DE2023896A1 - Gasturbine - Google Patents

Gasturbine

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DE2023896A1
DE2023896A1 DE19702023896 DE2023896A DE2023896A1 DE 2023896 A1 DE2023896 A1 DE 2023896A1 DE 19702023896 DE19702023896 DE 19702023896 DE 2023896 A DE2023896 A DE 2023896A DE 2023896 A1 DE2023896 A1 DE 2023896A1
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Lucien Chelles Dekeyser (Frankreich)
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Bennes Marrell S.A., Saint-Etienne (Prankreich)
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    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/08Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases
    • F02C7/10Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases by means of regenerative heat-exchangers
    • F02C7/105Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases by means of regenerative heat-exchangers of the rotary type
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Description

ν ■ Die Patentanwälte
Dlpl.-Ins* V. Beyer l Bipl.-4/irtsch.-tng. B. Jocheri
6 Frankfurt am Hain Freiherr~VOn-6tein*Str« , In Bachenr
Benjies Karrel&ocidtd Anonyme
in Saint-Etfienne (Iioire, Frankreich)
Gasturbine
Die Erfindung betrifft eine Gasturbine aiit ©ine» Koatpressor, der Frischluft s*u einer Ißdeleitung fördert, an welche " die Brennkanaäern angeschlossen sind, und mit einer die nach außen abzuleitenden Auspuffgase hinter der Miederdruclcturbine aufnehüifnden Auslaßsaiwaelleitung.
Es ist bei derartigen Gasturbinen» insbesondere bei solchen für Kraft fahrzeuge, z.B. lastkraftwagen, bekannt» Wärmetauscher vorzusehen, welche die Aufgabe haben» ©inen Teil der in den Auepuff gasen enthaltenen Wartis »urück-au««* gewinnen, um auf diese Weise den iarmodynamiscliöa Wir« kungsgrad zu verbessern und den spezifischen Brennstoffverbrauch zu verringern. Weitere Vorteile der Wärmetauscher sindi " J Die Verringerung döa* femperatur der Auspuffgase sau ißur-· binenauslaß 5 . Ein geringerer Lärmpegel am Auslaßij Eine Verkleinerung des Auslaßquersehnittes infolge folumen-l verringerung j i |
Eine Kostensenkung und Platzeinspalrung bei den Schall- ; däupfern, .-...- !
Es ist Auigabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Gas-■ turbine d^r eingangegenannt en Art die wärmerücksevfinBung s ~ aus den A^spuffgastn weiter zu verbessern, und zur Losung · dieser Aufgabe wird erfindungegeräfl vorgeschlagen» daß die Frischluft in einem Strömungekanal deT Ladeleitung zwischen
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ORIGINAL SNSPECTiD
ia Querschnitt i.n wesentlichen dreieckiger Keil sitzt ,an dessen beiden Seitenflächen je ein weiterer Keil unter der l'irku&g einor sich längs des Üiifangs der t&rnetauscherscheibe erstreckenden Druckfeder anliegt, reiche sich jeweils auf der anderen Seite an einer Innenrippe des Zahnringes abstützt· Hierbei wird zwecktfäßigertfcise die Anordnung derart getroffen, daß die Bolzen und die Innen-* rippen gleichmäßig über den Urafang der Varruetauscher-Bcheibe bzw. des Zahnrings verteilt sind, wobei eine Innenrippe jeweils in der Mitte zwischen zuei Bolzen angeordnet ist und sich Druckfedern zum Andrücken der Keilο zweier benachbarter Bolzen auf beiden Leiten an der zwischenlie%enden Innenrippe abstützen. "
Die Lagesicherung des Zahnrings kann vorzugsweise derart vorgeaoiffaen worden, daß dieser gegenüber der auf ihn durch das Ritzel ausgeübten Kraft iia wesentlichen nahe der Ebene der Kraftrichtung durch eine Seihe äußerer Räder odor Rollen abgestützt ist, die paarweise an un oifio Mittelachse vorschwenkbaren Hebeln gelagert sind. 1 Es ist vorteilhaft, zusätzlich zwei weitere Arten von Stützrollen für den Zahnring vorzusehen, auf welchem er sich während des Stillstands oder unter geringer Belastung abstützt.
