DE176994C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gasturbinen mit Explosionskammer und anschließender Düse arbeiten besonders deshalb unrationell, weil die während einer Explosion austretenden Verbrennungsprodukte keine konstante, sondern eine abnehmende Geschwindigkeit besitzen, deren größter Wert kurz nach der Explosion, deren kleinster kurz vor der folgenden Explosion auftritt.

Denkt man sich nun eine Gasturbine mit

ίο Geschwindigkeitsstufen in der bekannten Anordnung, so müssen sämtliche Gasteilchen durch die gleiche Anzahl von Laufrädern unabhängig von ihrem Geschwindigkeitszustand hindurchtreten. Dies bedingt aber ein unwirtschaftliches Arbeiten insofern, als die für eine bestimmte Gasgeschwindigkeit berechneten Stufen, entsprechend der abnehmenden Gasgeschwindigkeit zwischen zwei Explosionen, unter anderen Verhältnissen als den berechneten arbeiten müssen.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung dieses Übelstandes dadurch, daß die jeweilige Stufenzahl der abnehmenden Geschwindigkeit der Gasteilchen angepaßt ist.

Wird nämlich die Zahl der Explosionen pro Sekunde so groß gemacht, daß die Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Explosionen gleich der Zeit einer Umdrehung der Turbinenwelle ist und rüstet man alsdann die einzelnen Laufräder nicht auf dem vollen Umfang mit Schaufeln aus, sondern sieht vom ersten bis zum letzten Laufrad wachsende Lücken, vor, dann kann durch rechtzeitige Einleitung der Explosion erreicht . werden, daß die Gasteilchen größter Geschwindigkeit durch sämtliche Laufräder hindurchtreten, während mit abnehmender Geschwindigkeit der Gasteilchen entsprechend den jeweils vor die Ausströmdüse tretenden Lücken auch die Stufenzahl abnimmt. .

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand für eine Gasturbine mit fünf Laufrädern, also fünf Geschwindigkeitsstufen dargestellt. Fig. ι zeigt einen Längsschnitt durch die Turbine mit den Laufrädern. Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 zeigen die einzelnen Laufräder mit den wachsenden Lücken in Ansicht, während Fig. 7 ein Abwicklungsschema der Turbine mit Leit- und Laufrädern darstellt.

Entsprechend der Zeichnung wird das unmittelbar vor der Ausströmdüse sitzende Laufrad ι auf dem ganzen Umfang voll mit Schaufeln besetzt, während die folgenden Laufräder 2, 3, 4 und .5 nur auf einem Teil des Umfanges Schaufeln erhalten,, derart, daß wachsende Lücken 6, 7, 8, 9 entstehen.

Wenn die Größe der Lücke 6 gleich —des Laufradumfanges ist, so ist die der Lücke 7 gleich —, der Lücke 8 gleich — usw.

Die Laufräder werden, wie aus dem Abwicklungsschema nach Fig. 7 sich ergibt, so auf die Turbinenwelle aufgekeilt, daß die Lücken von derselben Stelle 10 aus, d.h. also vom gleichen Radius aus, beginnen. Denkt, man sich dann die Ausströmdüse etwa in der Lage der Linie 11 und die Laufräder

an der Düse in der Richtung des Pfeiles 12 sich vorbeibewegend, so ergibt .sich, daß die aus der Ausströmdüse austretenden Gasteilchen zunächst sämtliche Lauf räder 1, 2, 3, 4 und 5, sobald die ,Lücke 9 vor die Düse kommt, nur noch vier, sobald die Lücke 8 vor die Düse kommt, nur noch drei usw. durchlaufen müssen. Leitet man demgemäß die Explosion in dem Augenblick ein, in welchem die Laufräder zu der Düse die in Fig. 7 angedeutete Lage haben, so treten die Gasteilchen größter Geschwindigkeit durch alle Laufräder hindurch, während mit abnehmender Geschwindigkeit die Zahl der Laufräder, durch welche die Gasteilchen hindurchtreten müssen, abnimmt.

Durch diese Anordnung ist eine rationelle Ausnutzung der Bewegungsenergie der Verbrennungsgase möglich, weil die Zahl der Stufen dem jeweiligen Geschwindigkeitszustand derselben angepaßt ist. Damit die durch die Lücken ausströmenden Gasteilchen nicht gezwungen sind, durch das folgende Leitrad jeweils hindurchzutreten, können an den Lücken, wie aus Fig. 1 hervorgeht, Ablenkschaufeln 13 angeordnet sein, die den Gasstrom nach oben ablenken, derart, daß er frei über die folgenden Leiträder hinweg nach außen entweichen kann. Gleichzeitig dienen diese Ablenkschaufeln 13 zum Massenausgleich der mit Lücken versehenen Laufräder.

Claims (2)

Pate nt-Ansprüche:

1. Explosionsgasturbine mit Geschwindigkeitsstufen, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander folgenden Laufräder nicht auf dem vollen Umfang mit Schaufeln ausgerüstet sind, sondern wachsende Lücken besitzen, so daß, der jeweiligen Stellung der Laufräder zur Düse entsprechend, die aus der Düse austretenden Gasteilchen entweder durch alle Laufräder arbeitsleistend hindurchtreten oder nur durch einen Teil derselben, während sie aus den Lücken der übrigen frei entweichen, zum Zwecke, die Anzahl der Geschwindigkeitsstufen dem jeweiligen Geschwindigkeitszustand der aus der Düse austretenden Gasteilchen anzupassen.

2. Ausführungsform der Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lücken mit Ablenkschaufeln (13) ausgerüstet sind, welche zum Massenausgleich des Turbinenrades einerseits, zur Führung der abgelenkten Gase über die Leiträder hinweg andererseits dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.