DE2943759A1 - Elektro - generatorturbine fuer kohlenheizung - Google Patents

Description

• Elektro - Generatorturbine für RohlenheizunB
• Die Erfindung betrifft eine neuartige Kraftmaschine welche direkt mit Kohle gespeist,d.hO beheizt werden kann und mittels ihrer funktionellen Baugruppen elektromotorische Eraft,also elektrisch= en Strom abgibt.
• Bekannte Dampfkraftanlagen setzen die Energie aus Kohle recht um= ständlich mit viel Verlust in treibende Eraft,also in ein Drehmo= ment und elektrischen Strom um.Mit der Patentanmeldung P2941193.6 ist eine Kraftmaschine beschrieben"Elektromotorische-und Wärme= kraftmaschinen"welche mit spaltbarem Material,ol oder Gas beheizt wird und ein Drehmoment und/oder elektrischen Strom abgibt.
• Falls aber nur elektrischer Strom abgegeben werden soll und nur Kohle als Heizmaterial zur Verfügung steht oder benützt werden soll,ergibt sich vorteilhaft die hier beschriebene Erfindung als "Elektro-Generatorturbine für Eohlenheizung" und damit wohl der kürzeste und effektivste Weg von der Kohle zu elektrischem Strom.
• Bekanntlich ist Erdöl/Erdgasmangel heute bereits akut und führt zu wirtschaftlichen Schwierigkeiten,behindert zumindest das wirt= schaftliche Wachstum.Eohle und spaltbares Material als verbleit bende Primärenergie müssen möglichst rationell genützt werden.Die Verwertung nuklearer Energie ist leider noch mit Gefahr und viel Aufwand verbunden.Eraft und Strom aus Kohle entsteht immer noch mit viel Aufwand und Verlust.Kohle soll künftig vergast werden hauptsächlich wie Experten meinen. Dieses Synthesegas dann ver= heizt an Stelle von Heizöl damit die Dampfkraftanlagen wie vor= handen weiterhin arbeiten. Die Vergasung von Kohle aber bedingt zusätzlichen Aufwand und Kosten.
• Der Erdindungsgegenstand verbessert und verkürzt die Nutzung von Kohle zur Gewinnung elektrischen Stromes indem die Kohle direkt den Erfindungsgegenstand beheizt und solche Beheizung automatisch in zwei Wanderrosten gegenläufig unter einer Reihe von Elektro-Generatorturbinen,also den Erfindungsgegenständen durchläuft,wo= bei die nötige Heizluft vom Erfindungsgegenstand selbst erzeugt wird und die Abgase der Kohle zwischen den Elektro-Generatortur= binen nach oben abgeführt,noch Warmwasserbehälter bestreichen.
• Die Zeichnung Abb. 1 zeigt im Halbschnitt und in der Halbansicht den Erfindungsgegenstand mit automatischer Kohlenheizung auf ge= genläufigen Wanderrosten.
• Gemäß Abb.1 besteht der Erfindungsgegenstand aus drei Hauptgrup= pen und ist behiezt mittels Kohle auf den gegenläufigen Wanderros ten 1 und 2.Das Rotorgehäuse 3 mit der Rotorwicklung 4 rotiert ge= genläufig zum Turboteil 5.Vier oder mehr Ständer 6 mit der Sta= torwicklung 7 des elektrischen Teiles sind unten im Fundament ver= schraubt und oben über die Lagerhaube 8 mit dem hohlen Center= baum 9 der wiederum im Fundament befestigt ist.Das Rotorgehäuse 3 zum Teil gefüllt mit dem Betriebsmedium 10,z.3.flüssiges Natrium oder sonst geeigneter Stoff,ist oben als Kondensatorteil ausge= bildet und zugleich als Ventilator.Unten als Dampferzeugerteil mit dem düsenartigen Ubergang 11 zum Schleuderbehälter 12'für das rückgekühlte Betriebsmedium 10 aus dem Kondensatorteil oben.
