DE2023896C3 - Gasturbinenanlage mit Regenera tiv Wärmetauscher - Google Patents
Gasturbinenanlage mit Regenera tiv WärmetauscherInfo
- Publication number
- DE2023896C3 DE2023896C3 DE2023896A DE2023896A DE2023896C3 DE 2023896 C3 DE2023896 C3 DE 2023896C3 DE 2023896 A DE2023896 A DE 2023896A DE 2023896 A DE2023896 A DE 2023896A DE 2023896 C3 DE2023896 C3 DE 2023896C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat exchanger
- gas turbine
- toothed ring
- turbine
- wedge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, 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
- F02C7/08—Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases
- F02C7/10—Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases by means of regenerative heat-exchangers
- F02C7/105—Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases by means of regenerative heat-exchangers of the rotary type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
- F28D19/041—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier with axial flow through the intermediate heat-transfer medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
- F28D19/047—Sealing means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
- F28D19/048—Bearings; Driving means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
Umfang der Wärmetauscherscheihe zu befestigen
^St IrTdef 1SSnTw airings, im
weichen glcclK ^ärmeausdehnun^toeftaenten
des Zahnrincs ^ de. warmespe.cherndeη M,-tcriils
der WärnKiM^clursdie.ben voraus. Wird
„erfür ? B. keran.is :hcs Material verwendet welches
einen sehr mc! kluneren Ausdehnungskoeff,-
£ .en as der m.-tall.Ou Zahnring besitzt, so muB
zwischen beiden Te1L-I. e.r. Rmgspalt freigehalten
werden dessen Starke .... der Temperatur schwank: Durch den Rm.spal, entsteh« das Problem wie em
Drehmoment u>m Zahnrin, auf die Wärmetauscher
scheibe übergeleitet weiden kann.
Fs ist zu diesem /vw;k bereits bekannt, zwischen
\Värmetauschcrsch,iiv und /^nnne mehrere Blattfedern
einzuspannen, die an
schlüssig anliegen und bei
des Ringspalts mehr od.:
drückt werden (britische . .-.-Eine solche Konstruktion eignet sich jedoch nicht für Turbinen, die si
werden, wie es iir.l
!■all ist, da die Blattfedern nicht in die hierbei zwischen Zahnring und A scheibe auftretenden Massenkräfte zu übertragen, sn d-iß sich letztere dauernd m betrac üemiiiber dem Zahnring verdreht, hat zur Folge, daß an den aneinander reihenden Teilen ein hoher Verschleiß auftritt und außerdem der Gleichlauf zwischen der Turbine und den Wärmetauschcrscheiben gestört wird.
schlüssig anliegen und bei
des Ringspalts mehr od.:
drückt werden (britische . .-.-Eine solche Konstruktion eignet sich jedoch nicht für Turbinen, die si
werden, wie es iir.l
!■all ist, da die Blattfedern nicht in die hierbei zwischen Zahnring und A scheibe auftretenden Massenkräfte zu übertragen, sn d-iß sich letztere dauernd m betrac üemiiiber dem Zahnring verdreht, hat zur Folge, daß an den aneinander reihenden Teilen ein hoher Verschleiß auftritt und außerdem der Gleichlauf zwischen der Turbine und den Wärmetauschcrscheiben gestört wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei
einer Gasturbinenanlage der eingangs genannten Art eine Verbindung zwischen Wärmetauscherscheibe
und Zahnring zu schaffen, weiche durch radiales Spiel der unterschiedlichen Wärmedehnung der beiden
Teile Rechnung trägt, gleichzeitig aber geeignet ist, große Drehmomente, wie sie bei kräftigen Beschleunigungen
auftreten, ohne starken Schlupf und Reibung zu übertragen.
Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Umfang jeder Wärmetauscherscheibe
verteilt, achsparallel zu dieser zylindrische Bolzen eingelassen sind, welche mit einer
äußeren, im Querschnitt kreisbogenförmigen Längsnut versehen sind, in der ein mit passender gerunde-
3 4
UT Grundfläche ausgebildeter, im Querschnitt im Fig. 16 eine Schnittansicht nach der Schm.t-
vcNL'iitlichen dreieckiger Keil sitzt, an dessen beiden linie XVi-XVI in Fig. 15.
