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Brennkraftturbine mit Hilfsflüssigkeit Die Erfindung betrifft eine
Gasturbine mit Hilfsflüssigkeit.
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Bekannte derartige Brennkraftturbinen weisen Mängel auf. Ein Teil
besitzt z. B: teuere und energieverzehrende Nebenmaschinen zum Herstellen der verdichteten
Brennstoffluftmischung. Andere mit hin und her pendelnder Hilfsflüssigkeit arbeiten
ungünstig,eben weil die Flüssigkeit eine hin und her gehende Bewegung ausführt.
Bei Maschinen mit Leitringkörper muß die Flüssigkeit, die aus den arbeitenden Kammern
des Schaufelrades durch den Ringkörper zu den leeren Kammern gepreßt wird, diese
entgegen der Fliehkraft füllen, wobei ein großer Teil der Arbeitsenergie vernichtet
wird. Die Maschinen, bei denen in der umlaufenden Flüssigkeit Gasblasen eingeführt
werden, ergeben keine genügende Verdichtung des Brennstoffluftgemisches; außerdem
ist es schwierig, die Verbrennungsgase einwandfrei abzuführen.
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Die vorliegende Erfindung, die die vorstehend aufgeführten Mängel
vermeiden soll, bezieht sich auf selbst ansaugende und selbst verdichtende Turbinen.
Ihr ist das bekannte Arbeitsverfahren der Brennkraftmaschinen, Ansaugen, Verdichten,
Zünden, Arbeitsleistung und Ausstoßen der Brennungsgase, zugrunde gelegt, jedoch
übertragen auf einen Umla.ufkörpier, ähnlich dem Schaufelrad einer Xreiselpumpe,
welche mit hoher Geschwindigkeit, etwa r5oo bis aooo Umdrehungen je Minute, läuft,
um durch die hierbei auftretende hohe Fliehkraft die erforderliche Verdichtung des
Brennstoffluftgemisches auf beispielsweise 5 at zu erreichen.
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Die durch die besondere Ausführung der Einlaufstutzen und des Auslaufringes
vom Laufrad absatzweise angesaugte Flüssigkeit wirkt als Kolben beim Verdichten
des vorher von den leeren Kammern angesaugten Brennstoffluftgemisches, welches,
zur Entzündung gebracht, wiederum die Flüssigkeit im Sinne der Fliehkraft ausstößt
und dadurch Arbeit leistet.
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Erfindungsgemäß ist das in einem feststehenden "Gehäuse umlaufende,
Kammern: enthaltende Laufrad mit Nebenkammern versehen, durch welche die zwangsläufige
Umführung des verdichteten Gemisches hinter die Hilfsflüssigkeit in die Hauptkammern
erfolgt und aus welchen, ebenso wie aus den Hauptkammern, die Hilfsflüssigket! durch
den Druck der Verbrennungsgase zwecks Arbeitsleistung herausgeschleudert wird.
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Die feststehenden beiderseitigen Einlaufstutzen, an denen sich das
Laufrad aufgeschliffen und somit metallisch abgedichtet vorbeibewegt, sind in drei
gegeneinander abgesperrte Teile getrennt, deren erster Teil die Einläufe der Hauptkammern
nebst Nebenkammern mit der Luft in Verbindung bringt. Der zweite Teil der Einlaufstutzen
verbindet den Einlauf der Hauptkammern durch Tauchrohre mit einem Flüssigkeitsbehälter,
jedoch derart, daß der Einlauf der Nebenkammern
verdeckt bleibt.
Der dritte Teil der Einlaufstutzen verbindet lediglich Einlauf der Hauptkammern
mit Einlauf der Nebenkammern und ist nach außen sowie nach dem Flüssigkeitsbehälter
hin abgeschlossen.
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Das Laufrad -läuft innerhalb eines Ringkörpers, der entsprechend den
Einlaufstutzen aus drei verschieden ausgebildeten, Teilen besteht, deren erster
Teil. den Austritt der Hauptkammern im Laufrad 'durch Schlitze mit der atmosphärischen
Luft in Verbindung bringt. Der zweite Teil besteht lediglich aus ;einer gekrümmten
Platte, die die Ausläufe der vorbeistreichenden Kammern abdeckt. Der dritte Teil.
des Ringkörpers besitzt Leitschaufeln, die die Ausläufe der Hauptkammern mit dem
seitlich an dem Laufrad befestigten Turbinenkranz in Verbindung bringt.
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An den beiden mit der Luft in: Verbindung stehenden Teilen der Einlaufstutzen
sind Vergaser angeordnet.
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In den beiden Teilen der Einlaufstutzen, die die Einläufe der Hauptkammern
mit den Einläufen der Nebenkammern verbinden, sitzen Zündkerzen oder Glührohre.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Turbine nach der
Erfindung dargestellt. Fig. i zeigt einen Schnitt nach Linie A-B von Fig.2. Fig.2
leinen Schnitt nach Linie C-D von Fig. i.
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Ein Laufrad mit Hauptkammern a und mit Nebenkammern b bewegt sich
mit den Einläufen seiner Kammern und Nebenkammern mit hoher Drehzahl an zwei feststehenden
Einlaufstutzen c vorbei, wobei die Hauptkammern mit Nebenkammern, die an: dem Teil
cl mit den Vergasern L vorbeilaufen, mit Brennstoff oder Gas gemischte Luft infolge
der Fliehkraft ansaugen. Im zweiten Drittel der Umdrehung laufen die Kammereinläufe
am Teil c2 der Einlaufstutzen c vorbei, wobei von den Kammern a Flüssigkeit, z.
B. Glycerin, angesaugt wird, während die Einläute der Nebenkammern b verdeckt bleiben.
Die Flüssigkeit wird infolge der Fliehkraft in den Kammern a nach außen geschleudert
und. drängt das vorher angesaugte Gasluftgemisch in die Nebenkammern b, weil die
Ausläufe der Kammern a durch die Platte f22 des Ringkörpers/ abgedeckt sind.
Die in den Nebenkammern b zusammengedrängte Brennstoffluftmischung strömt beim Vorbeilaufen
am Teil c3 der Einlaufstutzen c zum Teil in den Einlauf der Kammerna über und verteilt
sich in den Mündungen beider Kammern gleichmäßig und wird darauf mittels Zündkerzen
g entzündet. Ein Entspannen des verdichteten Gemisches tritt beim Einströmen in
Raum c3 nicht ein, da cs noch von, der vorhergehenden Verbrennung mit gespannten
Gasen gefüllt ist. Die in den Kammern a und in den Nebenkammern b sitzende Flüssigkeit
wird infolge des Verbrennungsdruckes des verbrannten Gemisches durch die Leitschaufeln
f3 des Ringkörpers f in den Turbinenkranz lt gedrückt und, leistet i. durch Rückdruck
auf die gekrümmten Kammern a und b des Laufrades und 2. beim Durchströmen
des Turbinenkranzes lt Arbeit. Die Flüssigkeit und ein Teil der entspannten Verbrennungsgase
strömen an dem gewölbten Deckel j entlang zum Flüssigkeitsbehältere zurück, wobei
die Verbrennungsgase sich im oberen Teil abscheiden und auf den Flüssigkeitsspiegel
des Behälters e einen: Druck ausüben. Die Flüssigkeit wird in den Tauchrohren d
hochgedrückt und dadurch das Ansaugen der Flüssigkeit durch das Laufrad a unterstützt
und beschleunigt. Der größte Teil der Verbrennungsgase entweicht beim Vorbeilaufen
am Ringteil f1.
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Die Maschine muß, wie jede Brennkraftmaschine, durch fremde Kraft
angedreht werden.
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Die Nebenkammern b erhalten entsprechend der beabsichtigten Höhe der
Verdichtung nur ,einen Teil des Rauminhalts der Hauptkammern a, so daß bei beendeter
Verdichtung die Flüssigkeit die Mündung -der Nebenkammern b zwar abdeckt, ohne jedoch
in sie einzutreten. Erst beim Druckausgleich in beiden Kammern, am Teil c3, dringt
ein; geringer Teil, der Flüssigkeit von oben her in die Nebenkammern b ein. Durch
diese Anordnung wird .erreicht, daß der Hauptteil der Flüssigkeit während des Ansaugens,
Verdichtens und während der Arbeitsleistung das Laufrad im Sinne der Fliehkraft
durchströmt. Ferner wird durch die Anordnung der Nebenkammern b eine neinfache Führung
des verdichteten Brennstoffluftgemisches hinter die die Verdichtung bewirkende Flüssigkeitssäule
ermöglicht. Auch wird die Nebenkammer b infolge ihrer der Hauptkammer a entsprechenden
Form beim Arbeitstakt genau so zur Arbeitsleistung herangezogen wie die Hauptkammer
a selbst, indem die Hilfsflüssigkeit durch den Druck der Verbrennungsgase nach außengeschleudert
wird. Die Ausnutzung der Energie der Verbrennungsgase ist daher eine sehr günstige.