DE511427C

DE511427C - Brennkraftturbine, deren Laufrad mit durch Abwaerme erzeugtem Dampf gekuehlt wird

Info

Publication number: DE511427C
Application number: DEH123027D
Authority: DE
Original assignee: E H HANS HOLZWARTH DR ING
Current assignee: E H HANS HOLZWARTH DR ING
Priority date: 1927-03-18
Filing date: 1928-05-16
Publication date: 1930-10-29

Description

Brennkraftturbine, deren Laufrad mit durch Abwärme erzeugtem Dampf gekühlt wird In Brennkraftturbinen, deren Laufrad mit durch Abwärme erzeugtem Dampf gekühlt wird, welcher nach Durchströmen der Laufradschaufeln wieder aufgefangen wird, leitet man diesen Dampf dem Laufrad ebenfalls über Düsen der üblichen Formgebung zu, um einerseits das Druckgefälle dieses zur Kühlung der Laufradschaufeln bestimmten Dampfes zur Arbeitsleistung auszunutzen, andererseits dem Dampf eine hohe Geschwindigkeit zu geben, um seine Wärmeaufnahmefähigkeit zu steigern. Der Radraum der Brenn.kraftturbine, der mit Verbrennungsgasen erfüllt ist, bietet nun die vorteilhafteste Möglichkeit, diesen Dampf weiter aufzuheizen und gegebenenfalls zu überhitzen, wenn durch Herabminderung der Geschwindigkeit des Dampfes die zur Wärmeaufnahme zur Verfügung stehende Zeit auf ein genügendes Maß gesteigert werden kann. Die Erfindung besteht darin, -daß hinter den Dampfauffangdüsen -die Fortleitungsteile in dem von den Verbrennungsgasen erfüllten Raume Dampfsammler bilden. In diesen Dampfsammlern verringert sich die hohe Geschwindigkeit, mit ;der der Kühl- und Arbeitsdampf das Laufrad der Turbine verläßt, so, daß die Zeit, in der sich der Dampf in dem von .den Verbrennungsgasen erfüllten Raume befindet, zur ausreichenden Aufheizung und gegebenenfalls Überhitzung des Dampfes ausreicht. Zweckmäßig schließen sich an die Dampfsammler in dem von den Verbrennungsgasen erfüllten Raume angeordnete Dampfüberhitzerrohre an, so ,daß der Dampf mit Sicherheit in :dem für die Weiterverwendung geeigneten Zustand, nämlich als überhitzter Dampf, abgezogen werden kann.
Die Zeichnung gibt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens wieder, und zwar stellt Abb. i einen senkrechten Längsschnitt durch eine Brenn.kraftturbine dar.
Abb. a gibt einen waagerechten Schnitt durch einen Dampfsammler nach Linie II-II der Abb. d. wieder, während Abb. 3 einen senkrechten Querschnitt nach Linie III-III, Abb..I einen senkrechten Querschnitt nach Linie IV-IV der Abb. i zeigt.
Das Turbinenlaufrad 1o trägt zwei Schaufelkränze i i und 12, von denen der erstere, i i, durch die beiden Treibmittel, hochgespannten Dampf und Verbrennungsgase, zugeführt durch die abwechselnd angeordneten Dampf-und Gasdüsen 13 und 1,4, beaufschlagt wird. Nach Durchströmun g des ersten Schaufelkranzes i i werden die Treibmittel durch die Umkehrschaufeln 15 umgelenkt, um den zweiten Laufradschaufelkranz 12 zu durchströmen. Aus diesem entweichen die Verbrennungsgase in den Radraum 16; der Dampf wird durch die feststehenden Dampfauffangdüsen 17' aufgenommen, die durch Flansch 2o' mit dem Träger 21 der Laufradschaufeln fest verbunden sind. Die Fangdüsen 17' münden in Dampfsammler 22 . Die Dampfsammler sind ihrerseits mit dem Turbinengehäuse fest verbunden, so daß zum Ausgleich der verschiedenartigen Bewegungen, denen die Fangdüsen 17' einerseits durch Befestigung am Träger 2i, die Dampfsammler 22' andererseits durch Befestigung am Turbinengehäuse ausgesetzt sind, stopfbüchsenartige Verbindungen 30' zwischen den Fangdüsen und Dampfsammlern anzuordnen sind. Die Abschlußwandungen ider Dampfsammler nehmen Rohre 35 auf, welche durch den Radraum Abis zur Sammelbüchse 33 durchgeführt sind. Wie Abb. 2 zeigt, sind die Dampfsammler 22' so gegenüber den Dampfeintrittsdüsen 13 versetzt angeordnet, d.aß nur Dampf und keine Verbrennungsgase aufgenommen werden. Besondere Düsen 38 lenken die Verbrennungsgase vor und hinter den Dampfauffangdüsen 17' ab, während in den Fangdüsen'selbst besondere Leitwände 37 vorgesehen sind, die eine wirbellose Abführung des Dampfes in die Dampfsaminler 22 bewirken. Die Dampfsammler selbst sind äußerst dünnwandig ausgebildet und lediglich bei 22" verstärkt, um die Befestigungsschrauben der Abschlußwandungen aufzunehmen.
Der über die Düsen 17' in die Dampfsammler eingeführte Dampf vermindert in diesen erheblich seineGeschwindi:gkeit. Gleichzeitig steigert sich sein Druck .durch die infolge der Ausdehnung erfolgende Umsetzung von Geschwindigkeit -in Druck. Außerdem erfährt der Dampf in dien Dampfsammlern, die infolge ihrer Anordnung in dem von den Verbrennungsgasen erfüllten Raume hoch aufgeheizt sind, eine weitere Aufheizung über ,die bereits im Laufrad durch Wärmeaufnahme aus den Schaufeln erfolgte, so @daß der Dampf wieder arbeitsfähig wird. Bei Durchströmung der die Dampfsammler mit der Sammelbüchse 33 verbindenden Rohre 35 erfährt er in diesen mit Sicherheit eine Überhitzung, so daß aus .der Sammelbüchse 33 hochüberhitzter Dampf unter nahezu dem Einströmndruck abgezogen werden kann; dieser Dampf ist arbeitsfähig und kann beispielsweise in nachgeschalteten Dampfturbinen weiterverwertet werden. Wie Abb. q. zeigt, können statt eines Dampfsammlers auch mehrere Dampfsammler angeordnet sein; mit 17" sind weitere Fangdüsen bezeichnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkraftturbine, deren Laufrad mit -durch Abwärme erzeugtem Dampf gekühlt wird, welcher nach Durchströmen der Laufradschaufeln wieder aufgefangen und Fortleitungsteilen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Dampfauffangdüsen die Fortleitungsteile in dem von den erfüllten Raume Dampfsammler bilden. z. Brennkraftturbine nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Dampfsammler .in ziem von den Verbrennungsgasen erfüllten Raume angeordnete Dampfüberhitzerrohre als Fortleitungsteile anschließen.