S, ncnilachen je ein weiterer Keil unter der Wirkung Fig. 17 eine Schnittansicht nach <~er mlmi.:
ciner sich längs des Umfangs der W'ärmetauschei- linie XVH-XVIl in Fig. Hv
scheibe erstreckenden Druckfeder anlief, welche sich 5 Die ir. F i g. 1 und 2 dargestellte Oasturn.iun
jeweils auf der anderen Seite an einer Innenrippe anlage besitzt einen Zentrifugal-Kompressor ι. e. .
ti ,-Zahnrings abstützt. Hoehdruekturbine 2. die auf dieselbe \velie λ ··-_
!',ji der vorgeschlagenen Konstruktion werden die der Zentrilugal-Kompressor 1 aulgekeilt ist ui ι.
K,-.!e unabhängig von der Breite des Ringspalts eine NiederdrucktLirbiiH'4. welche über ein Kecu.. i^
■ :.idig in gegenseitiger Anlage gehalten. Die Mit- io getriebe.', eine Abuiebswe!le^5 anirc.nt. ■ .1J^ ^-■
erfolgt bei üeringer Drehmiimentbelastunii üegenübcrlicüenden. vorderen Seite dei das lh ü ■
di Wll 3 n Getriebe / an
! .,lime erfolgt bei üeringer Drehmiimentbelastunii üegenübcrlicüenden. vorderen
' : Ji.clilüssiii über die Federn, bei großem Dreh- anlage treibt die Welle 3 ein Getriebe / an. j ^
: .. ment formschlüssig über die zusammengedrück- Ansaugen atmosphärischer frischluft erioigt <-..■
8 hnd
formschlüssi über die zusammengedrück Ansaugen atmp
den Innenrippen abgestiit/' ι Federn. Da- seitliche Einlaßöffnungen 8. wahrend t.ie λιλ,
Ablitng zur Atm
an den Innenrippen abgestiit/' ι Federn. Da- seitliche Einlaßöffnungen 8. wahrend t.ie λιλ, ^
-,-: eh werden größere Verschiebungen der Wurme- 15 nase zur weiteren Ableitung zur Atmosphäre ν^
■ iLischerscheibe"gegenüber dem Zahnring vermieden. zwei nach rückwärts gerichtete AuslaLUitinun;.^
Da bei der neuen Anordnung die Keile und ausgestoßen werden.
Indern gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Die Besonderheit der dargcswUuu da·stur "^
i i l id i tiende Wärmtau
ern gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Die Besonderheit der dag ^
!ben sie bereits von sich aus eine gewisse zentrie- anlage sind zwei rotierende Wärmtauscher . e
ι nde Wirkung auf den Zahnring. Müssen jedoch 20 ehe jeweils sowohl im Strömung^· eg der mn_i. .<- ·
,lurch das Antriebsritzel und/oder infolge Eigen- Kompressor 1 gelieferten Fnscnlutt l»!ult"'
,.wicht verhältnismäßig große Kräfte auf dea Zahn- auch im Strömungsweg der über die AUsiaDum ·
-,η" ausgeübt werden, so empfiehlt sich zu dessen gen 9 ausgestoßenen verbrauchten, aner nou. >u ..
\bsiiil/ung in bevorzugter Ausgestaltung der Erfin- Brenngase (Pfeile 12) liegen. Jeder Wa1TOc1Hi-UiL
iiunc. daß^der Zahnring gegenüber der auf ihn durch 25 besteht aus einer Scheibe die um eine non/i ^
uas Ritzel ausgeübten^ Kraft im wesentlichen nahe Querachse 13 rotiert, welche senkrecht z"r ' ' -
eier Ebene der Kraftrichtung durch eine Reihe achse 14 der Turbine gerichtet ist. Die **y^,.
äußerer Räder oder Rollen abgestützt wird, die paar- benfcrmigen Wärmetauscher sine in ^«^ -_
weise an um eine Mittelachse verschwenkbaren Hebi! Ebenen zu beiden Seiten der I urDine anPi. · ·
,c!a-ert sind. Zur Abstützung im Stillstand sind 30 und ihr«. Achsen 13 fluchten. Ui. Dei ac. ... _-
.!cartiee Rollen bereits bekannt (deutsche Auslege- tauscher identisch sind, wird im u%l:n"k"
,chrift' 1 067 458). "" Einfachheit halber nur einer naher beschnthen
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in Die von der Außenatmosphare über ait t.n -
der Zeichnuna dargestellten Ausführungsbeispielen öffnungen 8 angesaugte Luft wird \l)ni 1^ 1J1J:' .
