DE256516C

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Publication number: DE256516C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

.-ΛΙ 250516"-KLASSE 46#r GRUPPE; (j/ .-ΛΙ 250516 "- CLASS 46 # r GROUP ; (j /

in NÜRNBERG.in NUREMBERG.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasturbine, bei welcher das Radsystem abwechselnd von heissen Verbrennungsgasen und dann von Kühlluft durchströmt wird. Turbinen, welche nach diesem Verfahren arbeiten, sind bekannt. Die vorliegende Erfindung bezweckt, besondere Pumpen entbehrlich zu machen. Gemäß der Erfindung wird nämlich die Energie, welche notwendig ist, um die Kühlluft durch dasThe present invention relates to a gas turbine in which the wheel system alternates is flowed through by hot combustion gases and then by cooling air. Turbines, which work according to this method are known. The present invention aims to be particular To make pumps unnecessary. According to the invention is namely the energy which is necessary to pass the cooling air through the

ίο Radsystem zu treiben, durch Abkühlung der heißen Verbrennungsgase gewonnen, welche in der vorhergehenden Periode die Maschine durchströmt haben; dabei kann die Kühlluft, wie dies auch bei den bekannten Systemen mit Luftpumpe der Fall ist, Arbeit an die Laufräder der Turbine abgeben.ίο drive wheel system by cooling down the hot combustion gases obtained, which in the previous period the machine have flowed through; the cooling air can, as is also the case with the known systems is the case with an air pump, give work to the impellers of the turbine.

Um die Abgase zum Durchsaugen der Kühlluft verwerten zu können, ist bei der vorliegenden Erfindung hinter dem Radsystem ein Kühlraum angeordnet, welcher durch gesteuerte Ventile völlig abgeschlossen werden kann. In diesen Raum werden die heißen Abgase geleitet, und es wird alsdann der Kühlraum vollständig abgeschlossen. Während der Einströmung der heißen Gase findet keine Kühlung statt. Erst nach dem Abschluß erfolgt eine intensive Kühlung, am besten durch Einspritzen von kalter Flüssigkeit, wodurch ein starker Unterdruck im Kühlraum erzeugtIn order to be able to utilize the exhaust gases for sucking through the cooling air, the present Invention behind the wheel system arranged a cooling room, which is controlled by Valves can be completely locked. The hot exhaust gases are led into this space, and it then becomes the cooling space completely completed. No cooling takes place while the hot gases are flowing in. Only after graduation takes place intensive cooling, ideally by injecting cold liquid, whereby a strong negative pressure is generated in the refrigerator compartment

jo wird. Mittels dieses-Unterdruckes wird kalte atmosphärische Luft ,durch das Radsystem der Maschine gesaugt, ,st dadurch der Druck im Kühlraum auf Atmosphärenspannung gestiegen, so wird das Auspufforgan des Kühlraumes geöffnet und eine neue Verbrennungsperiode eingeleitet; die mit Spannung zuströmenden Gase dieser neuen Verbrennungsperiode verdrängen den Inhalt des Kühlraumes ins Freie und füllen diesen zugleich mit neuen heißen Gasen, worauf das Spiel von neuem beginnt.jo will. By means of this negative pressure becomes cold atmospheric air, sucked through the machine's wheel system, creates the pressure has risen to atmospheric voltage in the cold room, it becomes the exhaust system of the cold room opened and a new combustion period initiated; those streaming in with tension Gases from this new combustion period displace the contents of the cold room into the open and at the same time fill it with new ones hot gases, whereupon the game starts all over again.

In der Zeichnung ist die neue Turbine in einer Ausführungsform schematisch zur Darstellung gebracht.In the drawing, the new turbine is shown schematically in one embodiment brought.

Fig. ι zeigt ihre Anordnung, Fig. 2 den Druckverlauf, und zwar die ausgezogene Linie den Druck in der Verbrennungskammer, die punktierte den in der Kühlkammer. In Fig. ι ist α der Verbrennungraum, in welchen durch das Ventil c Spülluft, durch b das Ladungsgemisch zugelassen werden kann. An den Verbrennungsraum α, welcher die Zündvorrichtung enthält, schließt sich die Turbine e und an diese der Kühlraum f an. Dieser kann durch das Ventil d gegen die Verbrennungskammer und durch das Ventil g gegen die Außenluft bzw. den Verdichter abgeschlossen werden.Fig. Ι shows their arrangement, Fig. 2 shows the pressure curve, namely the solid line the pressure in the combustion chamber, the dotted line in the cooling chamber. In Fig. Ι α is the combustion chamber in which purge air can be admitted through valve c and the charge mixture through b. The turbine e is connected to the combustion chamber α, which contains the ignition device, and is followed by the cooling chamber f . This can be closed by the valve d against the combustion chamber and by the valve g against the outside air or the compressor.