Die Dichtungsmittel an der Wärmetauscherscheibe bestehen in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung aus beiderseits an der Wärsetauaeherschoibe anliegenden dünnen Reibplatten, welche auf einem bestirnten Sektor der Scheibe den StrÖQungakanal für die Frischluft umschließen und deren jede von einen an Stator der Turbine abgestützten, metallischen Faltenbalg gegen die Scheibe gedrückt gehalten sind, sowie weiterhin aus einer am Stator befestigten, an der Scheibe anliegenden, flexiblen Dichtungslippe, welche eich wenigstens einseitig über den Rcetsektor der Vänaetauecberscheibe erstreckt. Alternativ können die Dichtungami ttel auch aus an der Uäriietauecherecheibe anliegenden Relbleisten beetehen, t/elehes beidseitig in Reihe !untereinander auf ο inen bestimmten Sektor der Scheibe den Ctrömungs-
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kanal für die Frischluft md auf dem Besteöktor wenigstens einseitig den fiftvfauiieeltanal für die Auspuffgas© !anschließen und durch am Stator aisgestllta© Federn gegen die Wärm®- '·' tauscherscheibe anpreBsbar eimcV . ■ -
In praktischer Auefipipuiig-dev Krfindung wird eiffe Gas*· turbine fcevorsugt, !»,ei welcher sgraaetrieeti auf jeder Seite der Turbine eine Wjarffletaueeliereelieibe in senkrechter Lage und mit senkrecht sbw? Turbinenaejlise gerietitöter Ärehac]|sG angeordnet ist, vobvi dann tfeitorliiE vöTgee&kpn sein -kann, daß der gesmute Vorderteil des -Shirb^nensehliuees mit doppelter V'and odjer ¥aiide.t*irke auegebilclet ist« in deren Inneres die angesaugte, Verhältnismäßig frisch© Luft strömt. Eine solche Konstruktion ist insbesondere sur Anv/endung bei Lastkraftwagen deshalb vorteilhaft, v/cil man auf diese Vloiae eine vcrhältnieaäßig niedrige Temperatur' an der Aur~ scnuand des Gehäuses erhält.
Sie Erfindunc .tfixu nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Aueftihrungsb&iepielen näher erläutert· Es zeigen:
Fig. 1 ; einen horizontalen Längsschnitt nach Schnittlinie I-I in Pig. 2 durch eine Gasturbine cenäß der Erfindung, Fig. 2\ eine Seitenansicht auf die Gasturbine nach Fig. 1 in Blickrichtungfdee dort eingezeichneten Teiles II,' Fig. 3, eins Sehnlttfesslcht nach der Schnittlinie III-III.in Fig. 1,;Fig. 4-i 5, 6, 7 Schnittansiehten' a*eh den Schnittlinien IV-IY, V^1 Vl^VI, VlI-VII in Fig. 3, Fig. 8 in perspektivischer Baretellune'eine auseinandergesogene ZueaoQcnetcllungBzeichnung der Verbindungselemente zv/jnchen einer Wärmetauscherscheibo der Gasturbine nach Fig. 1 und und einen sie mit Zwischenabstand xmgcbendcn Zahnring, 7ig. 9 eine vereinfachte pcrspcktiviFche Darstellung des Antriebs8y6tens z\/eier Wäruietauschorscheibcn dor Gasturbine nach Fig. 1 und 2, Fig. 1o, einen Ausschnitt oinor Seitenansicht im vergrößerten Maßstab einer V/äriuotauscherschexbfc, Fic. 11 eine vercrößerte Detäilansicht einer in Fic* 1 ge- ^cichricten Uämictauscherscheibe, Fig. 12 eine Schnittan-
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naofr der Gchnittlinio XJI-XXX in fig* 1 und It1 13 und 14; Schnitt ansicht en nach d tu Linien ϋί-XII und XIII-OCtII in Fig. 12» Piß· 15; in einer riß. 11 ent· sprechenden Darstellung ein weiteres AusfÜluningsbeispiel für die Dichtungsmittel an den Vaxuetauscherseheiben der Gasturbine, Fig. 16; eine Schnittansieht nach der Schnitt- ' linie XVX-XVX in Fig. 15, Fig. 1?{ eino Schnittaneicht * nach der Schnittlinie XVXI-XVXX in Fig. 16.
Die in Fig· 1 und 2 dargestellte Gasturbine belltet #inen Zentrifugal-Kompressor 1» eine Hochdruckturbine 2, dio auf dieselbe Welle 3 * der Zentrifugal-Korapreesor 1 aufgekeilt Ast, und eine" Niederdruckturbine 4t welche λ
über ein Bedusiergetriebe 6 eino Antriebswelle 3 antreibt· Auf der gegenüberliegenden, vorderen Seite der Gasturbine treibt die Walle 3 ein Getriebe 7 an* Das Ansaugen atmosphärischer Frischluft erfolgt durch seitliche Sinlaßöffmangen 8, wahrend die Auspuffgase sur weiteren Ableitung zur Atmosphäre über swei nach rückwärts gerichtete Aualaßöffnungen 9 ausgestoßen werden.
Die Besonderheit der dargestellten Gasturbine sind zwei rentierende Wärmetauscher 1o, welche jeweils sowohl im StriSmungeweg der durch den Kompressor 1 gelieferten Frischluft (Pfeile 11) ale auch im ßtrömungsweg der über die Au*- lafiBffnungen 9 ausgestoßenen verbrauchten· aber noch heißen Brenngase liegen. Jeder Wärmetauscher besteht aus einer Scheibe, die um eine horizontale Querachse 13 roitiert, welche senkrecht zur Längsachse 14- der Turbine gerichtet ißt. Die zwei scheibenförmigen Wärmetauscher sind in senkrechten Ebenen zu beiden Seiten der Turbine angeordnet;, und ihre Achsen 13 fluchten« Da beide Wärmetauscher identisch sind, wird im folgenden der Einfachheit halber nur einer näher beschrieben·
Sie von der Außenatmosphäre über die Einlaßöffnungen β angesaugte Luft wird vom Kompressor 1 in eine ringförraiEe Jjado-Xeituns 15 sedrückt· Dießo verhältnisinäßiE frische Luft hat dann z.B. einen Drucke^V fajPιGsreÄpnordnung von 4 Bar
- - 6 -BAD ORfGINAL
i«s» Cj ·"' '* ' |"j J"1 I Ml M
Zwei Kanäle 16, die mit äußeren Verstärkungsrippen- 1? versehen sind, leiten die frischluft aus der Ziädeleitung 15 dann weiter* Sie erstrecken sich länge der Außenseite des TurbinengehHusea und enden nach einer ellbogenfdriaigen Krümmung in einen Stromungsteanal 18, welahor parallel zu den Achsen 15 gerichtet ist und in dem die l'rischluft . von außen »ur zentralen Kingeaehsir 14 hin strömt:f wie es durch die Pfeile 11 in fig· 1 angedeutet* ist» 'Dabei durchströmt die frischluft auf jfeder Seite eine aus wärme«·-: ..-speicherndem Hat er i al beatelende Seheilbe 19 dos ~~ jeweiligen v/äxmetauschers 1o (siehe auch
sich die Luft in einer eiEksigoa
von .wo aus sie in Brennkajoaera be.tarotei? Bauart(nielit- ge«" zeigt) strömt* Bio Kanäle 16 bilden mit Besstig auf die■; - eigentliche furbine eine sweitc äußere Gehäuäefiand» wobei die »wischen den.'Gehätiseviänden st3?öaend©-fr£selilti£t' für eine vexnäX^nifflnäßis. niedrige !Eeispe^atui!' ügt Außen-" -. wand sorgt«
Ib StrÖmimgaiiictetmrag Msites? toss