„:;...., ,.riHuterT 35 sor 1 in eine ringförmige Ladeleitung 15 gLüru.K
narVzeY't Diese verhältnismäßig frische Luft hat dann ?.R
Fiu. 1 einen horizontalen Längsschnitt nach einen Druck in der Größenordnung von A-Har /. ■■
Schninl.niel-I in F ig. 2 durch eine Gasturbinen- Kanäle 16. die mit äußeren \ers ^kunpsnpplh I
anlage gemäß der Erfindung, ve.sehen sind, leiten die Frischluft aus de. lad
F*i 2:2 eine Seitenansicht auf die Gasturbinen- 40 leitung 15 dann weiter. Sie ^1^" s'th ^
7P£hr nacil der Schniulinit sr:ÄÄÄ
''ι! .ϊΐβ und 1 zeigen Schnittansichten nach 45 außen zur zentralen I-jn^ » hin smSnv, -
den Schnittlinien IV-IV, V-V. VI-VI in Mg. ,; ^1^^^ FÄ --M^,^
FiVS i perspektivischer Darstellung eine aus- eine aus wärmcspeicherndem ^'^^d j
einmderaezouene Zusammenstcllungszeichnung der Scheibe 19 des jeweiligen Warme auseher 10 Uk
V i,ndu,igselemente zwischen einer Wärmetau- 5o auch F, g. 10), Dahm.cr sammcl s. ^
scherscheibe der Gasturbinenanlage nach Fig. 1 einer cin/.gen1 ringförmigen Kammu" -»· ^ » \ ._
und 2 und einem sie mit Zwischenabstand umge- sie m ^^Z^^^'^ Bc/u,- auf
benden Zahnnng, zi.11.1) sin m.. ^ -f :;.,iwc Gehäuse-
Fig. 9 eine vereinfachte perspektivische Dar- die e.genthchc Turbmc eine /«j.u ^^
stellung des Antriebssystems zweier Wärmetauscher- 55 wand, wobei die zw^^, den ^I^ .
scheibin der Gasturbinenanlage nach Fig. 1 und 2. stromende Fnschluf fi >
^r^
Fig. 10 einen Ausschnitt einer Seitenansicht im dr.üe Temperaiur du AuIk 1 and 0^
vergrößerten Maßstab einer Wärmetauscherscheibe, In StrömungsnchlungJ, er d.r N^u u.ku
Fig. 11 eine vergrößerte Detailansicht einer in bine 4 werden die Auspi «g « '^
gezeichneten Wärmetauscherscheibe, 60 auf die Langsachse 14 dian "[^
^ίΐ^Τ naCh dCr SChnittlimC irrrSrSiÄÄj 13
und Ä &hnnd,tti„,ich«en nach den Linien richteten StrömungskanaL in wdchern die cnu. reh7u;
XlV XlV in Fitr P chend den in Fig. 1 emgezucnnuen_ 1 1t.1n.11 i*
taUSCherSCheiben der SSTSS ίί z8u "η A^aßöffLgtn 9.
