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Brennkraftturbine. Es sind Gas- und COlturbinen mit mehreren Explosionskammern
bekannt, bei welchen das in die Kammern eingeführte Gasluftgemisch mittels der expandierenden
Explosionsgase zunächst vorverdichtet und dann endgültig verdichtet wird. Die Erfindung
betrifft eine derartige Turbine mit mehreren Druckstufen. Nach der Erfindung ist
die Turbine so eingerichtet, daß jede der Explosionskammern nacheinander an den
verschiedenen Druckstufen, dann an die Gas- und Luftzuführung und schließlich wieder
in umgekehrter Reihenfolge an die verschiedenen Druckstufen angeschlossen wird.
Nach der Explosion in einer Kammer strömen aus dieser die Explosionsgase zunächst
.der ersten und dann unmittelbar der zweiten, der dritten usw. Stufe zu. Es werden
somit in jeder Druckstufe nur Gase von einem Innendruck ausgenutzt, der etwa dieser
Stufe entspricht. Dadurch soll ein guter Wirkungsgrad erzielt werden. Nach dem Ausblasen
der Explosionsgase und ,Wiederfüllen der Kammer erfolgt umgekehrt eine allmähliche
Verdichtung des Explosionsgemisches in den Kammern, weil jede Kammer nacheinander
an die verschiedenen Druckstufen angeschlossen und daher allmählich unter Druck
gebracht wird.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Turbine dargestellt.
Es zeigen: Abb. i einen senkrechten Längsschnitt durch die Turbine, die Steuerung
und die Explosionskammern, Abb. z -den Schieberspiegel der Kammern, Abb.
3 eine Ansicht des Drehschiebers, Abb. q. den Schieberspiegel des Turbinengehäuses.
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In dem Turbinengehäuse a sind auf der Achse b sechs Turbinenräder
cl bis c' angeordnet; die Kammern der verschiedenen Druckstufen sind mit i bis 5
bezeichnet. Vor dem Rade cl befinden sich die Hochdruckdüsen c und hinter dem Rade
c° ist der Auspuff f angeordnet.
Auf dem Gehäuse a und von diesem
durch den drehbar angeordneten Steuerschieber getrennt sind die Explosionskammern
hl bis da' angebracht. Zu dem Schieber führen in dein Gehäuse a ein Kanal
i zur Verbindung der Explosionskammer mit den Hochdruckdüsen, Kanäle k1 bis
k5 und ml bis m5 zur Verbindung mit den einzelnen Stufenräumen i bis 5 sowie ein
Kanal n zur Verbindung mit dem Auspuff und ein Kanal o zur Verbindung mit dem Spülkanal.
Der Steuerschieber g enthält vier Kanäle p, r, s, t, von welchen jeder ständig
mit einer der Kammern hl bis 1a4 in Verbindung steht. An dem Schieber sind auch
Nocken w1, w=, w3 und w4 angebracht, die zusammen mit dem Nocken y am Gehäuse die
Zündung in den geeigneten Augenblicken veranlassen.
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Der Schieberspiegel der Kammern ist in Abb. 2 dargestellt. Es sind
vier zu den einzelnen Kammern führende Öffnungen vorhanden, die mit den Bezeichnungen
der Kammern versehen sind. Der Drehschieber g wird von der Turbinenachse b aus mittels
eines Zahnrädergetriebes in Umdrehung versetzt. Am oberen Ende der Kammern ist eine
Zuleitung ir für das Explosionsgemisch angeordnet. Es können auch getrennte Leitungen
für Verbrennungsluft und Gas vorgesehen werden. Zwischen der Zuleitung und den Kammern
befinden sich Rückschlagventile. Vor dem ersten Turbinenrad ist an das Gehäuse eine
Preßluftleitung v angeschlossen, durch welche in bekannter Weise Preßluft zur Einleitung
des Antrie':es eingeführt wird.
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Es besteht bei dieser Vorrichtung die folgende Wirkungsweise: Wenn
sich die Maschine im vollen Betrieb befindet, so wird jede einzelne der Explosionskammern
nacheinander an den Auspuff, sodann an die einzelnen Stufenräume der Turbine und
endlich an die Hochdruckdüsen angeschlossen. Wenn eine Kammer mit dem Auspuffkanal
ia in Verbindung gebracht wird, wird der in ihr befindliche Rest der Explosionsgase
entfernt, und es treten statt dessen Gas und Luft in die Kammer ein. Wenn nun diese
Kammer weiter zunächst an den Stufenraum 5 und dann weiter nacheinander an die anderen
Stufenräume bis zum Raum i angeschlossen wird, so findet jeweilig ein Druckausgleich
zwischen den einzelnen Stufen und fier Explosionskammer statt, d. h. es werden nacheinander
Druckgasströme in die Explosionskammer eintreten, welche schließlich das Luftgasgemisch
mit einer erheblichen Spannung verdichten. Das Gasluftgemisch wird dabei wesentlich
im oberen Teil der Kammer zusammengepreßt, in welchem die Zündvorrichtung angebracht
ist. Eine wesentliche Vermischung mit dem zur Verdichtung benutzten Verbrennungsgas
kann nicht eintreten, da dieses Gas einseitig in die lange Kammer eintritt und die
Zeit, während welcher die Verdichtung erfolgt, verhältnismäßig kurz ist. Nach der
Verdichtung erfolgt die Explosion, und es wird nunmehr die Kammer zunächst mit den
Hochdruckdüsen e und dann nacheinander mit den Druckräumen i, 2, 3, .1. und 5 in
Verbindung gebracht, so daß sie stets mit den Druckräumen in Verbindung steht, in
welchen das in ihr befindliche, teilweise entspannte Gas noch eine Wirkung ausüben
kann. Schließlich wird die Kammer mit dem Auspuff und dem Spülkanal in Verbindung
gebracht und das Spiel beginnt von neuem.
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In gleicher Weise wird gleichzeitig jede der übrigen Kammern gesteuert;
es ist lediglich eine gewisse Phasenverschiebung vorhanden.
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Handelt es sich um den Betrieb von Turbinen, bei welchen der Brennstoff
in die hoch verdichtete Luft eingespritzt wird, so bezieht sich die durch die Turbine
selbst durchgeführte Verdichtung naturgemäß auf die Luft.
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Bei Inbetriebnahme der Maschine wird den Hochdruckdüsen Preßluft durch
die Leitung v zugeführt, und es übernimmt demgemäß auch die Preßluft zunächst die
Verdichtung in den Explosionskammern bis die ersten Explosionen erfolgt sind.