DE174806C

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Publication number: DE174806C
Application number: DENDAT174806D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 46

Das vorliegende Verfahren läßt sich mit Vorteil bei Gasturbinen verwenden, da es die Möglichkeit bietet, die Explosionsgase ohne Wärmeverluste auf eine Temperatur herabzukühlen, die auch von gewöhnlichen Dampfturbinen, wie solche beispielsweise nach den Patenten von Parson, Cölly, Curtis, Riedler-Stumpf und anderen mehr für Dampf in allgemein bekannter Form gebaut

ίο werden, ertragen wird.

In Fig. ι ist eine Gasturbine G T bekannter Konstruktion dargestellt, welche eine Dynamomaschine und diese einen Gas- und einen Luftkompressor C C antreibt. Das hoch komprimierte Gasluftgemisch wird im Hosenrohr H gemischt, und eine Welle St steuert ein Ladeventil F derart, daß der Zündtopf E in gewissen Zeitintervallen geladen wird, und zwar mit einem Gemisch von beispielsweise 8 Atm. Spannung. Eine elektrische Zündung leitet in bekannter Weise in bestimmten Zeitintervallen die Explosion ein, nach welcher im Topf E ein Druck von 20 Atm. herrschen möge. Hierdurch wird das wasser-gekühlte Rückschlagventil A V selbsttätig geöffnet und die Gase entweichen in einen Außenbehälter G, in welchem 7 Atm. Spannung herrschen möge. Sobald sich die Drücke in beiden Behältern das Gleichgewicht halten, schließt das Ventil A V selbsttätig und ' neue Zündgase von 8 Atm. treten durch das Steuerventil V ein. Infolge der engen Kanalquerschnitte spülen sie die verbrannten Gase vor sich her und drücken sie durch A V in den Behälter G so lange, bis das Ventil F schließt, alsdann kann die neue Zündperiode beginnen. ..:

Da nun die hoch gespannten Gase des Behälters E zunächst auf beispielsweise 7 Atm. expandieren, so vergrößern sie ohne Arbeitsleistung ihr Volumen und kühlen sich ab. Die Gase könnten von dem Behälter G aus alsdann einer Turbine zugeführt werden, dergestalt, daß dieselben bereits in den Turbinendüsen auf eine Temperatur expandieren, welche den Turbinenrädern zuträglich ist, beispielsweise 350⁰.

Das oben beschriebene Wärmeausnutzungsverfahren würde bei einer reinen Gasturbine zur Anwendung gelangen. Es ist nun zu vermuten, daß gewisse Teile einer starken Erhitzung unterliegen, selbst wenn man den Zündtopf mit feuerfestem Material isolieren wollte (Fig. 3), woselbst mit α eine Schamotte-' schicht oder sonstiges feuerfestes Isoliermaterial bezeichnet ist. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, beispielsweise das Ventil A V und den Explosionstopf mit Wasser zu kühlen, dergestalt, daß die Teile stets vom Wasser berührt werden, während das Wasser selbst zum Verdampfen kommt, und zwar bei einem Druck, wie er im Behälter G herrscht.

In den Fig. 1 und 3 ist der Zündtopf E mit einem Wassermantel W behufs Verdampfung des Wassers versehen; damit der Wasserspiegel stets in gleicher Höhe gehalten werden kann, würde es sich empfehlen, einen Behälter W St vorzuschalten. Noch einfacher würde die Anordnung nach Fig. 2

sein, woselbst der Behälter G direkt als Dampfkessel ausgebildet ist. Die Form dieses Dampfkessels bezw. des Außenbehälters G ist nebensächlich und kann dieselbe verschiedenartig durchgebildet werden. Ebenso kann auch das soeben geschilderte Explosionsverfahren mehrstufig durchgebildetwerden. Jedenfalls würde, sobald Wasserkühlung in Frage käme, die ursprünglich geschilderte reine Gasturbine, sobald der Wasserdampf mit den Gasen gemischt wird, zu einer Gasdampfturbine werden. Unter Umständen empfiehlt es sich, die Gase und den Dampf räumlich getrennt zu halten und getrennt in besonderen Motoren arbeiten zu lassen, sobald beispielsweise Schwefel in den Gasen vorhanden wäre, wodurch dieselben zur Schwefelsäurebildung neigen würden. Zur Verhinderung von Druckschwankungen dürfte es sich empfehlen, innerhalb des Behälters G in mehreren Zündtöpfen die Explosionen nach einander eintreten zu lassen.

Das Verfahren würde also darin bestehen, daß in einem an sich neuen Druckgaserzeuger zunächst komprimiertes Gasgemisch zur Explosion gebracht wird, der entstehende Druck jedoch ohne Arbeitsleistung lediglich zur Volumenvergrößerung infolge Expansion der Gase dient, mit welcher Vergrößerung bereits eine Herabsetzung der Temperatur verknüpft ist; schließlich treten die Gase bei einer der Düse zuträglichen Temperatur zur Turbinendüse über, innerhalb welcher sie event, mit Dampf gemischt auf eine Temperatur expandieren, welche dem Turbinenrad zuträglieh ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Abkühlung von Explosionsgasen zum Betriebe von Turbinen, ' dadurch gekennzeichnet, daß das zum Betriebe der Turbine erforderliche, in einem

• maschinell gesteuerten, periodisch arbeitenden und innerhalb eines Druckbehälters (G) gelagerten Explosionstopf (E) erzeugte Druckgas zunächst ohne Arbeitsleistung zwecks Erniedrigung seiner Temperatur in einen Behälter (G) hinein expandiert, um von dort aus einer Türbine (G T) zugeführt zu werden, in welcher es unter Arbeitsleistung weiter expandiert.

2. Eine Ausführungsform des Verfahrens, bei welcher die den Metallteilen schädliche Wärme von Kühlwasser aufgenommen wird, so daß letzteres verdampft und der entstehende pampf entweder gemischt mit den Gasen oder getrennt für sich arbeitsleistend expandiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.