Die Drehbewegung der beiden Wärmetauscher- im übrigen außer der Grundfläche zwei seitliche Keil-
schcibcn 19 der Wärmetauscher 10 erhält ihren An- flächen 40 und 41 besitzt und im wesentlichen im
trieb vom Getriebe 7 her. Der zu den Scheiben Querschnitt dreieckig ausgebildet ist. Die Kante 42
führende Getriebezug wird weiter unten noch im zwischen den Keilflächen 40 und 41 liegt parallel zur
Zusammenhang mit Fig. 9 näher beschrieben. Es 5 Achse 13 und zeigt gegen die Innenfläche44 des
sollte beachtet werden, daß die Strömungsrichtung Zahnrings 25 (siehe Fig. 3 und 8). In den Winkel
der Frischluft (Pfeileil) entgegengesetzt ist zur zwischen L1Hr Keilfläche 40 und der Innenfläche 44
Strömungsrichtung der Auspuffgase (Pfeile 12) jeweils des Zahnrings 25 ist ein weiterer metallischer Keil 43
in den zueinander parallelen Strömungskanälen 18 eingesetzt und entsprechend auf der gegenüberliegen-
bzw. 21. ίο den Seite zwischen der Keilfläche 41 und der Innen-
Während die Auspuffgase (Pfeile 12) die Wärme- fläche 44 des Zahnrings 25 ein dem Keil 43 iden-
tauscherscheiben 19 durchströmen, geben sie an tischer Keil 45. Diese beiden Keile werden durch
deren wärmespeicherndes Material Wärmeenergie Druckfedern 46 und 47 gegen den verschwenkbaren
ab. Infolge der Drehbewegung der Wärmetauscher- Keil 39 gepreßt. Die Druckfeder 46 des Keiles 43
scheiben 19 wird das erhitzte wärmespeichernde Ma- 15 stützt sich dabei an einer Innenrippe 48 des Zahn-
terial in den Strömungsweg der Frischluft (Pfeile 11) rings 25 ab und entsprechend die Druckfeder 47 an
gebracht, so daß sich diese beim Durchgang durch einer Innenrippe 49. Solche Innenrippen 48 und 49
die Wärmetauscherscheiben 19 erwärmt. sind gleichmäßig über den Umfang des Zahnrings 25
Die nachfolgend erläuterten F i g. 3 bis 8 zeigen verteilt und ihre Anzahl entspricht derjenigen der
Einzelheiten des Antriebs und der Führung der 20 Bolzen 37. Wie aus F i g. 3 zu ersehen, ist die An-
Drchspcicherwärmetauschcr. Danach ist jede Wärme- Ordnung derart, daß jeweils eine Innenrippe 48 oder
tauscherscheibe 19 mit einer Nabe 23 ausgebildet, die 49 zwischen zwei Bolzen 37 liegt und als Abstützung
auf der fest in einem Stator 24 der Turbine sitzen- für zwei Druckfedern dient.
den Achse 13 gelagert ist. Der Drehantrieb jeder Die beschriebene Art der Verbindung zwischen
Wärmetauscherscheibe 19 erfolgt über einen metal- 25 der Wärmetauscherscheibe 19 und dem Zahnring 25
lischen Zahnring 25, dessen Zähne 26 einer Außen- gewährt eine gewisse radiale Flexibilität, die jedoch
verzahnung mit einem Ritzel 27 in Eingriff stehen, ohne weitere Maßnahmen für die Drehmomentübcrwelches
fest mit einer im Stator 24 gelagerten Welle tragung auf den Zahnring 25 störend sein könnte.
28 verkeilt ist (siehe F ι g. 9). Die zwei Wellen 28 Insbesondere die tanger.tiale Kraftkompnnente der
liegen auf beiden Seiten der Turbine quer zu deren 3o vom Ritzel 27 auf den Zahnring 25 ausgeübten Kraft
Längsachse und fluchten. Beide sind über Kuppel- könnte zu einer Verschiebung des letzteren führen,
büchsen 30, die ein gewisses axiales Spiel gestatten, Die Lagesicherung des Zahnrings 25 wird bei dem
sowie Kardangelenke 31 mit der Mittelachse eines beschriebenen Ausführungsbeispiel jedoch in einSchneckenrades
32 verbunden, welches seinen An- fächer Weise dadurch erreicht, daß an dessen Umtrieb
durch eine Schnecke 33 erhält. Die letztere liegt 35 fang Doppelrollen 50 (Fig. 3 und 4) angesetzt wermit