werden die- Msptaffgaee. imsäwi mit? Bestig'atif Sie- iängs-■■ achse 1* dieiiirfeMl gegenüberlieeendten Au@3,aj3saiaa(3l;löitungen. 21 aufgenosaae»· Jede äe^sölben bildet einen parallel zu den Achsen-13 gerichteten SiiriSmuägafeansS., iß welchen, dieentsprechend 4©n in fig, 1 eingezeichnQteÄ ^feilest 12 von innen' nach außen str&aende» Atuspuf £gase' wiedertia die Scheiben 19 der Wäriaetauschsr 1o diirchs-feEoiaen·- Danach - . - ■ gelangen die Auspuffgase Über einen Hingfeanal 20 zu Auslaßöffnungen 9* J
Die Drehbewegung der beiden Wämetauseherscheiben ig Wärmetauscher Io erhälfc ihren Anstrieb vom Getrieie 7 her. Der zn den Scheiben führende G-etriebezug wird; weiterunten noch im Zusanmenhane nit? Biß.; 9 näher bnschriebeii. Eb sollte beachtet werden, daß die StrÖntuigsrichtwiß der Frischluft (pjteilö 11) ©ntgegeiigesetzt ist zxir Ströiaungsrichtunß der Auspuffgase (Pfeile 12) Jeweils in den aufeinander paraljien Strö'nmnKÄaiiäleii 18 hzxi* 2f ·■ . "
*■ " . ' ORIGINAL INSPECTED
-*■-■■ v-A^.yn
Wahrend die Auspuffgase (Pfeile 12) die Wärmetauscher*· Bcheibon 19 durchströmen, geben sie an deren wärmeßpoichemäos Material Wärmeenergie ab. Infolge der Drehbewefsung der Würiaetauachorechslbon 19 wird das erhitzte wiirmeepeiefeorn* de Üatorial in den StrÖmungsweg der Frischluft (Pfeile 11) Gebraucht, so daß sich diese beim Durchgang durch die Wurme tauscher scheiben 19 erwärmt«
Die nachfolgend erläuterten Fig. 3 bis 8 »eigen Einzelheiten des Antriebs und der Führung der Drehspeicherwärmetauscher· Danach ist ,jede Ifäraetauecherscheibe 19 mit oiner Na-bο 23 ausgebildet 4 die auf der fest in einen Stator 24 der \--~ Turbine sitzenden Achse 15 gelagert ist· Der Drehantrieb jeder Wärmetauscherscheibe 19 erfolgt über einen metallischen Zahnring 25, dessen Zähne 26 einer Außenverjzahnung mit einem " Ritzel 27 in Singriff stehen, welches fest alt einer im Stator 24 gelagerten Wolle 20 vorkeilt ist(siehe Fig« 9). Die zwei Wellen 28 liegen auf beiden Seiten der Turbine quer zu deren Längsachse und fluchten· Beide sind über Kuppe!büchsen 3o, die ein gewisses axiales Spiel gestatten, sowie Kardangelenke 31 mit der Mittelachse eines Schneckenrades 32 verbunden, welches seinen Antrieb durch eine Schnecke 33 erhält. Die letztere liegt mit Bezug auf die Turbine in deren !Längsrichtung und ist über eine Transmission, die unter anderem aus einer Kuppolbuchse 34 mit axialem Spiel und Kardangelenken 35 besteht, mit einer Abtriebswelle 36 des Getriebes 7 verbunden· Wie erwähnt, wird g die Drehbewegung der Abtriebswelle 36 von der im Getriebe 7 untersetzten Drehbewegung des Frimärteils 1, 2, 3 der Gasturbine abgeleitet.
Das Material, aus dem jede Wärmespeicherscheibe 19 besteht, hat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der praktisch vernachlässigbar oder sogar geringfügig negativ ist. Diese Eigenschaft iet deshalb vorteilhaft,'weil die Wärmetauscherscheiben 19 während des Betriebe sehr starken Vermischen Be- t anspruchungen ausgesetzt sind. Aus diesem Grunde nuß auch zwischen jeder Wärmctauschcrscheibe 19 und den metallischen Zahnring 25, über welchen sie ancetrieben wird, ein radialer
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Zwischenabatand vorgesehen sein. Dieser Zwisclicnabstand bzw. dieses Spiel ergibt sich als eine Funktion der vorherrschenden Betriebsbedingungen bei laufender Turbine.' Wegen des genannten Spiels ist die im folgenden beschriebene Mitnehmerverbindung zwischen dem Zahnring und der Wärmetauscherscheibe vorgesehen:
Am Umfang jeder Wärmetauscherscheibe 19 sind quergerichtete zylindrische Ausnehmungen (im Beipiels nach Fig. 3 der Anzahl nach 18) angeordnet, in welche jeweils ein im Querschnitt im wesentlichen zylindrischer metallischer Bolzen
37 eingesetzt ist. Jeder dieser Bolzen 37 ist wiederum mit einer im Querschnitt zylindrischen, konkaven Längsnut
38 versehen, welche als Sitzfläche für eine passende zylindrische Grundfläche eines Keiles 39 dient, der im übrigen außer der Gruridfläche zwui seitliche Keilflächen 4o und besitzt und im wesentlichen im Querschnitt dreieckig ausgebildet ist. Die Kante 42 zwischen den Keilflächen 4o und 41 liegt parallel zur Achse 13 und zeigt gegen die Innenfläche 44 des Zannrings 25 (siehe Fig. 3 und 8). In den Winkel zwischen der Keilfläche 4o und der Innenfläche 44 des Zahnrings 25 ist eine weiterer metallischer Keil 43 eingesetzt und entsprechend auf der gegenüberliegenden Seite zwischen der Keilfläche 41 und der Innenfläche 44 des Zahnrings 25 ein dem Keil 43 identischer Keil 45. Dies0 beiden Keile werden durch Druckfedern 46 und 47 gegen den verschwenkbaren Keil 39 gepresst. Die Druckfeder 46 des Keiles 43 stützt sich dabei an einer I-nnenrippe 48 des Zahnrings 25 ab und entsprechend die Druckfeder 47 an einer Innenrippe 49. Solche Innenrippen 48 und 49 sind gleichmäßig über den Umfang des Zahnrings 25 verteilt und ihre Anzahl entspricht derjenigen der Bolzen 37. V/ie aus Fig. 3 zu ersehen, ist die Anordnung derart, dass jeweils eine Innenrippe 48 oder 49 zwischen zv.'oi Bolzen 37 liegt und als Abstützung für zwei Druckfedern dient.
Die beschriebene Art der Vorbindung zwischen der Wärmetauscher scheibe 19 und dem Zahnring 25 Gewährt eine gewisse radiaJLo Flexibilität., die jedoch ohne weitere· Hnßnahncn für die DrehncuaentubortragunE auf den Zahnring
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störend sein könnte. Insbesondere die tangensiale Kraftkomponente der vom Ritzel 2? auf den Zahnring 25 ausgeübten Kraft könnte zu einer Verschiebung des letzteren ; führen. Die Lagesicherung des Zahnringo 25 wird bei ^Loia " beschriebenen Ausfürhungsbeispiel'jedoch in einfachetr
..weise dadurch erreicht, daß an,' dessen Umfang Doppelrollen 5o (Pig. 3 und 4) angesetzt werden, wobei jede Rollo auf einer Achse 51 läuft, die jeweils an Ende eines um eineim Stator 24- gelagerte Mittelachse 55 verschwenkbaren zweiarmigen Hebels 92 gelagert sind. Bei den Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind zwei Paare von Doppelrollen 5o, jeweils paarweise um eines Mittelachse 53 verschw^nkbar, im wesentlichen in dqr Ebene und Richtung dor durch das Ritzel 27 auf den Zahnring 25i einwirkenden Kraft vorgesehen, wobei im Beispielsfall: angenommen ist, daß der Zahnring " 25 in Richtung des Pfeiles 5^ in Big· 3 angetrieben wird. Zwei v/eitere Serien von Stützrollen dienen dazu, den Zahnring 25 zu halten bzw. zu führen,' wenn die- Turbine mit sehr geringer Belastung läuft. Benutzt werden dazu zwei- . : zu beiden Seiten des Ritzels 27 montierte Stützrollen 55, die seitlich außerhalb der Zähne 26 auf der äußeren . Mantelfläche des Zahnrings 25 laufen (siehe Mg. 5)» sowie weiterhin in derselben We^.se angeordnete Rollet 56, . .·
die auf einer Achse 57 sitzen, welche in festen lagern 50-am Stator 2^ abgestützt ist (siehe Fig. 7). ;
Die Dichtungsmittel, mit deren Hilfe auf den seitlichen Stirnflächen jeder; warmotauscherscheibe 19 eine Leckage '.-·<* und Vermischung der Luft und der Auspuffgase in den Strömungskanälen .18 und 2Ί (Fig. 1) verhindert wird, sind nachfolgend in zwei verschiedenen Ausführungen beschrieben, j Bei einer ersten Variante (Pig. 1, 12, 13, 14) vierden metallische, segmentförmige Reibloisten59,und 6o benutzt, die durch Federn 61 gegen die Wänaetauscherscheibon angedrückt ' ; v/erden. Bei. der zweiten Variante (Fig. 15, 16 und 17) werden ein Dichtungsbai π; 62 und Dichtungelippen 63 benutzt, wobei diese beiden letztgenannte« Cl«**«*ae m<;ge&amt aua Motall bestehen.
Die Ausführung der Dichtungsmittel, nach Fig. 1 und 11 bis 14 sieht auf jeder der beiden seitlichen Stirnflächen einer Wärmetauscherscheibe 19 eine Reihe von segmentförmigcn Jleibloisten 59 vor, die Ende an Ende hintereinander liegen Und den Querschnitt des Strömungskanals 18 für die Frischluft umschließen. Der übriße Umfangsbereich der Vämetauscherscheibe 19 wird durch ähnliche Beibleisten 6o, die ebenfalls |5nde an Ende hintereinander liegen, abgedichtet, um dije: Auspuffgase zurückzuhalten und um insbe-
t ■ ■ ■ . sondere zu vermeiden, daß diese in eine ringförmige Kammer
64 (Fig. 1, 3 und 11) eindringen, in welcher did mit der Außönverzahnuns des Zahnrings 25 zusammen-wirkenden Ritzel und Rollen 26;,/27> 5o und 56 angeordnet Bind. Die Länge
65 jeder Reibleiste 59 ist mit Absicht verhältnismäßig kurz gewählt j damit eine Anpassung an mögliche Deformationen stattfinden kann* Die Beibleisten' sitzen ver- -S-
schieblich in einer Führung 66, die mit dem Stator 24 verbunden ist· In der äußeren Stirnfläche der Reibleisten, mit welcher diese an der wanaetausQlisischeibo /19 anliegen, i3t jeweils .eine Vertiefung 67 ausgofräst. Diese Ver- . tiefuncen bilden eine Expansionslcamner ♦ welche die Bedeutung einer Gasleckage infolge einer nöglichen Deformation begrenzt. Flächen 68, 69 und 7o jeder Reibleiste 59, an welchen eine Öeibung stattfindet; sind mitChromoxyd und Titanoxyd beschichtet, um einerseits einen geringeren ReibungskO9ffi*ienten zu erhalten und umtandererseits Abnutzung au vermeiden· Die .vorderen und* hinteren Enden der Reibleisten 59 greifen ineinander bzw. überlappen _ einander (siehe Fig. 12), wodurch eine bessere Dichtvirkung erzielt wird. Eine Ausnehmung 71 in ,der rückseitig^en Fläche der Heibleisten 59 nimmt die Druckfeder 61 auf·
Das vorstehend beschriebene Dichtungssysten funktioniert ähnlich wie ein. Autoclav in dem diejenigen Flächen der Reibleisten 59'rait Druck beaufschlagt werden, welche den beschichteten Oberflächen 68, 69 und 7a gegenüberliegen...
Die Reibleisten 6o sind den Reibloisten 59 grundsätzlich ähnlich, jedoch einfacher. Sie besitzen eine Vorderfläche
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72, welche auf der Wanne tauscher scheibe 19 reibt, und eine seitliche Druckfläche; 73, iait welcher sie sich an entsprechenden Führungs- oder Stützsegmenten 74 abstützen. Auch die reibenden Flächen 72 und 73 sind mit einer Schicht und Titancxyd bedeckt und Geschützt.
Bei dein Ausfilhrungsbeispiel für die Dichtungsmittel nach Fig. 15 Ms 17 v/ird der StrÖiaungskanal 18 für die Frischluft durch einen umlaufenden metallischen Faltenbalg 62 abgedichtet, der zwischen zwei Mctallplattcn 7^ und 75 angeordnet ist. Die Platte 75 ist dünn genug, um der Anordnung 62, 75 genügend Biegsamkeit zu verleihen, daß sie sich rclatvien l/urmeausdehnungen der allerdings praktisch mit vörnachlässigbare.r' Wörmeausdehungskoeffizienton ausgeführten Uärnetauscherscheibe 19 anpassen kann. Die reibende Oberfläche 76 der dünnen Platte 75 ist wiederum mit einer abri^festen Schicht versehen, die ebenfalls auf der Baas von ClroEioxyd und Titanoxyd hergestellt sein kann. AuI jeder Seite der Viärrcotauscherschcibe 19 wird jeweils die Platte 74- von Stator 24- getragen (Fig. 15). Auf dem übrigen Unfang der Uärnetauscherscheibc 19 ist an deren in Strönungsrichtung der Auspuffgase (Pfeile:12) gesehen vorderen Stirnfläche eine Zungendichtung 63 angebracht, \rolche mit ihrer Zunge auf der gegenüberliegunden Fläche· der Uärmetauschcrschcibe 19 reibt».
Es ist zu bcnerken» daß in Falle beider vorstehend beschrcibener Arten von Dichtunfrsrdtteln (Fig. 11 und 15) in einer sehr einfachen Weise eine Dichtung zwischen dem" Bin- und Auslaß des Gases an einer Stelle geschaffen wird, wo die Druckdifferenz ausreichend klein ist, während die Temperatur der Auspuffgase, die zum Ringkanal 22 gelangen, verhältnismäßig niedrig ist.
Patentanspruchο 00 9848/1269 - 12 ,
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Fat entansprüche
Gaoturblne nit einem Kompressor, der Frischluft zu einer Ladcleitung fördert, an welche die Brennkammern angeschlossen sind, und mit einer die nach außen abzuleitenden Auspuffgase hinter dor Niederdruckturbine aufnehmenden Auelaßsamuelleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluft in einen Strömungskanal (18) der Lajdelcitung (15, 16, 2o) zwischen dem Kompressor (1) und den Brennkammern im Gegenstron zur Strömung der heißen Auspuffgase in einem benachbarten Strömungskanal (21) der Auslaßeammeileitung (21, 22) geführt ist, daß dio beiden ßtrÖmungskanäle (18,21) eine um eine zu den Ströfflunsekanälen parallele Achse (13) rotierende, durchlässige Wärmetauscherscheibe (19) von an sich bekanntem Aufbau durchdringen, v/obci Dichtungsmittel (59, 6o bzw. 62, 65) zwischen der Wänaetauscherschcibe (19) und den ortsfesten Teilen der Strömungskanäle (18, 21) vorgesehen sind, dueh welche der Frischluft- vom Gasstrom getrennt bleibt, und daß radial außerhalb der Dichtungsmittel dio Wärmetauscherscheibe (19) mit einen Uaraeausdehnungen berücksichtigenden radialen Zvischenabet&nd von einem metallischen Zahnring (25) mit Außen-Yoreahnung (26) umgeben ist, der über ein Ritzel (27) durch ein an die Turbine (2,4). angeschlossenes Getriebe (7) antreibbar und mit der V/änactauscherscheibe (19) durch radial nachgiebige Ilitnehner (37 "ois 4-9) verbunden ist.
2. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umlanc; der Wärmetauscherschexbe (19) verteilt, achcparallel zu dieser zylindrische Bolzen (37) eingelassen sind, vclchc ^iit einer äußeren, in Querschnitt kreiEbogcnföruir:on Längsnut (33.) verschen sind;
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SE (1) SE357027B (de)
ZA (1) ZA703422B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2420112A1 (fr) * 1978-03-16 1979-10-12 British Steel Corp Echangeur thermique a regeneration perfectionne

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1410781A (en) * 1972-01-08 1975-10-22 Penny R N Rotary regenerative heat exchanger
FR2204276A5 (de) * 1972-10-19 1974-05-17 Bennes Marrel
DE2262226A1 (de) * 1972-12-20 1974-07-11 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Drehspeicherwaermeaustauscher
US3931852A (en) * 1973-11-12 1976-01-13 Ford Motor Company Gas turbine generator seal system
JPS5238658A (en) * 1975-09-22 1977-03-25 Nissan Motor Co Ltd Sealing device for heat exchanger of rotary heat conserving type
JPS53110145A (en) * 1977-03-07 1978-09-26 Toyota Motor Corp Driving mechanism for rotary regeneration-type heat exchanger
US4157013A (en) * 1977-09-08 1979-06-05 General Motors Corporation Water cooled automotive gas turbine engine
US4185686A (en) * 1977-10-26 1980-01-29 British Steel Corporation Sealing apparatus for rotary heat exchangers
TW536578B (en) * 2000-09-26 2003-06-11 Seibu Giken Kk Co-generation system and dehumidification air-conditioner
US6988540B2 (en) * 2003-02-25 2006-01-24 Honeywell International Inc. Solid buffer rods in high temperature heat exchanger
BR112018006523A2 (pt) * 2015-09-30 2019-04-16 Florida Turbine Tech Inc instalação de teste de combustor caes

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA610528A (en) * 1960-12-13 C. Bubniak William Rotary regenerator seal
CA594039A (en) * 1960-03-08 H. Muller Robert Rotor seal
US1746598A (en) * 1924-11-28 1930-02-11 Ljungstroms Angturbin Ab Regenerative-heat-transmission apparatus
DE842948C (de) * 1944-04-29 1952-07-03 Daimler Benz Ag Waermeaustauscher
US2766970A (en) * 1953-09-21 1956-10-16 Air Preheater High pressure circumferential seal
US3157226A (en) * 1961-06-06 1964-11-17 Chrysler Corp Regenerator seal
US3167914A (en) * 1961-07-03 1965-02-02 Chrysler Corp Gas turbine engine housing
US3185208A (en) * 1961-11-13 1965-05-25 Continental Motors Corp Regenerator sliding seals
US3203181A (en) * 1962-10-18 1965-08-31 Williams Res Corp Gas turbine
US3363478A (en) * 1964-08-19 1968-01-16 Corning Glass Works Driving means for rotary heat exchangers
US3401741A (en) * 1966-12-21 1968-09-17 Ford Motor Co Rotary heat exchanger drive assembly
US3430687A (en) * 1967-08-01 1969-03-04 Corning Glass Works Driving means for rotary heat exchangers
US3496993A (en) * 1968-08-29 1970-02-24 Ford Motor Co Gas turbine heat exchanging system using slotted brackets for torque transmission
US3525384A (en) * 1968-08-29 1970-08-25 Ford Motor Co Gas turbine heat exchanging system using an elastomeric pad for torque transmission

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2420112A1 (fr) * 1978-03-16 1979-10-12 British Steel Corp Echangeur thermique a regeneration perfectionne

Also Published As

Publication number Publication date
ES379399A1 (es) 1972-10-16
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US3667220A (en) 1972-06-06
GB1311938A (en) 1973-03-28
DE2023896C3 (de) 1973-09-27
SE357027B (de) 1973-06-12
AU1400770A (en) 1971-10-21
FR2044251A5 (de) 1971-02-19
ZA703422B (en) 1971-10-27
CA935292A (en) 1973-10-16
CH525384A (fr) 1972-07-15
DE2023896B2 (de) 1973-03-08

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