DE203772C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 203772 KLASSE 46 d. GRUPPElO.

Gasturbine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Juni 1905 ab.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung von Gasturbinen, bei welchen die Brennstoffzufuhr und Zündung nicht absatzweise, sondern stetig erfolgt.
In derartigen Turbinen wird der Brennstoff mit der erforderlichen Verbrennungsluft innig gemischt und das Gemisch dauernd in einer Flamme von hoher Temperatur verbrannt. Die in der Flamme entstehende

ίο Temperatur von etwa 3000 ° würde auf die Turbine zerstörend wirken, wenn nicht die Verbrennungsgase mittels verdichteter Luft wesentlich gekühlt würden, wobei die Kühlluft Flamme und Verbrennungsgase ringsum einhüllt.

Während man nun bisher die drei den Verbrennungsvorgang und unmittelbar auch die Arbeitsumsetzung in der Turbine bestimmenden Elemente: Brennstoff, Verbrennungsluft und Kühlluft getrennt regelte, wird gemäß der vorliegenden Erfindung das günstigste Mengenverhältnis dieser drei Elemente dadurch dauernd aufrechterhalten, daß die Zufuhr sowohl des Brennstoffes als auch der Verbrennungsluft und der Kühlluft mittels eines gemeinsamen Reglers gleichzeitig erfolgt.

Die Regelungseinrichtung ist in den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Fig. ι zeigt einen Achsialschnitt durch die wichtigsten Teile der Turbine. Fig. 2 stellt einen Querschnitt der Fig. 1 dar. 45 ist die Düse und 49 die Schaufelung der eigentlichen Gasturbine. I2^a ist ein umlaufender Kompressor für den Brennstoff, beispielsweise Gas. 12 ist ein ähnlich gebauter Kompressor für Luft. Gas und Verbrennungsluft werden . durch die Rohre 9 bzw. 10 über die Ventile 7 bzw. 8 einem Mischraum 4 und von diesem aus dem Verbrennungsraum 15 durch ein das Zurückschlagen der Flamme verhinderndes Sieb 41 zugeführt.

Um den Verbrennungsraum 15 herum J.st ein ringförmiger Kanal 68 angeordnet, aus welchem die mittels der Röhre 14 und 13 dem Kompressor 12 entnommene Kühlluft ausströmt, die Flamme umhüllend und somit die Gehäusewandung vor Zerstörung schützend.

Die als einfache Tellerventile 7 und 8 sowie der als Absperr- bzw. Regelungsorgan für die Kühlluft dienende unterteilte Kolbenschieber

16 sind auf einer gemeinsamen Ventilspindel

17 angeordnet.

Die Ventilspindel 17 ist durch eine aus Schraubenspindel 19 und nur verschiebbar gelagerter Mutter 20 bestehende Verstellvorrichtung mit einem Kegelrad 18 verbunden, und zwar derart, daß eine Drehung des Kegelrades 18 im Uhrzeigersinn ein Emporziehen der Mutter 20, Spindel 17 und auch der drei Ventile 7, 8 und 16 bewirkt, da die in der Mutter 20 einstellbare Spindel 17 durch geeignete Mittel gegen Drehung gesichert ist.

Mit dem Kegelrad 18 kann von zwei auf einer Muffe 21 befestigten- Kegelrädern 22 und 23 entweder das eine oder das andere in Eingriff gebracht werden, so daß bei Umdrehung der Muffe 21 in einem bestimmten

Drehsinn das Kegelrad 18 entweder nach der einen oder nach der anderen Richtung hin in Drehung versetzt wird.

Fig. .3 zeigt die Verstellvorrichtung für die Ventilspindel 17 in größerem Maßstab. Muffe 21 und die beiden Räder 22 und 23 ruhen achsial verschiebbar, jedoch durch Feder und Nut 0. dgl. gegen Verdrehung gesichert, auf der in den Lägern 38 und 37 laufenden Welle

35. Die auf der verlängerten Muffe 21 drehbar gelagerte Hülse 25 besitzt eine schraubenförmige Nut 26 (Fig. 1), in welche ein Stift 24 eingreift, der auf der Verlängerung der Muffe 21 radial befestigt ist.

Von der Turbinenwelle 29 aus wird mittels Kette 28 eine auf der Welle 35 befestigte Scheibe 27 angetrieben. Schwunggewichte 30 sind je an einem Ende nach Art eines Achsenreglers in der Scheibe 27 auf Zapfen 32 gelagert (vgl. Fig. 2). Bei Umdrehung der

■ Scheibe 27 suchen die Gewichte 30 radial nach außen zu schwingen, indem sie auf Federn 31 mehr oder weniger drücken.

Beim Ausschwingen drehen die Gewichte 30 mittels der Koppelstangen 34 und der Arme 33 die mit den letzteren fest verbundene Hülse 25, und zwar nach Fig. 2 bei erhöhter Tourenzahl im Uhrzeigersinn, bei verringerter Tourenzahl entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Drehung der Hülse 25 gegenüber der verlängerten Muffe 21 nebst der Welle 35 bewirkt mittels des in die Nut 26 eingreifenden Stiftes 24 eine Verschiebung der Muffe 21 und ihrer Räder 22 und 23 nach links oder nach rechts, so daß die Spindel 17 und die an ihr befestigten Steuerorgäne 7, 8 und 16 gleichzeitig so lange gehoben oder gesenkt werden, bis die normale Geschwindigkeit der Turbinenwelle 29, also auch die normale Stellung der Schwunggewichte 30 innerhalb der Scheibe 27 wieder hergestellt ist.

Die gleichzeitige Regelung des Gases, der Luft und der Kühlluft bewirkt, daß bei mehr oder minder geöffneten Ventilen die Flamme weder erlischt noch rußt. Die Flamme wird vielmehr selbsttätig größer oder kleiner, sobald eine Belastungsschwankung der Maschine eintritt.

Der jeweiligen Größe der Flamme entspricht eine ganz verschiedene Menge Kühlluft, da bei ungenügender Zufuhr von Kühlluft die heißen Gase nicht genügend gekühlt werden, während bei Zuführung von zuviel Kühlluft die Flemme erstickt würde. Indem jedoch die Kühlluftmenge der Flammengröße selbsttätig angepaßt wird, wird eine möglichst vollkommene Ausnutzung des Brennstoffes in der Gasturbine erreicht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Gleichdruckgasturbine mit Belastungsregler, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Regler sowohl die Zufuhr des von einem umlaufenden Kompressor gelieferten Gasluftgemisches als auch die Zufuhr der das verbrennende Gemisch umhüllenden Kühlluft gleichmäßig geregelt wird, zum Zweck, eine Flamme von stets gleichmäßiger Beschaffenheit, aber einer der Belastung der Turbine angepaßten Größe zu erzielen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.