Die Turbine arbeitet nun in folgender Weise: Durch das Ventil b wird der Verbrennungsraum α mit Gemisch gefüllt und dieses entzündet. Darauf werden die Ventile d und g geöffnet, so daß die Verbrennungsprodukte unter Expansion und Arbeitsleistung durch das Turbinenrad und die Kammer f abströmen können. Wenn der Druck in der Verbrennungskammer den Atmosphärendruck erreicht hat, werden die Ventile d und g ge-The turbine now works in the following way: The combustion chamber α is filled with mixture through valve b and this is ignited. The valves d and g are then opened so that the combustion products can flow through the turbine wheel and the chamber f with expansion and work. When the pressure in the combustion chamber has reached atmospheric pressure, valves d and g are closed

schlossen und wird der Inhalt des Kühlraumes f durch geeignete Mittel (Wassereinspritzung) stark abgekühlt, so daß im Raum f Unterdruck erzeugt wird. Hierauf werden die Ventile d und c geöffnet. Infolge des in f herrschenden Unterdruckes wird nun der in α befindliche Rest der Verbrennungsgase sowie Frischluft unter Arbeitsleistung nachgesaugt und dadurch das Rädersystem gekühlt. Schließlieh wird noch Ventil b geöffnet und neue Ladung in den Raum α gesaugt, worauf ein neuer Arbeitsvorgang beginnt.closed and the contents of the refrigerator compartment f by suitable means (water injection) greatly cooled so that f in space vacuum is generated. The valves d and c are then opened. As a result of the negative pressure prevailing in f , the remainder of the combustion gases and fresh air in α is sucked in while working, thereby cooling the wheel system. Finally, valve b is still opened and new charge is sucked into space α, whereupon a new work process begins.

Der Druckverlauf in der Verbrennungskammer und in der Kühlkammer, zeitlich aufgetragen, ist aus Fig. 2 ersichtlich. Im Augenblick der Verbrennung oder Explosion (Punkt A) steigt der Druck in der Verbrennungskammer plötzlich an und sinkt dann während der Expansion auf Atmosphärendruck zurück (C); durch die Verbindung des Turbineninnern mit dem inzwischen abgekühlten und auf starken Unterdruck (F) gebrachten Inhalt der Kühlkammer wird ein plötzlicher Druckabfall (C-F) hinter dem Turbinenrad bewirkt, der durch allmähliches Nachsaugen der Verbrennungsrückstände, Spülluft und Ladung wieder ausgeglichen wird (F-G). The pressure curve in the combustion chamber and in the cooling chamber, plotted over time, can be seen from FIG. At the moment of combustion or explosion (point A) the pressure in the combustion chamber rises suddenly and then falls back to atmospheric pressure during expansion (C) ; The connection between the interior of the turbine and the contents of the cooling chamber, which has meanwhile cooled down and has been brought to a strong negative pressure (F) , causes a sudden pressure drop (CF) behind the turbine wheel, which is compensated for by gradually sucking in the combustion residues, scavenging air and charge (FG).

Zur Erzielung genügender Gleichförmigkeit wird zweckmäßig eine Reihe solcher Turbinen auf eine gemeinsame Achse gesetzt, wobei sich der Vorgang abwechselnd abspielt. Gegebenenfalls kann auch eine Verbrennungskammer mit mehreren Kühlkammern zusammenarbeiten, derart, daß bei η Kühlkammern jede Kammer immer erst nach η Verbrennungsvorgängen zur Wirkung kommt und inzwischen genügend Zeit zur Abkühlung hat.To achieve sufficient uniformity, a row of such turbines is expediently placed on a common axis, the process taking place alternately. If necessary, a combustion chamber can also work together with several cooling chambers, in such a way that with η cooling chambers each chamber only comes into effect after η combustion processes and in the meantime has enough time to cool down.

Claims

Patent Claims:

1. Gas turbine with periodic cooling of the wheel system by fresh air, thereby characterized in that the energy required for sucking through the cooling air is below Avoid pumps or other conveying devices directly by cooling the exhaust gases in a closed Space, whereby a negative pressure is created, is gained.

2. Gas turbine according to claim 1, characterized in that the cooling of the exhaust gases takes place in a periodically cooled, provided with controlled closing organs cold room.

1 sheet of drawings.