Verbrennungsturbine mit Dampferzeugung durch die Verbrennungswärme.
Bei einer bekannten Verbrennungsturbine wird zwecks Kühlung der Wände der Explosionskammer
Wasser gegen die umlaufenden Wände dieser Kammer gespritzt und der hierbei erzeugte
Wasserdampf mit den Verbrennungsgasen in die Turbine geleitet. Ein Wärmeaustausch
zwischen den Verbrennungsgasen und dem Wasser findet hierbei mit Rücksicht auf die
schnelle Folge der Explosionen und dem außerordentlich schnellen Abzug der entzündeten
Gase aus der Explosionskammer in nennenswertem Maße nicht statt, vielmehr nimmt
das Wasser im wesentlichen nur, wie bezweckt, die Wärme der Kammerwände auf. Andererseits
besteht jedoch die Gefahr, daß mit den abziehenden Explosionsgasen Wassertröpfchen
mit in die Turbine gerissen werden. Es ist ferner eine Gasturbinenanlage bekannt,
bei welcher die in den Verbrennungsgasen enthaltene Wärmeenergie, nachdem ihre Strömungsenergie
in der Gasturbine vollkommen ausgenutzt worden ist, in einem Abwärmeverwerter zur
Erzeugung von Wasserdampf und durch diesen zum Antrieb einer Dampfturbine nutzbar
gemacht wird.Combustion turbine with steam generation through the heat of combustion.
In a known combustion turbine, for the purpose of cooling the walls of the explosion chamber
Water was sprayed against the circumferential walls of this chamber and the water generated in the process
Water vapor is fed into the turbine with the combustion gases. An exchange of heat
between the combustion gases and the water takes place with regard to the
rapid consequence of the explosions and the extraordinarily rapid withdrawal of the inflamed ones
Gases from the explosion chamber do not take place to a significant degree, rather take
the water essentially only absorbs the heat of the chamber walls, as intended. on the other hand
however, there is a risk that water droplets will form with the detaching explosion gases
be torn into the turbine. It is also known a gas turbine system,
at which the thermal energy contained in the combustion gases after their flow energy
has been fully exploited in the gas turbine, in a waste heat exchanger for
Generation of steam, which can be used to drive a steam turbine
is made.
Bei der Verbrennungsturbine gemäß der Erfindung handelt es sich demgegenüber
darum, den Mangel der Verpuffungsturbine, die stoßweise Beaufschlagung der Schaufeln,
möglichst rasch in eine gleichmäßige Beaufschlagung zu verwandeln. Dies soll dadurch
erfolgen, daß die Verbrennungsgase, nachdem sie den ersten Teil ihrer Verpuffungsenergie
in einer Gasturbine abgegeben haben, zwecks Abgabe eines Teiles ihrer Wärmeenergie
mittelbar oder unmittelbar an einem Wassermantel vorbeigeleitet werden, und die
verbleibende Energiemenge gemeinsam mit derjenigen des Wasserdampfes oder getrennt
von diesem in anschließenden Turbinen ausgenutzt wird. In diesem Fall ist die Strömungsenergie
der Verbrennungsgase nach dem Durchgang durch die erste Gasturbine so weit herabgemindert,
daß eine wirksame Wärmeabgabe erfolgen kann, und in den anschließenden Turbinen
ist die Beaufschlagung alsdann gleichmäßig. Jener Wärmeaustausch soll insbesondere
dadurch begünstigt werden, daß die Abgase an einem, sei es durch Schleuderwirkung
oder durch eine Ringkammer gebildeten Wassermantel vorbeistreichen. Eine derartige
Ausbildung ergibt den weiteren Vorteil, daß ein Ventil in den Austrittsdüsen der
Explosionskammer vermieden werden kann. Denn durch eine richtige Bemessung des Durchmessers
und der Umlaufzahl der das zu verdampfende Wasser enthaltenden Trommel läßt sich
erreichen, daß der Druck des Wassermantels, der mit dem Druck des Abgasdampfgemisches
übereinstimmt, dem Ladeenddruck in der Explosionskammer entspricht, und es braucht
die Explosionskammer beim Laden nicht durch ein Ventil verschlossen zu werden, da
der Druck in der Mündung ihrer Düsen genau so groß ist wie derjenige in der Explosionskammer.In contrast, it is the case with the combustion turbine according to the invention
therefore, the lack of the deflagration turbine, the intermittent loading of the blades,
to transform as quickly as possible into a uniform application. This is supposed to do this
take place that the combustion gases after they have the first part of their deflagration energy
have released in a gas turbine for the purpose of releasing part of their thermal energy
be bypassed directly or indirectly to a water jacket, and the
remaining amount of energy together with that of the water vapor or separately
is used by this in subsequent turbines. In this case the flow energy is
the combustion gases reduced so much after passing through the first gas turbine,
that an effective heat dissipation can take place, and in the subsequent turbines
the admission is then even. That heat exchange should in particular
be favored by the fact that the exhaust gases at one, be it by centrifugal effect
or pass by a water jacket formed by an annular chamber. Such a one
Training gives the further advantage that a valve in the outlet nozzles
Explosion chamber can be avoided. Because by correctly dimensioning the diameter
and the number of revolutions of the drum containing the water to be evaporated can be
achieve that the pressure of the water jacket is equal to the pressure of the exhaust gas vapor mixture
matches, corresponds to the final loading pressure in the explosion chamber, and it needs
the explosion chamber does not have to be closed by a valve during loading, because
the pressure in the mouth of their nozzles is exactly as great as that in the explosion chamber.
In demjenigen Fall, wo die Gase mit dem Wassermantel unmittelbar in
Berührung kommen, soll ferner ein Mitreißen von Wassertröpfchen durch das Gasdampfgemisch
dadurch verhütet werden, daß das Gemisch entgegen Schleuderwirkung radial nach innen
abgeführt wird, ehe es in den anschließenden Turbinen weiter Arbeit leistet. Gegebenenfalls
kann zuvor
auch noch eine Trennung von Gas- und Wasserdampf stattfinden
und die Energie beider Mittel in besonderen Turbinen ausgenutzt werden; diese Anwendung
bietet in Fällen Vorteil, wo das Gas nicht vollkommen teerfrei ist, da bei jener
Anordnung das Wasser teerfrei wiedergewonnen wird.In the case where the gases go directly into the water jacket
If they come into contact, water droplets should also be entrained by the gas / vapor mixture
be prevented in that the mixture against the centrifugal effect radially inward
is discharged before it continues to work in the subsequent turbines. Possibly
can before
there is also a separation of gas and water vapor
and the energy of both means are used in special turbines; this application
offers an advantage in cases where the gas is not completely free of tar, like that
Arrangement the water is recovered tar-free.
Die Zeichnung veranschaulicht in Fig. I und 2 eine Ausführungsform
der Turbine in einem Längsschnitt und in einem Querschnitt nach A-B der Fig. I.The drawing illustrates an embodiment in FIGS
the turbine in a longitudinal section and in a cross section according to A-B of Fig. I.
Die in der Explosionskammer a (Fig. I und 2) zur Verbrennung gebrachten
Gase strömen durch die Düsen b in die Turbinen-Leit- und Laufräder c und d, und
von dort in die von der Turbine mitgenommene Trommel e. In dieser streichen die
Abgase innerhalb eines durch die Schleuderwirkung gebildeten Wassermantels f entlang,
dessen Wasserbestand durch Schwimmerventile g gleichmäßig erhalten wird. Das durch
die heißen Gase verdampfte Wasser zieht zwischen Schaufeln h aus der Trommel e radial
nach innen ab, wodurch die Wassertröpfchen in der Trommel e zurückgehalten werden.
Das Gemisch von Gas und Dampf gelangt in das Schleuderrad i, in welchem durch die
Schleuderwirkung wieder eine Scheidung des spezifisch schwereren Gases von dem Wasserdampf
stattfindet; das Gas strömt alsdann durch den äußeren Kanal in die Turbine k und
der Dampf in die Turbine l, wo sie ihre restliche Strömungsenergie abgeben. Dadurch,
daß das kühlere Wasserdampfgasgemisch die Turbine auf der Seite der Trommel e umspült,
wird diese gekühlt; die Kühlung der Explosionskammer erfolgt in üblicher Weise durch
einen Wassermantel, von dem aus das dort erwärmte Wasser, wie dargestellt, durch
die Welle na hindurch der Trommel e zuströmt.Those brought to combustion in explosion chamber a (Fig. I and 2)
Gases flow through the nozzles b into the turbine guide and impellers c and d, and
from there into the drum carried along by the turbine e. In this delete the
Exhaust gases along a water jacket f formed by the centrifugal effect,
whose water inventory is evenly maintained by float valves g. That through
the hot gases evaporated water pulls between blades h from the drum e radially
inwards, whereby the water droplets are retained in the drum e.
The mixture of gas and steam reaches the centrifugal wheel i, in which through the
The centrifugal effect again separates the specifically heavier gas from the water vapor
takes place; the gas then flows through the outer duct into the turbine k and
the steam into the turbine l, where they give off their remaining flow energy. Through this,
that the cooler water vapor gas mixture washes around the turbine on the side of the drum e,
is this cooled; the explosion chamber is cooled in the usual way
a water jacket from which the heated water passes through as shown
the shaft na flows through the drum e.