DE181149C

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Publication number: DE181149C
Application number: DENDAT181149D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

— Ja 181149—. KLASSE 46 ^./GRUPPE

FRANZ SCHÄFER in DESSAU.

Die bisher bekannt gewordenen Vorschläge und Versuche zum Betriebe von Turbinen durch brennbare Gase und Flüssigkeiten beruhen auf dem Gedanken, ein verdichtetes Gemisch von Luft und Brennstoff in einer Kammer unter gleichbleibendem Druck zu verbrennen und die gespannten heißen· Verbrennungsprodukte unmittelbar danach auf ein Turbinenrad zu leiten. Dieser Betriebsweise haftet die große Schwierigkeit an, daß dabei die Düse und die Schaufeln der Turbine außerordentlich hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Die deshalb schon von mehreren Seiten in Vorschlag gebrachte Zumischung von zerstäubtem Wasser oder Wasserdampf zu den verbrannten Gasen setzt zwar die Temperatur, aber auch den Wirkungsgrad wesentlich herab. .

Zur Umgehung dieser Schwierigkeiten werden nach vorliegender Erfindung nicht die aus der Kammer austretenden heißen Gase (Verbrennungsprodukte), sondern die der Kammer zuströmende Frischluft und gegebenenfalls außerdem auch noch das zuströmende Gas zum Antriebe einer Turbine benutzt, wobei die Turbine der Verbrennungskammer nicht nach-, sondern vorgeschaltet wird und die Verbrennung und Ausdehnung der Gase ohne Verrichtung nutzbarer Arbeit nur zur Verdrängung atmosphärischer Luft erfolgt, zur Verrichtung von Arbeit dagegen die nach der Verpuffung entstehende teilweise Luftleere herangezogen wird.

Zur Durchführung der Arbeitsweise eignet sich u. a. die auf beiliegender Zeichnung schematisch dargestellte Anordnung. Eine mit Kühlrippen (oder Wassermantel) und mit einer Zündvorrichtung Z versehene Verbrennungskammer K mit einem nach außen sich öffnenden selbsttätigen Ventil F₁ steht durch ein nach innen sich öffnendes selbsttätiges Ventil F₂ und ein Rohr R mit dem Gehäuse G einer Turbine T in Verbindung, welches mit einer oder mehreren zweckmäßig düsenartig gestalteten öffnungen O für den Eintritt atmosphärischer Luft und gegebenenfalls auch für den Eintritt frischen Gases versehen ist. (In der Zeichnung ist eine Ausführungsform für den Betrieb mit flüssigem Brennstoff dargestellt, welcher durch ein Röhrchen r und eine Streudüse s unmittelbar in die Verbrennungskammer gesprüht wird.) In die mit Luft gefüllte Kammer K wird zunächst durch eine von Hand betriebene Vorrichtung so viel Gas (zündbares Gemisch oder brennbarer Dampf) eingeleitet oder flüssiger Brennstoff eingespritzt, daß die durch Entzündung und Verbrennung des . Gemisches entstehenden Verbrennungsprodukte die Kammer völlig ausfüllen können. Bei der nun folgenden Verpuffung werden die Verbrennungsprodukte durch das Ventil F₁ ausgetrieben, welches sich nach Ausgleich der Spannungen sofort wieder schließt. Die danach die Kammer zunächst noch völlig ausfüllenden Verferennungsprodukte kühlen sich schnell ab; dadurch entsteht in der Kammer ein Unterdruck, unter dessen Einwirkung das Ventil F₂ sich öffnet und atmosphärische Luft durch die Düse O in das Gehäuse der Turbine eingesogen wird, die dabei das Schaufelrad in rasche Umdrehung versetzt.

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Ist der Druck in der Kammer K bis fast zur Höhe des äußeren Luftdruckes gestiegen, so wird eine neue Menge Brennstoff in die Kammer eingebracht und verpufft. Dabei schließt sich für einen Augenblick das Ventil F₂ und nun beginnt das soeben beschriebene Spiel von neuem. Die bei jedem Spiel zugeführte Brennstoffmenge wird so bemessen, daß bei der Verpuffung nur die

ίο Verbrennungsprodukte des vorhergegangenen Spieles und die überschüssige Luft aus der Kammer K ausgetrieben werden. Um einen gleichmäßigen Gang der Turbine zu erzielen, wird entweder ein Schwungrad auf ihrer Welle angebracht oder es werden zwei oder mehr abwechselnd arbeitende Verbrennungskammern mit einem oder mehreren Turbinengehäusen verbunden. Es steht nichts im Wege, 'die bei jedem Spiel ausgestoßenen Verbrennungsprodukte nach Art bekannter Vorschläge und Ausführungen zum Betriebe einer Überdruckturbine zu benutzen, die mit der Unterdruckturbine auf derselben Welle vereinigt sein kann.

Die Regelung des Ganges kann in einfacher Weise durch Veränderung des Einströmquerschnittes der Düsen unter der Einwirkung eines Fliehkraftreglers erfolgen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Betriebe von Luftoder Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verpuffung eines brennbaren Gemisches in einer Verbrennungskammer Luft und abgekühlte Verbrennungsprodukte aus der. Kammer -verdrängt werden, so daß der durch Abkühlung der heißen, in der Kammer verbliebenen Verbrennungsprodukte' ent-

. stehende Unterdruck atmosphärische Luft oder zuströmende Gase zur Verrichtung von Arbeit in einer der Kammer vorgeschalteten Turbine ansaugt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des unter i. beanspruchten Verfahrens, bestehend aus einer mit Kühlrippen oder Wassermantel und mit einer Zündvorrichtung (\) versehenen Verbrennungskammer (K) mit einem nach außen und einem nach innen sich öffnenden selbsttätigen Ventile (V₁, V₂) in Verbindung mit einer davorgeschalteten Unterdruckturbine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.