DE190212C

DE190212C -

Info

Publication number: DE190212C
Application number: DENDAT190212D
Authority: DE

Description

or,

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 190212 KLASSE 27c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Juni 1906 ab.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Leistung von Kompressoren für Gasturbinen, vorzüglich für solche Gasturbinen, die durch Gemische von Wasserdampf mit Verbrennungsgasen betrieben werden. Solche Gasturbinenanlagen erfordern große Kompressoren. Man hat bisher erhebliche Schwierigkeiten gehabt, diese Kompressoren in zweckmäßiger Weise mit der

ίο Turbine zu kuppeln und die Kompressorleistung der jeweiligen Leistung der Turbine entsprechend zu verändern. Gemäß vorliegender Erfindung wird zur Kupplung der Kompressoren mit der Turbine eine sogenannte elektrodynamische Kupplung verwendet, die aus einem auf der einen Welle befestigten Dynamomaschinenanker und einem auf der anderen Welle befestigten Magnetfeld besteht. Die elektrodynamischen Kupplungen haben den Vorteil, daß sie einen Teil der von ihnen aufgenommenen Leistung in elektrische Energie umsetzen und beliebig verfügbar machen und einen anderen Teil in Form von mechanischer Energie unmittelbar auf die zweite Welle übertragen. Innerhalb gewisser Grenzen kann das Verhältnis der übertragenen elektrischen und mechanischen Leistung verändert werden, und es kann unter bestimmten Verhältnissen mit Leichtigkeit eine unmittelbare Abhängigkeit bzw. ein bestimmtes Verhältnis zwischen der elektrischen und der mechanischen Leistuug aufrechterhalten werden.

Handelt es sich um Anlagen, bei denen eine von vornherein bestimmte Nutzleistung in Form von elektrischer Energie dauernd und gleichmäßig verlangt wird, so läßt sich durch passende Wahl von Druck und Temperatur des Dampfgasgemisches und von dem Übersetzungsverhältnis der elektrodynamischen Kupplung leicht eine Anordnung der Anlage finden, bei der das richtige Verhältnis der Kompressorleistung und der elektrischen Nutzleistung dauernd gewahrt bleibt. Handelt es sich um Anlagen, in denen häufig größere oder geringere Änderungen der Belastung des Stromerzeugers eintreten, so kann das richtige Verhältnis der Kompressorleistung zur Nutzleistung unter gleichzeitiger davon unabhängiger Regelung der Spannung des Stromerzeugers durch besondere Regelungseinrichtuiigen aufrechterhalten werden; z.B. kann man zwecks Leistungssteigerung der Gasdynamo die Tourenzahl des Motors und damit gleichzeitig die des Kompressors erhöhen, wodurch der Kompressordruck und damit der Betriebsdruck von dem Dampfgasmotor gesteigert wird. Bei Leistungsverminderung der Gasdynamo ist, da die Reibungsarbeit des Kompressors ungefähr konstant bleibt, der relative Gasdampfverbrauch der Turbine aber steigt, eine relative Erhöhung der Kraftübertragung auf die Kompressorwelle notwendig. Wenn nun auch bei sinkender Belastung der Wirkungsgrad der Kupplungsdynamo ebenfalls sinkt und eine relativ größere Magneterregung notwendig ist, so genügt in manchen Fällen, z. B. bei Leerlauf, die Magneterregung nicht, um der Kompressorwelle genügend Drehkraft zu geben. Man kann dann aber den Ankerstrom der Kupplungsdynamo durch einen Wider-

stand teilweise kurzschließen oder aber man speist einen Hilfsmotor, welcher die Kompressorwelle ebenfalls antreibt, mit einem Teil des Ankerstromes. Das Ein- und Ausschalten und Regulieren dieser Hilfsvorrichtung kann von dem Kompressionsdruck abhängig und selbsttätig eingerichtet werden.

Diese Art Zusatzregelung wird man jedoch nur im äußersten Falle anwenden. Im allgemeinen kann man die elektrischen Verhältnisse der Dynamo so vorsehen, daß außer bei Leerlauf stets ein gewisser Überschuß an magnetisch übertragener Leistung vorhanden ist, so daß die Verbrennung des Brennstoffes in einem' gewissen Luftüberschuß stattfinden kann.

Handelt es sich darum, die Periodenzahl eines von dem Stromerzeuger gelieferten Wechselstromes konstant zu halten, so muß die relative Umlaufzahl zwischen Motor und Kompressorwelle bzw. zwischen Anker und Magnetfeld der elektrodynamischen Kupplung konstant gehalten werden. Dieses Konstanthalten der relativen Umlaufzahl kann durch gleichzeitige Regelung an dem Dampfgasmotor und an dem Kompressor geschehen, indem z. B. der Betriebsdruck am Motor und das Füllungsverhältnis am Kompressor geändert wird. Zweckmäßig wird von der Kompressorwelle aus gleichzeitig die Brennstoffpumpe und ev. bei Dampfgasanlagen die Wasserpumpe betrieben.

Claims

Patent-An SPRU ch:

Einrichtung zur Regelung der Leistung von Kompressoren für Gasturbinenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressoren von der Turbinenweile aus mittels einer elektrodynamischen Kupplung angetrieben werden, deren Anker gleichzeitig Strom liefert, zu dem Zweck, die Kompressorenleistung leicht in Abhängigkeit von der Nutzleistung des Ankers der elektrodynamischen Kupplung regeln zu können.