuerwelle und auch diejenige der Öffnung und des Schlusses der Steuerorgane geregelt werden, erforderlichenfalls der Treibriemen durch einen Geschwindigkeitsregler verstellt werden. Auf der Steuerwelle N¹ (Fig. 1) sitzen kleine Zahnräder n, welche ihre Bewegung auf das Zahnräderpaar N übertragen (Fig. 1 und 3). Der Kranz L (Fig. 2) jedes der großen Zahnräder N besitzt einen kappen förmigen Querschnitt und wird mittels der Rollen /² zentrisch außerhalb des Turbinengehäuses getragen. An den vertikalen Innenseiten des kappenförmigen Kranzes L sind Friktionsflächen / vorgesehen, welche in bestimmten Zwischenräumen ausgespart sind, so daß durch beständiges Drehen der diese Friktionsfläche tragenden Zahnradkränze L die an den Ventilspindeln sitzenden Reibungsräder k bald nach links, bald nach rechts gedreht werden und dadurch trotz der nur nach einer Richtung erfolgenden Drehung der Räder L ein abwechselndes öffnen und Schließen der Steuerorgane K bewirken. The combustion chamber F , which is provided with suitable inlet elements for the fuel and the air to be introduced under pressure, is connected to the interior of the turbine chamber through the control elements K and the nozzles or ducts H. The movement of these control elements K takes place inevitably, in any way with the help of gears, connecting rods, cranks, etc. In the embodiment shown in the drawing, the drive of the same is effected by the movement of the drive shaft carrying the impellers of the turbine to a Control shaft N ^[ is transmitted by a belt drive suitably guided via a double cone; in this way the speed of the control shaft and also that of the opening and closing of the control elements can be regulated, if necessary the drive belt can be adjusted by a speed regulator. On the control shaft N ¹ (Fig. 1) sit small gears n, which transmit their movement to the gear pair N (Fig. 1 and 3). The ring L (Fig. 2) of each of the large gears N has a cap-shaped cross-section and is carried by means of the rollers / ² centrally outside the turbine housing. Are on the vertical inner sides of the cap-shaped collar L friction surfaces / provided, which are recessed in certain intervals, so that by constantly rotating the this friction surface-carrying wheel rims L is seated on the valve spindles friction wheels k now to the left, are rotated now to the right and thus in spite the rotation of the wheels L, which takes place only in one direction, causes the control elements K to open and close alternately.

Durch Anschläge m (Fig. 5) wird verhindert, daß die als Ventilkolben oder Hähne ausgebildeten Steuerorgane ifüber eine bestimmte Grenze hinaus gedreht werden, indem diese Anschläge die Ventile zu bestimmten Zeitpunkten festhalten, so daß die Reibungsflächen an den Ventilspindeln entlang gleiten, ohne diese mitzunehmen.Stops m (Fig. 5) prevent the control members designed as valve pistons or taps from being rotated beyond a certain limit by holding the valves at certain times so that the friction surfaces slide along the valve spindles without taking them with them .

Die Steuerorgane sind bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel als Hähne mit durchgehendem Radialschlitz ausgebildet, so-The control organs are in the illustrated embodiment as taps continuous radial slot, so-

daß in der Schlußstellung die A^erbindung zwischen der Verbrennungskammer und der Düse H unterbrochen, dagegen in der Offenstellung (Fig. 4) ein Durchtritt der heißen Gase möglich ist.that in the final position the connection between the combustion chamber and the nozzle H is interrupted, whereas in the open position (FIG. 4) the passage of the hot gases is possible.

Gleichzeitig mit der Drehung jedes Absperrhahnes K in die Offenstellung wird auch der Zufluß des Kühlwassers entweder unmittelbar von der Leitung einer besonderen Pumpe oder von dem Kühlmantel / des Verbrennungsraumes durch entsprechende Ausbildung des Hahnes geöffnet. Das Kühlwasser fließt hierbei in der aus der Fig. 5 ersichtlichen Weise außerhalb des zum Durchlaß der heißen Gase dienenden Kanales entlang und ergießt sich dabei regenartig durch kleine Löcher k auf die durchströmenden heißen Gase. Bei Abschluß des Durchströmungskanales für die Gase wird auch der Zutritt für das Kühlwasser gehemmt.Simultaneously with the rotation of each shut-off valve K into the open position, the inflow of the cooling water is opened either directly from the line of a special pump or from the cooling jacket / the combustion chamber by means of a corresponding design of the valve. The cooling water flows here in the manner shown in FIG. 5 outside the channel serving for the passage of the hot gases and pours rain-like through small holes k onto the hot gases flowing through. When the flow channel for the gases is closed, the access for the cooling water is also inhibited.

Das Kühlwasser muß in reinem oder destilliertem Zustande den Steuerorganen zugeführt werden, damit keinerlei Satz oder Kesselstein im Innern der Turbine und in dem Steuerorgan zurückgelassen wird.The cooling water must be fed to the control organs in a pure or distilled state so that no scale or scale is left inside the turbine and in the controller.

Anstatt den Ventilen K eine hin- und hergehende Bewegung zu erteilen, könnten dieselben auch gedreht werden, in welchem Falle die Räder k¹ gezahnt auszubilden sind und nur mit der einen verzahnten Seite l^l des Ringes L in Eingriff stehen. Die Ventile K müßten hierbei natürlich mit entsprechenden Ausbohrungen oder Durchtrittskanälen versehen sein.Instead of giving the valves K a reciprocating movement, they could also be rotated, in which case the wheels k ¹ are to be designed with teeth and are only in engagement with one toothed side l ^{l of} the ring L. The valves K would of course have to be provided with corresponding bores or passage channels.

Das zu den Ventilen K hingeführte Wasser kann auch zum Schmieren der verschiedenen aufeinander reibenden Maschinenteile verwendet werden. Um zu verhindern, daß das sich in den Hohlräumen der Ventile ansammelnde Druckwasser zu dem Zeitpunkt in die Verbrennungskammer eintritt, zu welchem die Ventile die Düsen freilegen, wird der Raum zwischen der Düsenöffnung und den Turbinenschaufeln breiter gehalten als an der inneren Seite, die der Verbrennungskammer am nächsten liegt, so daß das Wasser nach den Turbinenschaufeln abfließen kann, bevor es die Verbrennungskammer erreicht.The water supplied to the valves K can also be used to lubricate the various parts of the machine rubbing against one another. In order to prevent the pressurized water accumulating in the cavities of the valves from entering the combustion chamber at the time when the valves expose the nozzles, the space between the nozzle opening and the turbine blades is made wider than on the inner side, that of the combustion chamber is closest so that the water can drain after the turbine blades before it reaches the combustion chamber.

Claims

Patent Claims:

1. Control for gas turbines, characterized in that the connection between the combustion chamber (F) and the turbine blades by perpendicular to the nozzles (H) arranged taps or valve pistons (K) is controlled, which apart from a passage for the hot gases with cavities and Bores are provided for the cooling liquid, which enters the nozzles themselves after the valves have cooled, in order to cool them and then to wet the turbine blades.

2. A control for gas turbines according to claim 1, characterized in that the valves (K) by constantly rotating friction rings (L) which alternately engage on two sides of the wheels (k) seated on the valve spindles and thereby the valve spindles according to the length of the Rotate drive surfaces back and forth by the desired piece, are moved.

1 sheet of drawings.