• Die Schleuderventile 13 ermöglichen in geschlossenem Zustand den Dampfdruck beim Anheizen für den Anlauf und lassen im Betrieb das Betriebsmedium 10 in flüssiger Form wieder zum Dampferzeugerteil unten durch die Fliehkraft im Rotorgehäuse 3.Das Turboteil 5 ist oben/außen als Turbopumpe 14 ausgebildet gegen die Innenwand des Rotorgehäuses 3,sodaß außer der Schleuderwirkung noch der Pumpen druck kommt als Gegendruck zum Dampferzeugerteil unten.Die La= gerung 15 des Rotorgehäuses 3 ist oben am Centerbaum 9 so aus= ladend gebaut,daß sich unten wegen der Hitze eine Lagerung erüb rigt.Die Lagerung 16 des Turboteiles 5 ist diesbezügligh abge= schirmt mittels des Keramikteiles 17 am Centerbaum 9 und im Fun= dament verschraubt.Das Turboteil 5 hat einen Außenzahnkranz 18 in den vier Planetenräder 19 greifen die wiederum mit vier Rit= zeln 20 in den Innenzahnkranz des Rotorgehäuses 3 greifen.Die Planetenräder 19 mit den Ritzeln 20 sind im Lagerflansch 21 wälzt gelagert.Lagerflansch 21 fest verschraubt am Centerbaum 9.
• Die Schaufelträger 22 am Rotorgehäuse 3 und 23 am Turboteil 5 greifen zahnartig ineinander,werden vom Betriebmedium 10 beauf= echlagt wie bei bekannten Dampfturbinen, doch im Gegensatz zu Dampfturbinen rotieren beide Schaufelträger gegenläufig unter dem Dampfdruck.
• Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes:Am großflächigen Feu= erboden des Rotorgehäuses 3 wirkt die Befeuerung durch angebla= sene,gluhende Kohle,das Betriebsmedium 10 verdampft.Der Dampf beaufschlagt die Schaufelträger 22 und 23,wobei das gewichtige Rotorgehäuse 3 langsam,das leichtere Turboteil 5 schnell rotiert.
• Die Untersetzung zwischen den Ritzeln 20 und dem Innenzahnkranz des Rotorgehäuses 3 bestimmt das Verhältnis der Drehzahlen, sodaß die Rotorwicklung 4 und der Stator 7 auch im Verhältnis zu Pol= zahl Und Umdrehungszahl elektrischen Strom bestimmter Frequenz er gibt bei gesteuerter Heizung und Turboteil 5-Drehzahlregelung nach bekannter Weise.Nach kinetischer Arbeitsleistung des Damp= fes,d.h. des Betriebsmediums 10 sammelt sich der Dampf oben im Kondensatorteil des Rotorgehäuses 3,schlägt sich wieder verflüs= sigt nieder an den Wänden, besonders an den Eelüftungsrohren und wird deshalb durch die Zentrifugalwirkung ach außen/unten ge= schleudert in die Turbopumpe 14. Von dieser nach unten gedrückt zum Schleuderbehälter 12,über die Schleuderventile 13 wieder im Kreislauf kontinuierlich in den Dampferzeugerteil des Rotor= gehäuses 3 gedrückt.Oben am Rotorgehäuse 3 acht oder mehr Venti= latorschaufeln welche den elektrischen Teil des Erfindungsgegen= standes kühlen und zugleich Luft in die acht oder mehr Belüf= tungsrohre eindrücken. Diese nun bläst durch den hohlen Center= baum 9 nach unten und trifft mittels Lenkdüsen auf die glühen= de Kohle auf den Wanderrosten oder einem Earussellrost.Die Ab= luft mit den Abgasen entweicht über die Abgaskamine zwischen den Elektro-Generatorturbinen in Reihe oder mittig nach oben u.
• erwärmt noch Wasser in Wärmeaustauschern.
• Leerseite

Claims (10)

1. Patentansprüche: 1))Elektro-Generatorturbine für Kohlenheizung bei welcher in sich ein Betriebsmedium 10,z.B.flüssiges Natrium verdampft,der Dampfdruck ein Rotorgehäuse 3 und ein Turboteil 5 gegenläufig in Rotation bringt und nach der Arbeitsleistung wieder in den flüssigen Zustand kondensiert,kontinuierlich durch die Tur= bopumpe 14 und die Zentrifugalkraft wieder in den Dampferzeu= gerteil des Rotorgehäuses 3 gedrückt wird,wobei die Unterset= zung am Zahnradtrieb zwischen Rotorgehäuse 3 und Turboteil 5 das Rotorgehäuse 3 mit der Rotorwicklung 4 in einer bestimm= ten Drehzahl je nach Polzahl und Frequenz des zu erzeugenden, elektrischen Stromes umläuft.
2. 2) Elektro-Generatorturbine nach Anspruch 1,dadurch gekennzeich= net,daß die Wanderroste 1 und 2 sich gegenläufig und automa= tisch,oder ein Karussell mit Kohle ßich unter einer Reihenan= ordnung von Elektro-Generatoren bewegen,die glühende Kohle un mittelbar den großflächigen Feuerboden das Erfindungsgegen= standes aufheizt,wobei der Erfindungsgegenstand selbst mit Ventilator die glühende Kohle anbläst zur intensiven Ver= trennung.
3. 3) Elektro-Generatorturbine nach Anspruch 1-2,dadurch gekenn= zeichnet,daß die Rotorwicklung 4 des elektrischen Teiles kraft schlüssig mit dem Rotorgehäuse 3 rotiert und die Stator= wicklung formschlüssig mit den Ständern 6 verschraubt,welche wiederum fest verbunden über die Lagerhaube 8 und dem Center= baum 9 mit dem Fundament.
4. 4) Elektro-GeneratOrturbine nach Anspruch 1-3,dadurch gekenn= zeichnet,daß die Schaufelträger 22 und 23 vom Dampfdruck be=-aufschalgt werden wie bekannt bei Dampfturbinen, im Gegensatz aber beide Schaufelträger umlaufen,wobei das Rotorgehäuse 3 einmal vom Dampfdruck direkt beaufschlagt wird zur Rotation und zugleich angetrieben über die Zahnraduntersetzung vom schneller laufenden Turboteil 5
5. 5) Elektro-Generatorturbine nach Anspruch 1-4,dadurch gekenn= zeichnet,daß die Schleuderventile bei ruhendem Erfindungs= gegenstand geschlossen sind und so beim Anheizen nach ent= standenem Dampfdruck der Erfindungsgegenstand von selbst an= läuft.
6. 6) Elektro-Generatorturbine nach Anspruch 1-5,dadurch gekenn= zeichnet,daß das Rotorgehäuse 3 oben als Kondensatorteil Patentansprüche: ausgebildet ist und außen mit Ventilatorflügeln versehen die einmal den elektrischen Teil des Erfindungsgegenstandes küh= len und außerdem die Luft verdichtet an sich weiterleiten durch die 3elüftungsrohre in den hohlen Centerbaum 9 und wei= terhin über eine lenkbare Düsenanordnung direkt auf die glü= hende Kohle.
7. 7) Elektro-Generatorturbine nach Anspruch 1-6,dadurch gekennzei= zeichnet,daß weder die Lagerung des Rotorgehäuses 3 noch die des Turboteiles 5 der Hitze ausgesetzt sindtder Centerbaum 9 festgesetzt ist ebenso wie der Lagerflansch 21.
8. 8) Elektro-Generatorturbine nach Anspruch 1-7,dadurch gekennzei= zeichnet,daß der Feuerboden unten am Rotorgehäuse 3 aus Stahl blech besteht,in schneckenförmigem Dreiecksprofil großflächig für die intensive Beheizung ausgeführt und die Schneckenwir= kung im Planlauf nach innen die Hitze zentral zusammenhält.
9. 9) Elektro-Generatorturbine nach Anspruch 1-8,dßdurch gekennzei= zeichnet,daß der Erfindungsgegenstand außen mit einem Belüf= tungemantel verkleidet ist der zugleich mit den Ständern 6 den Stator 7 tragen kann und kühlen,die nötigen Anschlusstei= le elektrisch aufnimmt und als metallische Abschirmung gegen elektrische Störfelder wirkt.
10. 10)Elektro-Generatorturbine nach Anspruch 1-9,dadurch gekennzei= zeichnet,daß im geschlossenen Rotorgehäuse 3 der kontinuier= liche Kreislauf des Betriebsmediums 10 von der Verdampfung über die Kondensation wieder zur Verdampfung geschieht fast ohen Verlust an Betriebsmedium und solches einfach bei Be= darf manuell in Ruhestellung des hnrfindungsgegenstandes nachgefüllt werden kann.