Bezug auf die Turbine in deren Längsrichtung den, wobei jede Rolle auf einer Achse 51 läuft, die
und ist über eine Transmission, die unter anderem jeweils am Ende eines um eine im Stator 24 gelaaus
einer Kuppelbuchse 34 mit axialem Spiel und gerte Mittelachse 53 verschwenkbaren zweiarmigen
Kardangelenken 35 besteht, mit einer Abtriebswelle Hebels 52 gelagert sind. Bei dem Ausführungsbei-36
des Getriebes7 verbunden. Wie erwähnt, wird 40 spiel nach Fig. 3 sind zwei Paare von Doppelrollen
die Drehbewegung der Abtriebswclle 36 von der im 50, jeweils paarweise um eine Mittelachse 53 ver-Gelriebe
7 untersetzten Drehbewegung des Primär- schwenkbar, im wesentlichen in der Ebene und Richtcilsl,2,
3 der Gasturbinenanlage abgeleitet. tung der durch das Ritzel 27 auf den Zahnring 25
Das Material, aus dem jede Wärmetauscherscheibe einwirkenden Kraft vorgesehen, wobei im Beispiels-
19 besteht, hat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, 45 fall angenommen ist, daß der Zahnring 25 in
der praktisch vernachlässigbar oder sogar gering- Richtung des Pfeiles 54 in F i g. 3 angetrieben wird,
fügig negativ ist. Diese Eigenschaft ist deshalb vor- Zwei weitere Serien von Stützrollen dienen dazu, der
teilhaft, weil die Wärmetauscherscheiben 19 während Zahnring 25 zu halten bzw. zu führen, wenn die
des Betriebs sehr starken thermischen Beanspru- Turbine mit sehr geringer Belastung läuft. Benutzi
chungen ausgesetzt sind. Aus diesem Grunde muß 50 werden dazu zwei zu beiden Seiten des Ritzels 2Ί
auch zwischen jeder Wärmetauscherscheibe 19 und montierte Stützrollen 55, die seitlich außerhalb dei
dem metallischen Zahnring 25, über welchen sie an- Zähne 26 auf der äußeren Mantelfläche des Zahn
getrieben wird, ein radialer Zwischenabstand vor- rings 25 laufen (siehe Fig. 5), sowie weiterhin ii
gesehen sein. Dieser Zwischenabstand bzw. dieses derselben Weise angeordnete Rollen 56, die auf eine
Spiel ergibt sich als eine Funktion der vorherrschen- 55 Achse 57 sitzen, welche in festen Lagern 58 an
den Betriebsbedingungen bei laufender Turbine. Stator 24 abgestützt ist (siehe F i g. 7).
Wc^cn des genannten Spiels ist die im folgenden Die Dichtungsmittel, mit deren Hilfe auf den seit
Wc^cn des genannten Spiels ist die im folgenden Die Dichtungsmittel, mit deren Hilfe auf den seit
beschriebene Mitnehmerverbindung zwischen dem liehen Stirnflächen jeder Wärmetauscherscheibe I1
Zahnring und der Wärmetauscherscheibe vorgesehen: eine Leckage und Vermischung der Luft und de
Am Umfang jeder Wärmetauscherscheibe 19 sind 60 Auspuffgase in den Strömungskanälen 18 und 2
quergerichtete zylindrische Ausnehmungen (im Bei- (Fig. 1) verhindert wird, sind nachfolgend in zwt
spiel nach Fig. 3 der Anzahl nach 18) angeordnet, verschiedenen Ausführungen beschrieben. Bei eine
in welche jeweils ein :m Querschnitt im wesentlichen ersten Variante (Fig. 1,12,13,14) werden meta'
zylindrischer metallischer Bolzen 37 eingesetzt ist. sehe, segtnentförmige Rcibleisten 59 und 69 benutz
Jeder dieser Bolzen 37 ist wiederum mit einer im 65 die durch Federn 61 gegen die Wärmetauschersche
Querschnitt zylindrischen, konkaven Längsnut 38 ben angedrückt werden. Bei der zweiten Varianl
versehen, welche als Sitzfläche für eine passende (Fig. 15. Ki und 17) werden ein Dichtungsbalg6
zylindrische Grundfläche eines Keiles 39 dient, der und Dichtungslippen 65 benutzt, wobei diese beide
letztgenannten Elemente insgesamt aus Metall bestehen.
Die Ausführung der Dichtungsmittel nach F i g. 1 und 11 bis 14 sieht auf jeder der beiden seitlichen
Stirnflächen einer Wärmetauscherscheibe 19 eine Reihe von segmentfönnigen Reibleisten 59 vor, die
Ende an Ende hintereinander liegen und den Querschnitt des Strömungskanals 18 für die Frischluft
umschließen. Der übrige Umfangsbereich der Wärmetauscherscheibe 19 wird durch ähnliche Reibleisten
60, die ebenfalls Ende an Ende hintereinander liegen, abgedichtet, um die Auspuffgase zurückzuhalten und
um insbesondere zu vermeiden, daß diese in eine ringförmige Kammer 64 (Fig. 1, 3 und 11) eindringen,
in welcher die mit der Außenverzahnung des Zahnrings 25 zusammenwirkenden Ritzel und Rollen
26, 27, 50 und 56 angeordnet sind. Die Länge 65 jeder Reibleiste 59 ist mit Absicht verhältnismäßig
kurz gewählt, damit eine Anpassung an mögliche Deformationen stattfinden kann. Die Reibleisten
sitzen verschieblich in einer Führung 66, die mit dem Stator 24 verbunden ist. In der äußeren Stirnfläche
der Reibleisten, mit welcher diese an der Wärmetauscherscheibe 19 anliegen^ ist jeweils eine
Vertiefung 67 ausgefräst. Diese Vertiefungen bilden eine Hxpansionskammer, weiche die Bedeutung einer
Gasleckage infolge einer möglichen Deformation begrenzt. Flächen 68, 69 und 70 jeder Reibleiste 59, an
welchen eine Reibung stattfindet, sind mit Chromoxyd und Titanoxyd beschichtet, um einerseits einen
geringeren Reibungskoeffizienten zu erhalten und um andererseits Abnutzung zu vermeiden. Die vorderen
und hinteren Enden der Reiblcisten 59 greifen ineinander bzw. überlappen einander (siehe Fig. 12),
wodurch eine bessere Dichtwirkung erzielt wird. Eine Ausnehmung 71 in der rückseitigen Fläche der Reibleisten
59 nimmt die Druckfeder 61 auf.
Das vorstehend beschriebene Dichtungssystem funktioniert ähnlich wie ein Autoklav, in dem diejenigen
Flächen der Reibleisten 50 mit Druck beaufschlagt werden, welche den beschichteten Oberflächen
68, 69 und 70 gegenüberliegen.
Die Reibleisten 60 sind den Reibleisten 59 grundsätzlich ähnlich, jedoch einfacher. Sie besitzen eine
Vorderfläche 72, welche auf der Wärmetauscherscheibe 19 reibt, und eine seitliche Druckfläche 73,
mit welcher sie sich an entsprechenden Führungsoder Stützsegmenten 74 abstützen. Auch die reibenden
Flächen 72 und 73 sind mit einer Schicht Chromoxyd und Titanoxyd bedeckt und geschützt.
Bei dem Ausführungsbeispiel für die Dichtungsmittel nach Fig. 15 bis 17 wird der Strömungskanal
18 für die Frischluft durch einen umlaufenden metallischen Faltenbalg 62 abgedichtet, der zwischen zwei
Metallplattcn 74 und 75 angeordnet ist. Die Platte 75 ist dünn genug, um der Anordnung 62,75 genügend
Biegsamkeil zu verleihen, daß sie sich relativen Wärmeausdehnungen der allerdings praktisch mit
vernachlässigbarem Wärmeausdehnungskoeffizienten
ao ausgeführten Wärmetauscherscheibe 19 anpassen kann. Die reibende Oberfläche 76 der dünnen Platte
75 ist wiederum mit einer abriebfesten Schicht versehen, die ebenfalls auf der Basis von Chromoxyd
und Titanoxyd hergestellt sein kann. Auf jeder Seite der Wärmetauscherscheibe 19 wird jeweils die Platte
74 vom Stator 24 getragen (Fig. 15). Auf dem übrigen
Umfang der Wärmetauscherscheibe 19 ist an deren in Strömungsrichtung der Auspuffgase (Pfeile
12) gesehen vorderen Stirnfläche- eine Zungendichtung
65 angebracht, welche mit ihrer Zunge auf der gegenüberliegenden Fläche der Wärmetauscherscheibe
19 reibt.
Es ist zu bemerken, daß im Falle beider vorstehend beschriebener Arten von Dichtungsmitteln
(Fig. 11 und 15) in einer sehr einfachen Weise eine
Dichtung zwischen, dem Ein- 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.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
309 639/
Claims (4)
1. Gasturbinenanlage mit einer Primärwelle. die eine Hochdruckiurbine und einen Kompressor
trägt, der Frischluft über eine Ladeleitung zu Brennkammern fördert, mit einer Sekundärwelle,
welche eine die mechanische Leistung abgebende Niederdruckturbine trägt, und mit
zwei zur Hauptachse der Turbine fluchtend angeordneten Regenerali v-Wärmetauscherscheiben
aus gasdurchlässigem keramischen Materia!, durch welche jeweils gegenseitig abgedichtet
Strömungskanäle für die Frischluft und für die hinter der Niederdruekturbine über eine Auslaßsammelle'itung
abgeleiteten heiiien Auspuffgase führen, wo1.11 jede Wärmetauscherscheibe
mit radialem Zwischenabstand von einem metallischen Zahnring mit Außenverzahnung umgeben
ist. der über ein Ritzel durch ein an die Turbine angeschlossenes Getriebe antreibbar und
mit der Wärmetauscherscheibe durch radial nachgiebige Mitnehmer verbunden Ist, dadurch
gektnn zeichnet, daß am Umfang jeder
Wärmetauscherscheibe (19) verteilt, achsparallel zu dieser zylindrische Bolzen (37) eingelassen
sind, welche mit e;ncr äußeren, im Querschnitt
kreisbogenförmigen Längsnut (38) versehen sind, in der ein mit passender geiundet^i" Grundfläche
ausgebildeter, im Querschnitt im wesentlichen dreieckiger Keil (39) sitzt an de.sen beiden
Seitenflächen je ein weiterer Keil (43, 45) unter der Wirkung einer sich längs des l.'mfan«* der
Wärmetauscherscheibe 119) erstrebenden Diuckfeder
(46. 47) anliegt, welche sich jeweils auf der anderen Seite an einer Innenrippe (48.49) des
Zahnrings (25) abstützt.
2. Gasturbinenanlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (37) und
die Innenrippen (48,49) gleichmäßig über den Umfang der Wärmetauscherscheibe (19) bzw. des
Zahnrings (25) verteilt sind, wobei eine Innenrippe (48, 49) jeweils in der Mitte /wischen zwei
Bolzen (37) angeordnet ist und sich Druckfedern zum Andrücken der Keile (43. 45) zweier
benachbarter Bolzen (37) auf beiden Seiten an der zwisclu'iliegenden Innenrippe (48,49) ab
stützen.
3. Gasturbinenanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß
der Zahnring (25) gegenüber der auf ihn durch das Ritzel (27) ausgeübten Kraft im wesentlichen
nahe der Ebene der Kraftrichtung durch eine Reihe äußerer Räder oder Rollen (50) abgestützt
ist, die paarweise an um eine Mittelachse (53) verschwenkbaren Hebeln (52) gelagert
sind.
4. Gasturbinenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei weitere Arten von Stützrollen (55, 56) für den Zahnring (25) vorgesehen sind, auf welchen
er sich während ties Stillstandes oder unter geringer Belastung abstützt.
65 Die Frfmdung bezieht sich auf eine Gasturbinen
•mla«c mit Reueneratix-Wärmetauscher bestehend
iTeme? Gasturbine mit «ncr Pnmarwd e ^ eine
Hoehdruckturbine und .„cn ^P^VÄ™
Fnschluit über Ll"^ L „HuUvefle welche eine die
(ordert, nut einci ^ku Niddktbi
L „HuUvefle we
(ordert, nut einci ^ku , Niederdruckturbine
mechanische- Leistung .ιι μ- " hse dcr Tu,hinL.
trägt, und mit zwei Ί«"-^"; " '.iv-Wärmctauscherfluchtend
angeorc,leien 1-Ic u ^.^^ Materiai
scheiben aus gi.^luraiiasb^ bdi Sö
scheiben aus ^"f^^^^ Siröder
Niederdruck.urbi.K- über eine Auslaßsamnu ΐeiattand
von „nein metallischen Zahnnngmi,
Sbbar und mit der ^ärmetauscherscheibe durch
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR6915549A FR2044251A5 (de) | 1969-05-22 | 1969-05-22 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2023896A1 DE2023896A1 (de) | 1970-11-26 |
DE2023896B2 DE2023896B2 (de) | 1973-03-08 |
DE2023896C3 true DE2023896C3 (de) | 1973-09-27 |
Family
ID=9034004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2023896A Expired DE2023896C3 (de) | 1969-05-22 | 1970-05-15 | Gasturbinenanlage mit Regenera tiv Wärmetauscher |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3667220A (de) |
AT (1) | AT311738B (de) |
AU (1) | AU1400770A (de) |
CA (1) | CA935292A (de) |
CH (1) | CH525384A (de) |
DE (1) | DE2023896C3 (de) |
ES (1) | ES379399A1 (de) |
FR (1) | FR2044251A5 (de) |
GB (1) | GB1311938A (de) |
NL (1) | NL7007414A (de) |
SE (1) | SE357027B (de) |
ZA (1) | ZA703422B (de) |
Families Citing this family (12)
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 |
LU81047A1 (fr) * | 1978-03-16 | 1979-06-19 | British Steel Corp | Perfectionnements relatifs a des echangeurs de chaleur |
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)
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 |
-
1969
- 1969-05-22 FR FR6915549A patent/FR2044251A5/fr not_active Expired
-
1970
- 1970-03-31 US US24253A patent/US3667220A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-04-14 GB GB1757970A patent/GB1311938A/en not_active Expired
- 1970-04-17 AU AU14007/70A patent/AU1400770A/en not_active Expired
- 1970-05-06 ES ES379399A patent/ES379399A1/es not_active Expired
- 1970-05-15 DE DE2023896A patent/DE2023896C3/de not_active Expired
- 1970-05-19 AT AT443270A patent/AT311738B/de not_active IP Right Cessation
- 1970-05-19 SE SE06829/70A patent/SE357027B/xx unknown
- 1970-05-20 ZA ZA703422A patent/ZA703422B/xx unknown
- 1970-05-21 CH CH751670A patent/CH525384A/fr not_active IP Right Cessation
- 1970-05-22 NL NL7007414A patent/NL7007414A/xx unknown
- 1970-05-22 CA CA083487A patent/CA935292A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES379399A1 (es) | 1972-10-16 |
AT311738B (de) | 1973-11-26 |
NL7007414A (de) | 1970-11-24 |
DE2023896A1 (de) | 1970-11-26 |
US3667220A (en) | 1972-06-06 |
GB1311938A (en) | 1973-03-28 |
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2023896C3 (de) | Gasturbinenanlage mit Regenera tiv Wärmetauscher | |
EP1394363B1 (de) | Verstellbares Leitgitter für eine Turbineneinheit | |
EP2458315B1 (de) | Regenerativer Wärmetauscher mit zwangsgeführter Rotordichtung | |
CH393860A (de) | Drehschieber | |
DE2548473A1 (de) | Antriebseinheit | |
CH621477A5 (de) | ||
DE69818406T2 (de) | Dichtungsstruktur zwischen gasturbinenscheiben | |
DE102018002460A1 (de) | Antriebsanordnung | |
DE3047891A1 (de) | Freilaufkupplung | |
DE2441249C3 (de) | Axiallaufrad für hochtourige Turbomaschinen | |
DE1650737B1 (de) | Selbstsperrendes ausgleichsgetriebe mit stirnraedern | |
DE10310639A1 (de) | Abtriebskonfiguration für Windenergieanlagen | |
DE1475705B2 (de) | Schwingungs daempfungseinrichtung fuer umlaufende maschinen teile | |
EP2875250A1 (de) | Doppelkupplungseinrichtung | |
DE3147237C2 (de) | ||
WO2007017113A1 (de) | Adapter, planetengetriebe, antrieb und verfahren | |
DE2742442A1 (de) | Kupplung | |
EP3423703A1 (de) | Wasserturbine, insbesondere axialturbine, und wasserkraftwerk mit selbiger | |
DD244391A5 (de) | Kupplungen | |
EP1577503B1 (de) | Strömungsmaschine, Leitgitter und Montagering hierfür | |
DE10050157B4 (de) | Leitgitter mit verstellbaren Leitschaufeln für einen Abgasturbolader | |
EP0316346A1 (de) | Drehkolbenmaschine. | |
DE1425207B2 (de) | Scheibenreibungskupplung | |
DE8508805U1 (de) | Elastische Klauenkupplung | |
DE1575956C (de) | Fliehkraftkupplung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |