DE3526453A1 - Hot air free jet turbine - Google Patents
Hot air free jet turbineInfo
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- 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
- F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
- F02C1/04—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
- F01D1/02—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
- F01D1/026—Impact turbines with buckets, i.e. impulse turbines, e.g. Pelton turbines
Abstract
Description
Aus Gründen der Energie-Einsparung und/oder zusätzlicher Energie-Gewinnung, z. B. im europäischen Agrar= und Kommunanal- Bereich, und aus Gründen der Energie-Gewinnung überhaupt in grundenergiearmen Dritt= und Entwicklungsländern mit vornehmlich landwirt= und forstwirtschaflicher Prägung sind KRAFTMASCHINEN erforderlich, die mit flüssige Kraftstoffe ersetzenden und als ERSATZ= und/oder ABFALL geltenden brennbaren Stoffen, wie beispielsweise STROH, Getrocknetes GRAS, REISIG und HOLZABFÄLLE, betrieben werden können.For energy saving and / or additional reasons Energy generation, e.g. B. in European agriculture = and communal Area, and for energy generation reasons at all in basic energy poor third and developing countries with primarily farmer = and forestry character ENGINES are required that use liquid fuels replacing and considered as REPLACEMENT = and / or WASTE flammable substances, such as STRAW, dried GRASS, REISIG and WOOD WASTE, can be operated.
Eine Dampferzeugungs-Anlage mit Heizkessel und Dampfmotor benötigt, obwohl mit obigen brennbaren Stoffen beheizbar, als Betriebsmittel WASSER, welches aber in Dritt= und Entwicklungsländern meist Mangelware und oft nicht vorhanden ist. Ein Dampf-Kraftmaschinen-Aggregat scheidet aus. Dies gilt besonders hinsichtlich der erforderlichen Wartung, die in unterentwickelten Gebieten nach Möglichkeit völlig vermieden werden sollte.A steam generating plant with a boiler and steam engine required, although heatable with the above flammable materials, as a resource WATER, but in third = and Developing countries mostly in short supply and often not available is. A steam engine unit is out of the question. This applies particularly to the required maintenance, those in underdeveloped areas if possible should be avoided entirely.
Ein Aggregat mit Gas-Kolbenmotor kann zwar mit Ersatz= und/oder Abfall-Stoffen bei Verwendung beispielsweise einer bekannten "Impert"-Holzgasanlage oder eines vergleichbaren Umwandlungs-Systems betrieben werden oder mit Biogas oder Faulgas, wobei das außerhalb der Kraftmaschine erzeugte Gas direkt in den Motorzylindern gezündet und verbrannt wird. Daß Bestandteile der Abgase aggressiv auf die Kolben und Ventile einwirken ist bekannt geworden, ebenso deren den Dauerbetrieb beeinträchtigende Reparaturanfällig= und Häufigkeit und die hohe Wartungserfordernis.A unit with a gas piston engine can be replaced with = and / or waste materials when used, for example a known "Impert" wood gas plant or a comparable one Conversion system operated or with Biogas or fermentation gas, which is outside the engine generated gas ignited directly in the engine cylinders and is burned. That components of the exhaust gases are aggressive the pistons and valves have become known also their susceptibility to repairs, which impair continuous operation and frequency and the high maintenance requirement.
Gegensätzlich zu Wasserdampf= oder Gas-Verbrennungs-Motoren besteht der Erfindungs-Gedanke in der Verwendung reiner LUFT als Arbeitsmedium und zwar mittels einer HEISS- LUFT-FREISTRAHL-TURBINE dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Lufterhitzer hocherhitzte Luft mit von der Temperatur abhängiger Zustands-Schallgeschwindigkeit direkt auf die am Turbinen-Laufrad-Umfang angeordneten Schaufeln trifft und daß die durch einen Radial-Lader unter Überdruck stehende Luft vor Eintritt in den Lufterhitzer durch die in die freie Atmosphäre ausströmende Abluft der Turbine vorgeheizt wird. Der Lufterhitzer ist so gestaltet, daß die in Rohren strömende Turbinen-Arbeitsluft durch wahlweise alle nutzbaren festen, gasförmigen und flüssigen Abfall=, Ersatz= und bekannten Brenn- und Kraftstoffe auf Hochtemperatur erhitzt wird.Contrary to water vapor = or gas combustion engines the idea of the invention is to use pure AIR as a working medium using a HEISS AIR-FREE-JET TURBINE characterized in that the in an air heater super heated air with temperature dependent speed of sound directly on meets the blades arranged on the circumference of the turbine impeller and that the pressurized by a radial loader Air before entering the air heater through the in the Turbine exhaust air escaping free atmosphere is preheated becomes. The air heater is designed so that the in Turbine working air flowing through optionally all usable solid, gaseous and liquid waste =, replacement = and known fuels heated to high temperature becomes.
Der auf die halbe Höhe der Turbinen-Laufradschaufel bezogene Lufrad-Durchmesser ist nach der für Freistrahlturbinen gültigen Drehzahlabhängigkeit von der Düsenstrahlgeschwindigkeit und Umfangsgeschwindigkeit bestimmt.The one referring to half the height of the turbine impeller blade Air wheel diameter is according to that for free jet turbines valid speed dependency on the jet speed and peripheral speed determined.
Ein Ausführungsbeispiel der Heißluft-Freistrahlturbine (mit Ladegbläse und Untersetzungs-Getriebe) ist in der Seitenansicht durch Abb. A, im Schnitt durch Abb. B und in Abb. C gesondert die Laufrad-Schaufel dargestellt.An embodiment of the hot air free jet turbine (with loading fan and reduction gear) is shown separately in the side view by Fig. A, in section by Fig. B and in Fig. C the impeller blade.
Die Strahl-Düsen (1) sind im Außenring (2) der Gehäusekonstruktion, die aus dem Außenring (2) und den Seiten- Teilen (3) und (4) gebildet ist, angeordnet.The jet nozzles ( 1 ) are arranged in the outer ring ( 2 ) of the housing construction, which is formed from the outer ring ( 2 ) and the side parts ( 3 ) and ( 4 ).
Der Gehäuse-Außenring (2) begrenzt die Höhe der Laufradschaufel (5), wobei nur ein geringer Spalt (6) ungehinderte Drehung unter Berücksichtigung der Wärmedehnung sichert. In gleicher Weise wird der Freilauf-Spalt für das Laufrad an den Schaufeln durch die Wärmedehnung nach den Seiten hin bestimmt (7). Die Seitenteile (3) und (4) sind Träger der Wälzlager (8) und (9) und der achsialen Labyrinth- Dichtungen (10) und (11).The housing outer ring ( 2 ) limits the height of the impeller blade ( 5 ), with only a small gap ( 6 ) ensuring unhindered rotation, taking thermal expansion into account. In the same way, the freewheel gap for the impeller on the blades is determined by the thermal expansion to the sides ( 7 ). The side parts ( 3 ) and ( 4 ) are carriers of the roller bearings ( 8 ) and ( 9 ) and the axial labyrinth seals ( 10 ) and ( 11 ).
Der Laufrad-Gußkörper (12) ist hohl ausgebildet und innen durch Rippen (13) versteift. Die Laufrad-Scheiben (14) sind zum Laufrad-Kranz (15) hin, der mit den Schaufeln (5) vergossen ist, konisch ausgebildet und dadurch parallel mit den Gehäuse-Seitenteilen (3) und (4) verlaufend, so daß zu den Gehäuse-Seitenteilen hin bei Wärmeausdehnung der Spalt bis auf ein Minimum verringert wird, was zu Vermeidung von Wirbelbildung und der sogenannten Radreibung erforderlich ist.The impeller cast body ( 12 ) is hollow and stiffened inside by ribs ( 13 ). The impeller disks ( 14 ) are conical towards the impeller ring ( 15 ), which is encapsulated with the blades ( 5 ), and thereby run parallel to the housing side parts ( 3 ) and ( 4 ), so that to the Housing side parts with thermal expansion of the gap is reduced to a minimum, which is necessary to avoid eddy formation and the so-called wheel friction.
Zur Verhinderung des Durchtritts von heißer Arbeitsluft aus dem Schaufelkranz zur Laufradnabe zu ist noch im Bereich des Laufradkranzes (15) beidseitig ein Dichtungsring (16) angeordnet und in den Gehäuse-Seitenteilen (3) und (4) und unterhalb des Dichtungs-Ringes (16) Wirbelnischen (17) in den Laufradscheiben (14) und den Gehäuse- Seitenteilen (3) und (4) die Nischen (18).In order to prevent the passage of hot working air from the blade ring to the impeller hub to still arranged on both sides in the region of the impeller ring (15) a sealing ring (16) and in the housing side parts (3) and (4) and below the seal ring (16 ) Vertebrae ( 17 ) in the impeller disks ( 14 ) and the housing side parts ( 3 ) and ( 4 ) the niches ( 18 ).
Die Formgebung der Laufradschaufel (5) ist in Abb. C gesondert dargestellt.The shape of the impeller blade ( 5 ) is shown separately in Fig. C.
Die Wandstärke der Laufrad-Schaufel wird durch zwei Kreisbogen gleichen Halbmessers gebildet, deren Außenneigung dem optimalen Ablenkungs-Strahlwinkel ( etwa 10°) entspricht. Durch die Seitenbegrenzung infolge der Gehäuseseitenteile (3) und (4) sind Spitzen durch die an die Innenkrümmung der Schaufelform gelegten Tangenten (19) gebildet für optimale Strahlführung nach den Seiten hin. Die Wandstärke selbst wird durch die für hohe Drehzahl und Zentrifugalbelastung erforderliche Festigkeit des Schaufelfußes unter gleichzeitig hoher Temperatur bestimmt, als Abhängige des Gußwerkstoffes.The wall thickness of the impeller blade is formed by two circular arcs of the same radius, the external inclination of which corresponds to the optimal deflection beam angle (approximately 10 °). Because of the side delimitation due to the housing side parts ( 3 ) and ( 4 ), tips are formed by the tangents ( 19 ) placed on the inner curvature of the blade shape for optimal beam guidance to the sides. The wall thickness itself is determined by the strength of the blade root, which is required for high speed and centrifugal loading, at the same time as a high temperature, as a dependency of the cast material.
Durch zwei benachbarte Laufrad-Schaufeln (5) einerseits und den Düsen-Außenring (2) und die Gehäuse-Seitenteile (3) und (4) andererseits entsteht ein rechteckiger Querschnitt für den Strahl-Arbeitsraum dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Düse (1) mit Zustands-Schallgeschwindigkeit austretende Luft nur innerhalb des Ausstoß-Öffnungsbogens (20) und (20) in Abb. A. der Schaufelkrümmung und Umlenkungs-Tangente (19) folgend in die beidseitig angeordneten Abluftkanäle (21) ausströmen kann. Zur Vermeidung Gegendruck erzeugenden Rückstoßes durch Abluftleitungs- Rippen in den Gehäuse-Seitenteilen (3) und (4) sind stationäre Umlenkschaufeln strömungsführender Formgebung vermieden, können jedoch je nach Abluftverhalten zusätzlich eingesetzt werden. Auf eine zeichnerische Darstellung eines Umlenkschaufel-Einsatzes in die Ausstoß- Öffnungsbogen (20) und (20) ist verzichtet.Two adjacent impeller blades ( 5 ) on the one hand and the nozzle outer ring ( 2 ) and the housing side parts ( 3 ) and ( 4 ) on the other hand create a rectangular cross-section for the blasting work space, characterized in that the nozzle ( 1 ) air escaping at the state sound velocity can only flow into the exhaust air ducts ( 21 ) within the exhaust opening bend ( 20 ) and ( 20 ) in Fig. A. following the blade curvature and deflection tangent ( 19 ). To avoid back pressure generating recoil through exhaust air line ribs in the housing side parts ( 3 ) and ( 4 ), stationary deflecting blades with a flow-guiding shape are avoided, but can be used depending on the exhaust air behavior. A graphic representation of a deflecting vane insert in the discharge opening bends ( 20 ) and ( 20 ) is dispensed with.
Die in den Abb. A und Abb. B dargestellte Turbinen-Ausführung sind zwei Düsen angeordnet und demgemäß vier Ausstoß-Öffnungsbogen (2) und vier Abluftkanäle (21), die aus baulichen, d. h. räumlichen Spargründen von einem rechteckigen Querschnitt in einen kreisförmigen Querschnitt (22) mit den Anschluß-Flanschen (23) übergehen.The turbine version shown in Fig. A and Fig. B has two nozzles and, accordingly, four discharge opening bends ( 2 ) and four exhaust air ducts ( 21 ), which for structural reasons, i.e. to save space, change from a rectangular cross-section to a circular cross-section ( 22 ) pass over with the connection flanges ( 23 ).
Der Laufrad-Gußkörper (12) trägt an seinem Naben-Innen- Durchmesser Kerbverzahnung (24), wodurch eine für hohe Drehmomente zulässige Rad-Wellen-Verbindung gegeben ist. Die Gehäuse-Seitenteile (3) und (4) sind spiegelbildlich mit angegossenen Abluft-Kanälen (21) dargestellt. Aus Gründen kostengünstiger Fertigung ist die Abschraubbarkeit der Abluft-Kanäle zweckmäßig, eine Vorkehrung, die gleichzeitig die Möglichkeit des Eingießens der eventuell erforderlichen stationären Umlenkschaufeln erleichtert.The impeller cast body ( 12 ) has serration ( 24 ) on its inner hub diameter, which provides a wheel-shaft connection that is permissible for high torques. The housing side parts ( 3 ) and ( 4 ) are shown in mirror image with cast-on exhaust air channels ( 21 ). For reasons of cost-effective production, it is expedient to unscrew the exhaust air ducts, a precaution which at the same time facilitates the possibility of pouring in the stationary deflection vanes which may be required.
An die Gehäuse-Seitenteile (3) und (4) sind das Gehäuse des Radial-Ladegebläses mit dem Naßluftfilter für die Ansaugluft und das Untersetzungsgetriebe angeschraubt, wobei anstelle des eingezeichneten Stirnrad-Untersetzungs-Getriebes (i = 1/5) ein konstruktiv günstigeres Planetengetriebe (i = 1/5 mit festem Steg montiert werden kann.The housing of the radial charge blower with the wet air filter for the intake air and the reduction gear are screwed onto the side parts ( 3 ) and ( 4 ) of the housing, whereby instead of the spur gear reduction gear ( i = 1/5) shown there is a more favorable planetary gear ( i = 1/5 can be mounted with a fixed bridge.
Direkt gekuppelt mit der Getriebewelle wird der elektrische Stromerzeuger angeordnet, so daß ein kompaktes Aggregat verwirklicht wird.The electrical is coupled directly with the gear shaft Electricity generator arranged so that a compact unit is realized.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853526453 DE3526453A1 (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Hot air free jet turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853526453 DE3526453A1 (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Hot air free jet turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3526453A1 true DE3526453A1 (en) | 1987-01-29 |
Family
ID=6276621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853526453 Withdrawn DE3526453A1 (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Hot air free jet turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3526453A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7966743B2 (en) * | 2007-07-31 | 2011-06-28 | Eastman Kodak Company | Micro-structured drying for inkjet printers |
US20120186098A1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-07-26 | Williams Boot & Glove Dryers Inc. | Dryer for bomb disposal suits |
CN104895670A (en) * | 2015-03-12 | 2015-09-09 | 肖光生 | Impeller high speed engine |
-
1985
- 1985-07-24 DE DE19853526453 patent/DE3526453A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7966743B2 (en) * | 2007-07-31 | 2011-06-28 | Eastman Kodak Company | Micro-structured drying for inkjet printers |
US20120186098A1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-07-26 | Williams Boot & Glove Dryers Inc. | Dryer for bomb disposal suits |
CN104895670A (en) * | 2015-03-12 | 2015-09-09 | 肖光生 | Impeller high speed engine |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |