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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fluid-Rotationsmaschine, die
einen in einem Gehäuse aufgenommenen
Arbeitsteil sowie eine hermetisch abgedichtete, in dem Gehäuse definierte
Schmierungskammer enthält,
wobei der Arbeitsteil die thermische Energie und die Druckenergie
eines Arbeitsmediums, das in eine mit einer Dichtung abgedichtete
Arbeitskammer eingeführt
wird, in mechanische Energie umwandelt, und sich Öl zur Schmierung
zumindest des Arbeitsteils in der Schmierungskammer befindet.
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TECHNISCHER
HINTERGRUND
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Aus
dem US-Patent Nr. 5,062,267 ist ein hydrostatisches Getriebe bekannt,
worin eine radial äußere Axialkolbenpumpe,
die an einem Gehäuse
befestigt ist, koaxial zu einem radial inneren Axialkolbenmotor
angeordnet ist, der an einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten Rotor
vorgesehen ist, und durch Führung
des Kolbens der Axialkolbenpumpe und des Kolbens des Axialkolbenmotors
durch separate Taumelscheiben wird der Axialkolbenmotor, der mit
einer Ausgangswelle verbunden ist, durch Arbeitsöl angetrieben, das von der
Axialkolbenpumpe ausgeworfen wird, die mit einer Eingangswelle verbunden
ist, um hierdurch die Drehung der Eingangswelle über die Ausgangswelle mit einer
anderen Geschwindigkeit auszugeben.
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Das
US-Patent 5,904,044 offenbart einen Kolben-Zylinder-Fluidexpander,
der in einem Rankine-Zyklus verwendet wird.
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Wenn
in einem Expander, der Hochtemperatur-Hochdruckdampf als Arbeitsmedium
verwendet, gleitende Teile eines Kolbens, eines Zylinders, einer Taumelscheibe,
einer Ausgangswelle etc., die in einem Gehäuse aufgenommen sind, mit Öl geschmiert werden
und dabei das Arbeitsmedium an den gleitenden Teilen des Kolbens
und des Zylinders in das Innere des Gehäuses hinein leckt, wird Ölnebel mit dem
Arbeitsmedium innerhalb des Gehäuses
vermischt. Wenn z. B. in einem Rankine-Zyklus-System, in dem ein
Arbeitsmedium innerhalb eines geschlossenen Kreislaufs zirkuliert,
der durch einen Verdampfer, einen Expander, einen Kondensator und
eine Förderpumpe
gebildet ist, das Arbeitsmedium, das sich mit Öl in dem Gehäuse des
Expanders vermischt und damit kontaminiert worden ist, zu dem System zurückkehrt,
dann beeinträchtigt
es die Funktionen des Verdampfers und des Kondensators, und daher besteht
das Problem, dass es notwendig wird, die Größe eines Filters zu erhöhen, der
als Gegenmaßnahme
zur Trennung oder Entfernung des Öls aus dem Arbeitsmedium verwendet
wird. Wenn darüber hinaus
das Öl
mit dem Arbeitsmedium vermischt wird, wird die Schmierleistung beeinträchtigt,
und es ist daher wünschenswert,
das Öl
aus dem Arbeitsmedium sofort abzutrennen.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben erwähnten Umstände erzielt
worden, und eine Aufgabe davon ist es, den Einfluss der Vermischung
von Öl
mit Arbeitsmedium in einem Gehäuse einer
Fluid-Rotationsmaschine zu minimieren.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fluid-Rotationsmaschine vorgeschlagen,
umfassend einen Arbeitsteil, der in einem Gehäuse aufgenommen ist, sowie
eine hermetisch abgedichtete Schmierungskammer, die in dem Gehäuse definiert
ist, wobei der Arbeits teil die thermische Energie und die Druckenergie
eines Arbeitsmediums, das in eine von einer Dichtung abgedichtete
Arbeitskammer eingeführt
wird, in mechanische Energie umwandelt, und sich Öl zur Schmierung
zumindest des Arbeitsteils in der Schmierungskammer befindet; worin
eine Lüftungskammer
in einem oberen Teil der Schmierungskammer vorgesehen ist, wobei
eine Arbeitsmedium-Ausgabekammer, in die das Arbeitsmedium von der
Arbeitskammer ausgegeben wird, mit der Lüftungskammer über einen
Lüftungsdurchgang
in Verbindung gesetzt wird, wobei das Gemisch von Öl und dem
Arbeitsmedium, das aus der Arbeitskammer in die Schmierungskammer
durch die Dichtung geleckt hat, in der Lüftungskammer aufgetrennt wird,
wobei das abgetrennte Öl
von der Lüftungskammer
zu der Schmierungskammer zurückgeführt wird
und das abgetrennte Arbeitsmedium von der Lüftungskammer zu der Arbeitsmedium-Ausgabekammer über den Lüftungsdurchgang
entsprechend der Menge an Arbeitsmedium, die geleckt hat, zurückgeführt wird.
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Selbst
wenn gemäß dieser
Anordnung das Öl
mit dem Arbeitsmedium vermischt wird, das aus der Arbeitskammer
in die Schmierungskammer durch die Dichtung geleckt hat, wird, da
das Gemisch in der Lüftungskammer
in das Öl
und das Arbeitsmedium aufgetrennt wird, das abgetrennte Öl zu der Schmierungskammer
zurückgeführt, und
das abgetrennte Arbeitsmedium wird zu der Arbeitsmediumausgabekammer über den
Lüftungsdurchgang,
entsprechend der Menge an Arbeitsmedium, die ausgetreten ist, zurückgeführt, kann
nicht nur die Verschlechterung der Schmierleistung des Öls aufgrund der
Mischung mit dem Arbeitsmedium minimiert werden, sondern kann auch
die Ölmenge,
die mit dem aus der Arbeitsmedium-Ausgabekammer ausgegebenen Arbeitsmedium
vermischt ist, minimiert werden, und es lassen sich Einsparungen
in der Ausstattung vornehmen, wie einen Filter zur Ölbeseitigung, oder
kann weggelassen werden. Wenn darüber hinaus das Arbeitsmedium
aus der Arbeitskammer in die Schmierungskammer durch die Dichtung
leckt, dann ist es, da die Lüftungskammer
und die Arbeitsmedium-Ausgabekammer über den Lüftungsdurchgang miteinander
verbunden sind, möglich,
ein Druckgleichgewicht zwi schen der Schmierungskammer und der Arbeitsmedium-Ausgabekammer
beizubehalten.
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Druckringe 47 und 78 und Ölringe 48 und 79 der
Ausführungen
entsprechen der Dichtung der vorliegenden Erfindung, eine erste
Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 und eine zweite Gruppe
von Axialkolbenzylindern 57 der Ausführungen entsprechen dem Arbeitsteil
der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruckarbeitskammer 82 und
eine Niederdruckarbeitskammer 84 der Ausführungen
entsprechen der Arbeitskammer der vorliegenden Erfindung, eine Dampfausgabekammer 90 der
Ausführungen
entspricht der Arbeitsmedium-Ausgabekammer der vorliegenden Erfindung,
und eine untere Lüftungskammer 101 und
eine obere Lüftungskammer 103 der Ausführungen
entsprechen der Lüftungskammer
der vorliegenden Erfindung.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 bis 18 stellen
eine erste Ausführung
der vorliegenden Erfindung dar; 1 ist eine vertikale
Schnittansicht eines Expanders; 2 ist eine
Schnittansicht entlang Linie 2-2 in 1; 3 ist
eine vergrößerte Ansicht
von Teil 3 in 1; 4 ist eine
vergrößerte Schnittansicht
von Teil 4 in 1 (Schnittansicht entlang Linie
4-4 in 8); 5 ist eine Ansicht aus der gepfeilten
Linie 5-5 in 4; 6 ist eine
Ansicht aus der gepfeilten Linie 6-6 in 4; 7 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 7-7 in 4; 8 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 8-8 in 4; 9 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 9-9 in 4; 10 ist
eine Ansicht aus der gepfeilten Linie 10-10 in 1; 11 ist
eine Ansicht aus der gepfeilten Linie 11-11 in 1; 12 ist eine
Schnittansicht entlang Linie 12-12 in 10; 13 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 13-13 in 11; 14 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 14-14 in 10; 15 ist
ein Graph, der Drehmomentänderungen
einer Ausgangswelle zeigt; 16 ist
ein Erläuterungsdiagramm,
das den Betrieb eines Einlasssystems einer Hochdruckstufe zeigt; 17 ist
ein Erläuterungsdiagramm,
das den Betrieb eines Auslasssystems der Hochdruckstufe und eines
Einlasssystems einer Niederdruckstufe zeigt; und 18 ist
ein Erläuterungsdiagramm,
das den Betrieb eines Auslasssystems der Niederdruckstufe zeigt.
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19 entspricht 6 und
stellt eine zweite Ausführung
der vorliegenden Erfindung dar.
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20 entspricht 6 und
stellt eine dritte Ausführung
der vorliegenden Erfindung dar.
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21 entspricht 6 und
stellt eine vierte Ausführung
der vorliegenden Erfindung dar.
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BESTE ART
ZUR AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Die
erste Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend in Bezug auf 1 bis 18 erläutert.
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Wie
in 1 bis 3 gezeigt, ist die Fluid-Rotationsmaschine
der vorliegenden Ausführung zum
Beispiel ein Expander M, der in einem Rankine-Zyklus-System verwendet
wird, und die thermische Energie und die Druckenergie von Hochtemperatur-Hochdruckdampf
als Arbeitsmedium werden in mechanische Energie und Ausgangsleistung
umgewandelt. Ein Gehäuse 11 des
Expanders M ist gebildet aus einem Gehäusehauptkörper 12, einer vorderen
Abdeckung 15, die über
eine Dichtung 13 in einer vorderen Öffnung des Gehäusehauptkörpers 12 eingesetzt
und damit durch eine Mehrzahl von Bolzen 14 verbunden ist,
und eine hintere Abdeckung 18, die über eine Dichtung 16 in
eine hintere Öffnung
des Gehäusehauptkörpers 12 eingesetzt
und damit durch eine Mehrzahl von Bolzen 17 verbunden ist.
Eine Ölwanne 19 stützt sich
gegen eine untere Öffnung
des Gehäusehauptkörpers 12 über eine
Dichtung 20 ab und ist damit durch eine Mehrzahl von Bolzen 21 verbunden.
Ferner ist eine Lüftungs kammer-Trennwand 23 oben
auf einer Oberseite des Gehäusekörpers 12 über eine
Dichtung 22 aufgelagert (siehe 12), ist ferner
eine Lüftungskammer-Abdeckung 25 auf
einer Oberseite der Lüftungskammer-Trennwand 23 über eine
Dichtung 24 aufgelagert (siehe 12), und
diese sind aneinander an dem Gehäusehauptkörper 12 mittels
einer Mehrzahl von Bolzen 26 gesichert.
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Ein
Rotor 27 und eine Ausgangswelle 28, die sich um
eine sich in der Längsrichiung
in der Mitte des Gehäuses 11 erstreckende
Achse L drehen können,
sind durch Schweißung
miteinander vereinigt. Ein hinterer Teil des Rotors 27 ist
in dem Gehäusehauptkörper 12 über ein
Winkelkugellager 29 und eine Dichtung 30 drehbar
gelagert, und ein vorderer Teil der Ausgangswelle 28 ist
in der vorderen Abdeckung 15 über ein Winkelkugellager 31 und
eine Dichtung 32 drehbar gelagert. Ein Taumelscheibenhalter 36 ist über zwei
Dichtungen 33 und 34 und einen Passstift 35 in
eine Rückseite
der vorderen Abdeckung 15 eingesetzt und daran über eine
Mehrzahl von Bolzen 37 befestigt, und eine Taumelscheibe 39 ist
in dem Taumelscheibenhalter 36 über ein Winkelkugellager 38 drehbar
gelagert. Die Drehachse der Taumelscheibe 39 ist relativ
zur Achse L des Rotors 27 und der Ausgangswelle 28 geneigt,
und der Neigungswinkel ist fest.
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Sieben
Buchsen 41, die aus Elementen gebildet sind, die von dem
Rotor 27 getrennt sind, sind in dem Rotor 27 so
angeordnet, dass sie die Achse L in der Umfangsrichtung mit gleichen
Intervallen umgeben. Hochdruckkolben 43 sind in Hochdruckzylinder 42 gleitend
eingesetzt, die an Innenumfängen
der Buchsen 41 ausgebildet sind, die durch Buchsentragbohrungen 27a des
Rotors 27 getragen werden. Halbkugelförmige Teile der Hochdruckkolben 43,
die von vorderen Endöffnungen
der Hochdruckzylinder 42 vorstehen, drücken und stützen sich gegen sieben Vertiefungen 39a ab,
die in einer Rückseite
der Taumelscheibe 39 ausgenommen sind. Wärmebeständige Metalldichtungen 44 sind
zwischen die hinteren Enden der Buchsen 41 und die Buchsentragbohrungen 27a des
Rotors 27 eingesetzt, und eine einzige Sitzplatte 45,
die die Vorder enden der Buchsen 41 in diesem Zustand hält, ist
an einer Vorderseite des Rotors 27 mittels einer Mehrzahl
von Bolzen 46 befestigt. Die Buchsentragbohrungen 27a haben
in der Nähe
ihrer Basen einen etwas größeren Durchmesser,
um hierdurch zwischen sich selbst und den Außenumfängen der Buchsen 41 einen
Spalt α zu
bilden (siehe 3).
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Die
Hochdruckkolben 43 enthalten Druckringe 47 und Ölringe 48 zum
Abdichten der Gleitoberflächen
mit den Hochdruckzylindern 42, und der Gleitbereich der
Druckringe 47 und der Gleitbereich der Ölringe 48 sind so
eingestellt, dass sie einander nicht überlappen. Wenn die Hochdruckkolben 43 in
die Hochdruckzylinder 42 eingesetzt werden, dann werden
sich zur Vorderseite hin aufweitende verjüngte Öffnungen 45a in der
Sitzplatte 45 ausgebildet, damit die Druckringe 47 und
die Ölringe 48 mit
Hochdruckzylindern 42 glattgängig in Eingriff treten.
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Da,
wie zuvor beschrieben, der Gleitbereich der Druckringe 47 und
der Gleitbereich der Ölringe 48 so
eingestellt sind, dass sie einander nicht überlappen, wird Öl, das an
den Innenwänden
der Hochdruckzylinder 42 anhaftet, auf denen die Ölringe 48 gleiten,
aufgrund der Verschiebung der Druckringe 47 nicht in Hochdruckarbeitskammern 82 aufgenommen,
um hierdurch zuverlässig
zu verhindern, dass der Dampf mit Öl verunreinigt wird. Insbesondere
haben die Hochdruckkolben 43 einen etwas kleineren Durchmesserteil
zwischen den Druckringen 47 und den Ölringen 48 (siehe 3),
um hierdurch wirkungsvoll zu verhindern, dass sich das Öl, das an den
Gleitoberflächen
der Ölringe 48 anhaftet,
zu den Gleitoberflächen
der Druckringe 47 bewegt.
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Da
die Hochdruckzylinder 42 ausgebildet sind, indem die sieben
Buchsen 41 in die Buchsentragbohrungen 27a des
Rotors 27 eingesetzt sind, kann für die Buchsen 41 ein
Material mit ausgezeichneter thermischer Leitfähigkeit, Wärmebeständigkeit, Verschleißbeständigkeit,
Festigkeit etc. gewählt
werden. Dies verbessert nicht nur die Leistung und die Zuverlässigkeit,
sondern die Bear beitung wird auch einfach im Vergleich zu einem
Fall, in dem die Hochdruckzylinder 42 direkt in den Rotor 27 eingearbeitet werden,
und die Bearbeitungspräzision
nimmt ebenfalls zu. Wenn irgendeine der Buchsen 41 verschleißt oder
beschädigt
wird, ist es möglich,
nur die Buchse 41 mit einer Abnormalität auszutauschen, ohne den gesamten
Rotor 27 auszutauschen, und dies ist wirtschaftlich.
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Da
ferner der Spalt α zwischen
dem Außenumfang
der Buchsen 41 und dem Rotor 27 gebildet ist,
indem der Durchmesser der Buchsentragbohrungen 27a in der
Nähe der
Basis etwas vergrößert wird, dann
wird auch dann, wenn der Rotor 27 durch den den Hochdruckarbeitskammern 82 zugeführten Hochtemperatur-Hochdruckdampf
thermisch verformt wird, verhindert, dass dies die Buchsen 41 beeinflusst,
wodurch verhindert wird, dass sich die Hochdruckzylinder 42 verziehen.
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Die
sieben Hochdruckzylinder 42 und die dann eingesetzten sieben
Hochdruckkolben 43 bilden eine erste Gruppe von Axialkolbenzylindern 49.
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Sieben
Niederdruckzylinder 50 sind mit gleichen Umfangsintervallen
am Außenumfangsteil
des Rotors 27 so angeordnet, dass sie die Achse L und die
radiale Außenseite
der Hochdruckzylinder 42 umgeben. Diese Niederdruckzylinder 50 haben
einen größeren Durchmesser
als die Hochdruckzylinder 42, und die Teilung, mit der
die Niederdruckzylinder 50 in der Umfangsrichtung angeordnet
sind, ist um eine halbe Teilung relativ zu der Teilung angeordnet, mit
der die Hochdruckzylinder 42 in der Umfangsrichtung angeordnet
sind. Dies macht es möglich,
dass die Hochdruckzylinder 42 in Zwischenräumen angeordnet
werden, die zwischen benachbarten Niederdruckzylindern 50 ausgebildet
sind, um hierdurch die Räume
effizient auszunutzen und zu einer Durchmesserverringerung des Rotors 27 beizutragen.
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In
die sieben Niederdruckzylinder 50 sind Niederdruckkolben 51 verschiebbar eingesetzt,
und diese Niederdruckkolben 51 sind mit der Taumelscheibe 39 über Verbindungsglieder 52 verbunden. Das
heißt,
kugelförmige
Teile 52a am Vorderende der Verbindungsglieder 52 sind
in kugelförmigen
Lagern 54, die an der Taumelscheibe 39 durch Muttern 53 befestigt
sind, schwenkbar gelagert, und kugelförmige Teile 52b am
Hinterende der Verbindungsglieder 52 sind in kugelförmigen Lagern 56,
die an den Niederdruckkolben 51 durch Clips 55 befestigt
sind, schwenkbar gelagert. Ein Druckring 78 und ein Ölring 79 sind
um den Außenumfang
jedes der Niederdruckkolben 51 in der Nähe der Oberseite davon so aufgesetzt,
dass sie aneinander angrenzen. Da die Gleitbereiche des Druckrings 78 und
des Ölrings 79 einander überlappen,
wird an der Gleitoberfläche
des Druckrings 78 ein Ölfilm
gebildet, um hierdurch die Abdichtcharakteristiken und die Schmierung
zu verbessern.
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Die
sieben Niederdruckzylinder 50 und die darin eingesetzten
sieben Niederdruckkolben 41 bilden eine zweite Gruppe von
Axialkolbenzylindern 57.
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Da,
wie zuvor beschrieben ist, die Vorderenden der Hochdruckkolben 43 der
ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 halbkugelförmig und
so ausgebildet sind, dass sie sich gegen die in der Taumelscheibe 39 ausgebildeten
Vertiefungen 39a abstützen,
ist es nicht notwendig, die Hochdruckkolben 43 mit der
Taumelscheibe 39 mechanisch zu verbinden, wodurch die Anzahl
der Teile reduziert wird und der Zusammenbau erleichtert wird. Andererseits
sind die Niederdruckkolben 51 der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 mit
der Taumelscheibe 39 über die
Verbindungsglieder 52 und ihre vorderen und hinteren kugelförmigen Lager 54 und 56 verbunden,
und selbst wenn die Temperatur und der Druck von Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf,
der der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 zugeführt wird,
ungenügend
wird und der Druck der Niederdruckarbeitskammern 84 negativ
wird, besteht keine Möglichkeit, dass
sich die Niederdruckkolben 51 von der Taumelscheibe 39 lösen und
ein Klopfen oder eine Beschädigung
hervorrufen.
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Wenn
ferner die Taumelscheibe 39 an der vorderen Abdeckung 15 durch
die Bolzen 37 gesichert ist, ermöglicht eine Änderung
der Phase, mit der die Taumelscheibe 39 um die Achse L
herum gesichert ist, dass die Steuerzeit der Zufuhr und Abfuhr des
Dampfs zu und von der ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 und
der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 verschoben
wird, um hierdurch die Leistungscharakteristiken des Expanders M
zu verändern.
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Weil
darüber
hinaus der Rotor 27 und die Ausgangswelle 28,
die vereinigt sind, jeweils durch das Winkelkugellager 29,
das an dem Gehäusehauptkörper 12 vorgesehen
ist, und das Winkelkugellager 31, das an der vorderen Abdeckung 15 vorgesehen
ist, gelagert sind, kann durch Einstellen der Dicke einer Beilagscheibe 58,
die zwischen dem Gehäusehauptkörper 12 und
dem Winkelkugellager 29 angeordnet ist, und der Dicke einer
Beilagscheibe 59, die zwischen der vorderen Abdeckung 15 und
dem Winkelkugellager 31 angeordnet ist, die Längsposition
des Rotors 27 entlang der Achse L eingestellt werden. Durch
Einstellung der Position des Rotors 27 in Richtung der
Achse L kann die relative Positionsbeziehung in Richtung der Achse
L zwischen den Hochdruck- und Niederdruckkolben 43 und 51,
die durch die Taumelscheibe 39 geführt werden, und den Hochdruck-
und den Niederdruckzylindern 42 und 50, die in
dem Rotor 27 vorgesehen sind, verändert werden, um hierdurch
das Expansionsverhältnis
des Dampfs in den Hochdruck- und Niederdruckarbeitskammern 82 und 84 einzustellen.
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Wenn
der die Taumelscheibe 39 tragende Taumelscheibenhalter 36 integral
mit der vorderen Abdeckung 15 ausgebildet würde, dann
wäre es schwierig,
einen Raum zum Anbringen und Abnehmen des Winkelkugellagers 31 oder
der Beilagscheibe 59 an und von der vorderen Abdeckung 15 sicherzustellen,
aber da der Taumelscheibenhalter 36 von der vorderen Abdeckung 15 abnehmbar
gemacht ist, kann das oben erwähnte
Problem beseitigt werden. Wenn darüber hinaus der Taumelscheibenhalter 36 integral
mit der vorderen Abdeckung 15 wäre, dann wäre es beim Zusammenbau und
beim Zerlegen des Expanders M notwendig, mühsame Vorgänge zum Verbinden und Trennen
der sieben Verbindungsglieder 52, die sich in einem begrenzten
Raum in dem Gehäuse 11 befinden,
zu und von der an der vorderen Abdeckung 15 vormontierten
Taumelscheibe 39 auszuführen,
aber weil der Taumelscheibenhalter 36 von der vorderen
Abdeckung 15 abnehmbar gemacht ist, wird es möglich, eine
Unterbaugruppe zu bilden, indem die Taumelscheibe 39 und
der Taumelscheibenhalter 36 an dem Rotor 27 vorab
montiert werden, wodurch die Einfachheit des Zusammenbaus stark
verbessert wird.
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Nun
werden in Bezug auf 4 bis 19 Systeme
beschrieben, um den Dampf der ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 und
der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 zuzuführen und davon
abzuführen.
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Wie
in 4 gezeigt, ist ein Drehventil 61 in einer
Ausnehmung 27b kreisförmigen
Querschnitts aufgenommen, die sich an der hinteren Endfläche des
Rotors 27 öffnet,
sowie in einer Ausnehmung 18a kreisförmigen Querschnitts, die sich
an einer Vorderseite der hinteren Abdeckung 18 öffnet. Das
Drehventil 61, das entlang der Achse L angeordnet ist, enthält einen
Drehventilhauptkörper 62,
eine stationäre
Ventilplatte 63 und eine bewegliche Ventilplatte 64.
Die bewegliche Ventilplatte 64 ist an dem Rotor 27 über einen
Passstift 66 und einen Bolzen 67 befestigt, während sie
an der Basis der Vertiefung 27b des Rotors 27 über eine
Dichtung 65 aufsitzt. Die stationäre Ventilplatte 63,
die sich gegen die bewegliche Ventilplatte 64 über eine
flache Gleitoberfläche 68 abstützt, ist über einen
Passstift 69 mit dem Drehventilhauptkörper 62 verbunden,
so dass dazwischen keine relative Drehung vorliegt. Wenn sich der
Rotor 27 dreht, drehen sich daher die bewegliche Ventilplatte 64 und
die stationäre
Ventilplatte 63 relativ zueinander auf der Gleitoberfläche 68 in
einem Zustand, in dem sie in engem Kontakt miteinander stehen. Die
stationäre
Ventilplatte 63 und die bewegliche Ventilplatte 64 sind
aus einem Material mit exzellenter Haltbarkeit hergestellt, wie
etwa superharter Legierung oder Keramik, und die Gleitoberfläche 68 kann
mit einem Element, das Wärmebeständigkeit, Schmierfähigkeit,
Korrosionsbeständigkeit
und Verschleißbeständigkeit
aufweist, versehen werden oder damit beschichtet sein.
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Der
Rotorhauptkörper 62 ist
ein gestuftes zylindrisches Element, das einen Teil großen Durchmessers 62a,
einen Teil mittleren Durchmessers 62b und einen Teil kleinen
Durchmessers 62c aufweist; ein ringförmiges Gleitelement 70,
das um den Außenumfang
des Teils großen
Durchmessers 62a aufgesetzt ist, ist in der Ausnehmung 27b des
Rotors 27 über
eine zylindrische Gleitoberfläche 71 gleitend eingesetzt,
und der Teil mittleren Durchmessers 62b und der Teil kleinen
Durchmessers 62c sind in die Vertiefung 18a der
hinteren Abdeckung 18 über
Dichtungen 72 und 73 eingesetzt. Das Gleitelement 70 ist aus
einem Material mit exzellenter Haltbarkeit hergestellt, wie etwa
superharter Legierung oder Keramik. Ein Passstift 74, der
in den Außenumfang
des Drehventilhauptkörpers 62 eingepflanzt
ist, steht mit einem Langloch 18b in Eingriff, das in der
Ausnehmung 18a der hinteren Abdeckung 18 in Richtung
der Achse L ausgebildet ist, und daher wird der Drehventilhauptkörper 62 so
gelagert, dass er sich in der Richtung der Achse L bewegen kann,
aber sich relativ zur hinteren Abdeckung 18 nicht drehen
kann.
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Eine
Mehrzahl von (zum Beispiel sieben) Vorlastfedern 75 sind
in der hinteren Abdeckung 18 so gehaltert, dass sie die
Achse L umgeben, und der Drehventilhauptkörper 62, der eine
Stufe 62d zwischen dem Teil mittleren Durchmessers 62b und
dem Teil kleinen Durchmessers 62c aufweist, die durch diese
Vorlastfedern 75 unter Druck gesetzt wird, ist nach vorne
vorgespannt, um zu bewirken, dass die Gleitoberfläche 68 der
stationären
Ventilplatte 63 und beweglichen Ventilplatte 64 in
engen Kontakt miteinander kommen. Eine Druckkammer 76 ist
zwischen dem Boden der Ausnehmung 18a und der hinteren Abdeckung 18 und
der hinteren Endfläche
des Teils kleinen Durchmessers 62c des Drehventilhauptkörpers 62 definiert,
und ein Dampfzufuhrrohr 77, das so angeschlossen ist, dass
es durch die hintere Abdeckung 18 hindurchläuft, steht
mit der Druckkammer 76 in Verbindung. Der Drehventilhauptkörper 62 wird daher
durch den auf die Druckkammer 76 wirkenden Dampfdruck zusätzlich zur
Federkammer 76 der Vorlastfedern 75 vorgespannt.
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Ein
Hochdruckstufen-Dampfeinlassweg zum Zuführen von Hochtemperatur-Hochdruckdampf zu der
ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 ist in 16 mit
einem Gittermuster gezeigt. Wie aus 16 zusammen
mit 5 bis 9 klar wird, läuft ein
erster Dampfdurchgang P1, dessen stromaufwärtiges Ende mit der Druckkammer 76 in
Verbindung steht, der von dem Dampfzufuhrrohr 77 Hochtemperatur-Hochdruckdampf
zugeführt
wird, durch den Drehventilhauptkörper 62 hindurch, öffnet sich
an der Oberfläche,
an der der Drehventilhauptkörper 62 mit der
stationären
Ventilplatte 63 verbunden ist, und steht mit dem zweiten
Dampfdurchgang P2 in Verbindung, der durch die stationäre Ventilplatte 63 hindurchläuft. Um
zu verhindern, dass der Dampf an der Oberfläche vorbei leckt, an der der
Drehventilhauptkörper 62 und
die stationäre
Ventilplatte 63 verbunden sind, ist die Verbindungsoberfläche mit
einer Dichtung 81 ausgestattet (siehe 7 und 16), die
den Außenumfang
eines Verbindungsteils zwischen den ersten und zweiten Dampfdurchgängen P1
und P2 abdichtet.
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Sieben
dritte Dampfdurchgänge
P3 (siehe 5) und sieben vierte Dampfdurchgänge P4 sind jeweils
in der beweglichen Ventilplatte 64 und dem Rotor 27 mit
gleichen Umfangsintervallen ausgebildet, und die stromabwärtigen Enden
der vierten Dampfdurchgänge
P4 stehen mit den sieben Hochdruckarbeitskammern 82 in
Verbindung, die zwischen den Hochdruckzylindern 42 und
den Hochdruckkolben 42 der ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 definiert
sind. Wie aus 6 klar wird, öffnet sich
eine Öffnung
in dem zweiten Dampfdurchgang P2, die in der stationären Ventilplatte 63 ausgebildet
ist, nicht gleichmäßig zur
Vorder- und Rückseite
des oberen Totpunkts (OT) der Hochdruckkolben 43, sondern öffnet sich
in der Drehrichtung des Rotors 27 ein wenig nach vorne
versetzt, wie mit dem Pfeil R gezeigt. Dies ermöglicht, dass die Expansionsperiode
so lange wie möglich
ist, das heißt,
ein ausreichendes Expansionsverhältnis
beibehalten wird, eine negative Arbeit, die erzeugt werden würde, wenn
die Öffnung
gleichmäßig zur
Vorder- und Rückseite
des OT gesetzt wäre,
minimiert wird, und darüber
hinaus der expandierte Dampf, der in den Hochdruckarbeitskammern 82 verbleibt,
reduziert wird, um hierdurch für
eine ausreichende Ausgangsleistung (Wirkungsgrad) zu sorgen.
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Ein
Hochdruckstufen-Dampfauslassweg und ein Niederdruckstufen-Dampfeinlassweg
zum Ausgeben von Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf von der ersten
Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 und Zuführen desselben
zu der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 sind
in 17 mit einem Gittermuster gezeigt. Wie aus 17 zusammen
mit 5 bis 8 klar wird, öffnet sich
ein bogenförmiger
fünfter
Dampfdurchgang P5 (siehe 6) zu einer Vorderseite der
stationären
Ventilplatte 63, und dieser fünfte Dampfdurchgang P5 steht
mit einem kreisförmigen
sechsten Dampfdurchgang P6 in Verbindung, der sich an einer Rückseite
der stationären Ventilplatte 63 öffnet (siehe 7).
Der fünfte Dampfdurchgang
P5 öffnet
sich von einer Position, die in der Drehrichtung des Rotors 27,
die mit dem Pfeil R gezeigt ist, relativ zum unteren Totpunkt (UT) der
Hochdruckkolben 43 leicht nach vorne versetzt ist, zu einer
Position, die relativ zum OT in der Drehrichtung etwas nach hinten
versetzt ist. Dies ermöglicht,
dass die dritten Dampfdurchgänge
P3 der beweglichen Ventilplatte 64 mit dem fünften Dampfdurchgang
P5 der stationären
Ventilplatte 63 über
einen Winkelbereich in Verbindung stehen, der ab dem UT beginnt
und nicht mit dem zweiten Dampfdurchgang P2 überlappt (bevorzugt unmittelbar
vor der Überlappung
des zweiten Dampfdurchgangs P2), und in diesem Bereich wird der
Dampf von den dritten Dampfdurchgängen P3 zu dem fünften Dampfdurchgang
P5 ausgegeben.
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In
dem Drehventilhauptkörper 62 sind
ein siebter Dampfdurchgang P7, der sich in Richtung der Achse L
erstreckt, und ein achter Dampfdurchgang P8, der sich in einer angenähert radialen
Richtung erstreckt, ausgebildet. Das stromaufwärtige Ende des siebten Dampfdurchgangs
P7 steht mit dem stromabwärtigen Ende
des sechsten Dampfdurchgangs P6 in Verbindung. Das stromabwärtige Ende
des siebten Dampfdurchgangs P7 steht mit einem zehnten Dampfdurchgang
P10, der radial durch das Gleitelement 70 hindurchläuft, über einen
neunten Dampfdurchgang P9 in Verbindung, der in einem Kupplungselement 83 so
angeordnet ist, dass er zwischen dem Drehventilhauptkörper 62 und
dem Gleitelement 70 überbrückt. Der
zehnte Dampfdurchgang P10 steht mit den sieben Niederdruckarbeitskammern 84,
die zwischen den Niederdruckzylindern 50 und den Niederdruckkolben 44 der
zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 definiert sind, über sieben
elfte Dampfdurchgänge
P11 in Verbindung, die radial in dem Rotor 27 ausgebildet
sind.
-
Um
zu verhindern, dass der Dampf an den Verbindungsoberflächen des
Drehventilhauptkörpers 62 und
der stationären
Ventilplatte 63 vorbei leckt, ist der Außenumfang
eines Teils dort, wo die sechsten und siebten Dampfdurchgänge P6 und
P7 verbunden sind, abgedichtet, indem die Verbindungsoberflächen mit
einer Dichtung 85 ausgestattet sind (siehe 7 und 17).
Zwei Dichtungen 86 und 87 sind zwischen dem Innenumfang
des Gleitelements 70 und dem Drehventilhauptkörper 62 angeordnet,
und eine Dichtung 88 ist zwischen dem Außenumfang
des Kupplungselements 83 und dem Gleitelement 70 angeordnet.
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Die
Innenräume
des Rotors 27 und der Ausgangswelle 28 sind ausgehöhlt, um
eine Druckregulierkammer 89 zu definieren, und diese Druckregulierkammer 89 steht
mit dem achten Dampfdurchgang P8 über einen zwölften Dampfdurchgang
P12 und einen dreizehnten Dampfdurchgang P13, der in dem Drehventilhauptkörper 62 ausgebildet
ist, einen vierzehnten Dampfdurchgang P14, der in der stationären Ventilplatte 63 ausgebildet
ist, und einen fünfzehnten
Dampfdurchgang P15, der durch den Inneraum des Bolzens 67 hindurchläuft, in
Verbindung. Der Druck des Mitteltemperatur-Mitteldruckdampfs, der
von den sieben dritten Dampfdurchgängen P3 in den fünften Dampfdurchgang
P5 ausgegeben wird, pulsiert sieben Mal pro Umdrehung des Rotors 27, aber
weil der achte Dampfdurchgang P8, der teilweise entlang der Zufuhr
des Mitteltemperatur-Mitteldruckdampfs zu der zweiten Gruppe von
Axialkolbenzylindern 57 verläuft, mit der Druckregulierkammer 89 verbunden
ist, werden die Druckpulse gedämpft,
wird der Dampf mit konstantem Druck der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 zugeführt und
kann der Wirkungsgrad, mit dem die Niederdruckarbeitskammern 84 mit
dem Dampf geladen werden, verbessert werden.
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Da
die Druckregulierkammer 89 durch Nutzung von Toträumen in
den Mitten des Rotors 27 und der Ausgangswelle 28 gebildet
sind, werden die Dimensionen des Expanders M nicht vergrößert, und das
Aushöhlen
bringt einen Gewichtsreduktionseffekt, und weil darüber hinaus
der Außenumfang
der Druckregulierkammer 89 von der ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 umgeben
ist, die mit dem Hochtemperatur-Hochdruckdampf betrieben werden, gibt
es keinen resultierenden Wärmeverlust
in dem Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf, der der zweiten Gruppe
von Axialkolbenzylindern 57 zugeführt wird. Wenn darüber hinaus
die Temperatur der Mitte des Rotors 27, die von der ersten
Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 umgeben ist, zunimmt,
kann der Rotor 27 durch den Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf in
der Druckregulierkammer 89 abgekühlt werden, und der resultierende
erhitzte Mitteltemperaturnnitteldruckdampf ermöglicht, dass die Ausgangsleistung der
zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 erhöht wird.
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Ein
Dampfauslassweg zum Abgeben des Niedertemperatur-Niederdruckdampfs
von der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 ist
in 18 mit einem Gittermuster gezeigt. Wie aus dem
Bezug auf 18 zusammen mit 8 und 9 klar
wird, ist ein bogenförmiger
sechzehnter Dampfdurchgang P16, der mit den im Rotor 27 ausgebildeten
sieben elften Dampfdurchgängen
P11 in Verbindung stehen kann, in der Gleitoberfläche 71 des
Gleitelements 70 ausgeschnitten. Dieser sechzehnte Dampfdurchgang
P16 steht mit einem siebzehnten Dampfdurchgang P17 in Verbindung,
der in einer Bogenform im Außenumfang
des Drehventilhauptkörpers 62 ausgeschnitten
ist. Der sechzehnte Dampf durchgang P16 öffnet sich von einer Position,
die in der Drehrichtung des Rotors 27, die mit dem Pfeil
R gezeigt ist, relativ zum UT der Niederdruckkolben 51 etwas
nach vorne versetzt ist, zu einer Position, die relativ zum OT im Drehsinn
etwas nach hinten versetzt ist. Dies erlaubt, dass die elften Dampfdurchgänge P11
des Rotors 27 mit dem sechzehnten Dampfdurchgang P16 des Gleitelements 70 über einen
Winkelbereich in Verbindung stehen, der am UT beginnt und nicht
mit dem zehnten Dampfdurchgang P10 überlappt (bevorzugt unmittelbar
vor dem Überlappen
des zehnten Dampfdurchgangs P10), und in dieser Stufe wird der Dampf von
den elften Dampfdurchgängen
P11 zu dem sechzehnten Dampfdurchgang P16 abgegeben.
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Der
siebzehnte Dampfdurchgang P17 steht ferner mit einer Dampfausgabekammer 90,
die zwischen dem Drehventilhauptkörper 62 und der hinteren
Abdeckung 18 ausgebildet ist, über einen achtzehnten Dampfdurchgang
P18, und einem zwanzigsten Dampfdurchgang P20, der in dem Drehventilhauptkörper 62 und
einem Ausschnitt 18d der hinteren Abdeckung 18 ausgebildet
ist, in Verbindung, und diese Dampfausgabekammer 90 steht
mit einem in der hinteren Abdeckung 18 ausgebildeten Dampfausgabeloch 18c in
Verbindung.
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Da,
wie zuvor beschrieben, die Zufuhr und die Abfuhr des Dampfs zu und
von der ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 und die
Zufuhr und Abfuhr des Dampfs zu und von der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 durch
das gemeinsame Drehventil 61 gesteuert werden, können im
Vergleich zu einem Fall, in dem separate Drehventile für jede verwendet
werden, die Dimensionen des Expanders M reduziert werden. Weil darüber hinaus
ein Ventil zum Zuführen
des Hochtemperatur-Hochdruckdampfs zu der ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 an
der flachen Gleitoberfläche 68 am
Vorderende der stationären
Ventilplatte 63 ausgebildet ist, die integral mit dem Drehventilhauptkörper 62 ist, lässt es sich
wirkungsvoll verhindern, dass der Hochtemperatur-Hochdruckdampf leckt. Dies ist so, weil die
flache Gleitoberfläche 68 leicht
mit hoher Präzision
bearbeitet werden kann und die Spielsteuerung leichter ist als für eine zylindrische
Gleitoberfläche.
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Insbesondere,
da die Mehrzahl von Vorlastfedern 75 eine voreingestellte
Last auf den Drehventilhauptkörper 62 ausüben und
ihn in Richtung der Achse L nach vorne vorspannt, und Hochtemperatur-Hochdruckdampf,
der von dem Dampfzufuhrrohr 77 der Druckkammer 76 zugeführt wird,
den Drehventilhauptkörper 62 nach
vorne in Richtung der Achse L vorspannt, wird an der Gleitoberfläche 68 zwischen
der stationären
Ventilplatte 63 und der beweglichen Ventilplatte 64 in
Antwort auf den Druck des Hochtemperatur-Hochdruckdampfs ein Oberflächendruck
erzeugt, und daher lässt
sich noch wirkungsvoller verhindern, dass der Dampf an der Gleitoberfläche 68 vorbei
leckt.
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Obwohl
ein Ventil zum Zuführen
des Mitteltemperatur-Mitteldruckdampfs zu der zweiten Gruppe von
Axialkolbenzylindern 57 an der zylindrischen Gleitoberfläche 71 an
dem Außenumfang
des Drehventilhauptkörpers 62 ausgebildet
ist, kann die Leckage des Dampfs auf einen praktisch hinnehmbaren Pegel
durch Einhalten eines vorbestimmten Spiels ohne Erzeugung eines
Oberflächendrucks
an der Gleitoberfläche 71 unterdrückt werden,
da der Druck des Mitteltemperatur-Mitteldruckdampfs, der durch das
Ventil hindurchströmt,
niedriger ist als der Druck des Hochtemperatur-Hochdruckdampfs.
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Da
ferner der erste Dampfdurchgang P1, durch den der Hochtemperatur-Hochdruckdampf
hindurchtritt, der siebte Dampfdurchgang P7 und der achte Dampfdurchgang
P8, durch die der Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf hindurchtritt,
und der siebzehnte Dampfdurchgang P17 bis zum zwanzigsten Dampfdurchgang
P20, durch die der Niedertemperatur-Niederdruckdampf hindurchtritt,
gemeinsam innerhalb des Drehventilhauptkörpers 62 ausgebildet sind,
kann nicht nur verhindert werden, dass die Dampftemperatur abfällt, sondern
es können
auch die Teile (zum Beispiel die Dichtung 81), die den Hochtemperatur-Hochdruckdampf
abdichten, durch den Niedertemperatur-Niederdruckdampf gekühlt werden,
um hierdurch die Haltbarkeit zu verbessern.
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Weil
darüberhinaus
das Drehventil 61 an und von dem Gehäusehauptkörper 12 angebracht
und abgenommen werden kann, indem lediglich die hintere Abdeckung 18 von
dem Gehäusehauptkörper 12 abgenommen
wird, wird die Einfachheit von Wartungsvorgängen, wie etwa Reparatur, Reinigung
und Ersatz, stark verbessert werden. Obwohl ferner die Temperatur
des Drehventils 61, durch das der Hochtemperatur-Hochdruckdampf
hindurchtritt, hoch wird, wird verhindert, dass das Öl durch
die Wärme
des Drehventils 61 erhitzt wird, wenn dieses eine hohe Temperatur
hat, was die Schmierleistung der Taumelscheibe 39 und der
Ausgangswelle 28 verschlechtern würde, da die Taumelscheibe 39 und
die Ausgangswelle 28, wo die Schmierung mit Öl erforderlich ist,
an der relativ zum Rotor 27 entgegengesetzten Seite des
Drehventils 61 angeordnet sind. Darüber hinaus kann das Öl eine Kühlfunktion
des Drehventils 61 übernehmen,
um hierdurch ein Überhitzen
zu verhindern.
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Die
Struktur einer Lüftung
wird nun in Bezug auf 10 bis 14 erläutert.
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Eine
untere Lüftungskammer 101,
die zwischen einer oberen Wand 12a des Gehäusehauptkörpers 12 und
der Lüftungskammer-Trennwand 23 definiert
ist, steht mit einer Schmierungskammer 102 innerhalb des
Gehäuses 11 über ein
Durchgangsloch 12b in Verbindung, das in der oberen Wand 12a des Gehäusehauptkörpers 12 ausgebildet
ist. In der Ölwanne 19,
die im Bodenteil der Schmierungskammer 102 vorgesehen ist,
ist Öl
aufbewahrt, und der Ölpegel
ist etwas höher
als das Unterende des Rotors 27 (siehe 1).
Innerhalb der unteren Lüftungskammer 101 so,
dass sie nach oben vorstehen, sind drei Trennwände 12c bis 12e vorgesehen,
deren obere Enden mit einer Unterseite der Lüftungskammer-Trennwand 23 in
Kontakt stehen. Das Durchgangsloch 12b öffnet sich am einen Ende eines
Labyrinths, das durch diese Trennwände 12c bis 12e gebildet
ist, und vier Ölrücklauflöcher 12f,
die durch die obere Wand 12a hindurchlaufen, sind teilweise entlang
dem Weg zum anderen Ende des Labyrinths ausgebildet. Die Ölrücklauflöcher 12f sind
an der tiefsten Stelle der unteren Lüftungskammer 101 ausgebildet
(siehe 14), und das Öl, das in
der unteren Lüftungskammer 101 kondensiert
ist, kann daher zuverlässig
zur Schmierungskammer 102 zurückgeführt werden.
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Eine
obere Lüftungskammer 103 ist
zwischen der Lüftungskammer-Trennwand 23 und
der Lüftungskammer-Abdeckung 25 definiert,
und diese obere Lüftungskammer 103 steht
mit der unteren Lüftungskammer 101 über vier
Durchgangslöcher 23a und 23b in
Verbindung, die durch die Lüftungskammer-Trennwand 23 hindurch
verlaufen und kaminförmig
in die obere Lüftungskammer 103 vorstehen. Eine
Ausnehmung 12g ist in der oberen Wand 12a des
Gehäusehauptkörpers 12 an
einer Position unter einem Kondenswasser-Rücklaufloch 23c ausgebildet,
das durch die Lüftungskammer-Trennwand 23 hindurchläuft, und
der Umfang der Ausnehmung 12g ist mit einer Dichtung 104 abgedichtet.
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Ein
Ende eines ersten Lüftungsdurchgangs B1,
der in der Lüftungskammer-Trennwand 23 ausgebildet
ist, öffnet
sich in der Höhenmitte
in die obere Lüftungskammer 103.
Das andere Ende des ersten Lüftungsdurchgangs
steht mit der Dampfausgabekammer 90 über einen im Gehäusehauptkörper 12 ausgebildeten
zweiten Lüftungsdurchgang
B2 und einen in der hinteren Abdeckung 18 ausgebildeten
dritten Lüftungsdurchgang
B3 in Verbindung. Ferner steht die Ausnehmung 12g, die
in der oberen Wand 12a ausgebildet ist, mit der Dampfausgabekammer 90 über einen
im Gehäusehauptkörper 12 ausgebildeten
vierten Lüftungsdurchgang
B4 und den dritten Lüftungsdurchgang
B3 in Verbindung. Der Außenumfang
eines Teils, der für
eine Verbindung zwischen dem ersten Lüftungsdurchgang B1 und dem
zweiten Lüftungsdurchgang
B2 sorgt, ist mit einer Dichtung 105 abgedichtet.
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Wie
in 2 gezeigt, sind eine Kupplung 106, die
mit der unteren Lüftungskammer 101 in
Verbindung steht, und eine Kupplung 107, die mit der Ölwanne 19 in
Verbindung steht, durch einen transparenten Ölpegelmesser 108 miteinander
verbunden, und der Ölpegel
in der Schmierungskammer 102 kann von außen her
durch den Ölpegel
dieses Ölpegelmessers 108 geprüft werden.
Das heißt,
weil die Schmierungskammer 102 eine abgedichtete Struktur hat,
ist es schwierig, einen Ölpegelmesser
von der Außenseite
her einzusetzen, vom Blickpunkt, die Abdichteigenschaften beizubehalten,
und die Struktur wird unvermeidlich kompliziert. Jedoch ermöglicht dieser Ölpegelmesser 108,
dass der Ülpegel
leicht von außen
geprüft
werden kann, während
die Schmierungskammer 102 in einem abgedichteten Zustand
verbleibt.
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Nun
wird der Betrieb des Expanders M der vorliegenden Ausführung mit
der oben erwähnten Anordnung
erläutert.
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Wie
in 16 gezeigt, wird Hochtemperatur-Hochdruckdampf,
der in einem Verdampfer durch Erhitzung von Wasser erzeugt wird,
der Druckkammer 76 des Expanders M über das Dampfzufuhrrohr 77 zugeführt und
erreicht die Gleitoberfläche 68 mit der
beweglichen Ventilplatte 64 über den ersten Dampfdurchgang
P1, der in dem Drehventilhauptkörper 62 des
Drehventils 61 ausgebildet ist, und den zweiten Dampfdurchgang
P2, der in der stationären Ventilplatte 63 ausgebildet
ist, die mit dem Drehventilhauptkörper 62 integral ist.
Der zweite Dampfdurchgang P2, der sich an der Gleitoberfläche 68 öffnet, steht
momentan mit den dritten Dampfdurchgängen P3 in Verbindung, die
in der beweglichen Ventilplatte 64 ausgebildet sind, die
sich integral mit dem Rotor 27 drehen, und Hochtemperatur-Hochdruckdampf wird über den
im Rotor 27 ausgebildeten vierten Dampfdurchgang P4, von
den dritten Dampfdurchgängen
P3, von den sieben Hochdruckarbeitskammern 82 der ersten
Gruppe der Axialkolbenzylindern 40, der Hochdruckarbeitskammer 82 zugeführt, die sich
am oberen Totpunkt befindet.
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Auch
nachdem die Verbindung zwischen dem zweiten Dampfdurchgang P2 und
den dritten Dampfdurchgängen
P3 aufgrund der Drehung des Rotors 27 blockiert worden
ist, dehnt sich der Hochtemperatur-Hochdruckdampf in der Hochdruckarbeitskammer 82 aus
und bewirkt, dass der Hochdruckkolben 43, der in den Hochdruckzylinder 42 der Buchse 41 eingesetzt
ist, vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt hin nach vorne gedrückt wird,
und das Vorderende des Hochdruckkolbens 43 drückt gegen
die Vertiefung 39a der Taumelscheibe 39. Im Ergebnis
gibt die Reaktionskraft, die die Hochdruckkolben 43 von
der Taumelscheibe 39 aufnehmen, ein Drehmoment auf den
Rotor 27. Für
jedes eine Siebtel in der Umdrehung des Rotors 27 wird
der Hochtemperatur-Hochdruckdampf in eine frische Hochdruckarbeitskammer 82 zugeführt, um
hierdurch den Rotor 27 fortlaufend zu drehen.
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Während, wie
in 17 gezeigt, der Hochdruckkolben 43, der
einhergehend mit der Drehung des Rotors 27 den unteren
Totpunkt erreicht hat, zum oberen Totpunkt hin einfährt, wird
der Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf, der aus der Hochdruckarbeitskammer 82 ausgeworfen
wird, dem elften Dampfdurchgang P11, der mit der Niederdruckarbeitskammer 84 in
Verbindung steht, zugeführt,
die, von der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57,
einhergehend mit der Drehung des Rotors 27 den oberen Totpunkt
erreicht hat, über
den vierten Dampfdurchgang P4 des Rotors 27, den dritten
Dampfdurchgang P3 der beweglichen Ventilplatte 64, die
Gleitoberfläche 68,
den fünften
Dampfdurchgang P5 und den sechsten Dampfdurchgang P6 der stationären Ventilplatte 63,
den siebten Dampfdurchgang P7 zum zehnten Dampfdurchgang P10 des
Drehventilhauptkörpers 62,
sowie die Gleitoberfläche 71.
Da der Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf,
der der Niederdruckarbeitskammer 84 zugeführt wird,
sich in den Niederdruckarbeitskammern 84 ausdehnt, auch nachdem
die Verbindung zwischen dem zehnten Dampfdurchgang P10 und dem elften
Dampfdurchgang P11 blockiert ist, wird der in den Niederdruckzylinder 50 eingesetzte
Niederdruckkolben 51 vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt
hin nach vorne gedrückt,
und das Verbindungsglied 52, das mit dem Niederdruckkolben 51 verbunden
ist, drückt
gegen die Taumelscheibe 39. Im Ergebnis wird die Druckkraft
des Niederdruckkolbens 51 in eine Drehkraft der Taumelscheibe 39 über das
Verbindungsglied 52 umgewandelt, und diese Drehkraft überträgt ein Drehmoment
von dem Hochdruckkolben 43 auf den Rotor 27 über die
Vertiefung 39a der Taumelscheibe 39. Das heißt, das
Drehmoment wird auf den Rotor 27 übertragen, der sich synchron
mit der Taumelscheibe 39 dreht. Um zu verhindern, dass
sich der Niederdruckkolben 51 von der Taumelscheibe 39 löst, wenn
während
des Expansionshubs ein Unterdruck erzeugt wird, übernimmt das Verbindungsglied 52 eine
Funktion, eine Verbindung zwischen dem Niederdruckkolben 51 und
der Taumelscheibe 39 beizubehalten, und ist so angeordnet,
dass das Drehmoment aufgrund der Expansion von dem Hochdruckkolben 43 auf
den Rotor 27, der sich synchron mit der Taumelscheibe 39 dreht, über die
Vertiefungen 39a der Taumelscheibe 39 übertragen
wird, wie oben beschrieben. Für
jedes eine Siebtel einer Umdrehung des Rotors 27 wird der
Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf in eine frische Niederdruckarbeitskammer 84 zugeführt, um
hierdurch den Rotor 27 fortlaufend zu drehen.
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Während dieses
Prozesses pulsiert, wie oben beschrieben, der Druck des Mitteltemperatur-Mitteldruckdampfs,
der von den Hochdruckarbeitskammern 82 der ersten Gruppe
von Axialkolbenzylindern 49 ausgegeben wird, sieben Mal
bei jeder Umdrehung des Rotors 27, aber durch die Dämpfung dieser
Pulsationen durch die Druckregulierungskammer 89 kann der
Dampf mit einem konstanten Druck der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 zugeführt werden,
um hierdurch den Wirkungsgrad zu verbessern, mit dem die Niederdruckarbeitskammern 84 mit
dem Dampf geladen werden.
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Während, wie
in 18 gezeigt, der Niederdruckkolben 51,
der einhergehend mit der Drehung des Rotors 27 den unteren
Totpunkt erreicht hat, zum oberen Totpunkt hin einfährt, wird
der Niedertemperatur-Niederdruckdampf, der aus der Niederdruckarbeitskammer 84 ausgeworfen
wird, in eine Dampfausgabekammer 90 über den elften Dampfdurchgang
P11 des Rotors 27, die Gleitoberfläche 71, den siebten
Dampfdurchgang P16 des Gleitelements 70 und den siebzehnten
Dampfdurchgang P17 zu dem zwanzigsten Dampfdurchgang P20 des Drehventilhauptkörpers 62 ausgegeben
und von dort über
das Dampfausgabeloch 18c einem Kondensator zugeführt.
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Da,
wenn der Expander M wie oben beschrieben arbeitet, die sieben Hochdruckkolben 43 der
ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 und die sieben
Niederdruckkolben 51 der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 mit
der gemeinsamen Taumelscheibe 39 verbunden sind, können die
Ausgangsleistungen der ersten und zweiten Gruppen von Axialkolbenzylindern 49 und 57 vereinigt
werden, um die Ausgangswelle 28 anzutreiben, um hierdurch eine
hohe Ausgangsleistung zu erreichen, während die Größe des Expanders
M reduziert wird. Da während
dieses Prozesses die sieben Hochdruckkolben 43 der ersten
Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 und die sieben Hochdruckkolben 51 der
zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 in der Umfangsrichtung
um eine halbe Teilung versetzt sind, wie in 15 gezeigt,
werden Pulsationen im Ausgangsdrehmoment der ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 und
Pulsationen im Ausgangsdrehmoment der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 ausgeglichen,
um hierdurch das Ausgangsdrehmoment der Ausgangswelle 28 flach
zu machen.
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Obwohl
ferner Fluid-Rotationsmaschinen vom axialen Typ charakteristischerweise
eine hohe Raumausnutzung haben, im Vergleich mit Fluid-Rotationsmaschinen
vom radialen Typ, kann durch die Anordnung zweier Stufen in der
radialen Richtung die Raumausnutzung weiter verbessert werden. Da
insbesondere die erste Gruppe der Axialkolbenzylinder 49,
die nur einen kleinen Durchmesser zu haben brauchen, weil sie durch
Hochdruckdampf mit kleinem Volumen betrieben werden, an der radial
inneren Seite angeordnet sind, und die zweite Gruppe von Axialkolbenzylindern 57,
die einen größeren Durchmesser
haben müssen,
weil sie durch Niederdruckdampf mit großem Volumen betrieben werden, an
der radial äußeren Seite
angeordnet sind, kann der Raum effizient genutzt werden, um hierdurch
den Expander M noch kleiner zu machen. Weil darüber hinaus die Zylinder 42 und 50 und
die Kolben 43 und 51, die verwendet werden, kreisförmige Querschnitte haben,
was ermöglicht,
dass die Bearbeitung mit hoher Präzision ausgeführt wird,
kann die Menge an Leckagedampf im Vergleich zu einem Fall reduziert werden,
wo Schaufeln verwendet werden, und daher kann eine noch höhere Ausgangsleistung
angenommen werden.
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Da
ferner die erste Gruppe von Axialkoibenzylindern 49, die
durch Hochtemperaturdampf betrieben werden, an der radial inneren
Seite angeordnet sind, und die zweite Gruppe von Axialkolbenzylindern 57,
die durch Niedertemperaturdampf betrieben werden, an der radial äußeren Seite
angeordnet sind, kann die Temperaturdifferenz zwischen der zweiten Gruppe
von Axialkolbenzylindern 57 und der Außenseite des Gehäuses 11 minimiert
werden, kann die Wärmemenge,
die zur Außenseite
des Gehäuses 11 freigegeben
wird, minimiert werden, und kann der Wirkungsgrad des Expanders
M verbessert werden. Weil darüber
hinaus die Wärme,
die aus der ersten Gruppe von Hochtemperatur-Axialkolbenzylindern 49 an
der radial inneren Seite entweicht, durch die zweite Gruppe von
Niedertemperatur-Axialkolbenzylindern 57 an der radial äußeren Seite
wiedergewonnen werden kann, kann der Wirkungsgrad des Expanders
M weiter verbessert werden.
-
Da
ferner, wenn man aus einem Winkel orthogonal zur Achse L blickt,
das Hinterende der ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 relativ
zum Hinterende der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 vorne
angeordnet ist, kann die Wärme,
die in Richtung der Achse L von der ersten Gruppe von Axialkolbenzylindern 49 nach
hinten entweicht, von der zweiten Gruppe von Axialkolbenzylindern 57 wiedergewonnen
werden, und der Wirkungsgrad des Expanders M kann noch weiter verbessert
werden. Da ferner die Gleitoberfläche 68 an der Hochdruckseite tiefer
in der Ausnehmung 27b des Rotors 27 liegt als die
Gleitoberfläche 71 an
der Niederdruckseite, kann die Druckdifferenz zwischen der Außenseite
des Gehäuses 11 und
der Gleitoberfläche 71 an
der Niederdruckseite minimiert werden, kann die Menge an Leckagedampf
aus der Gleitoberfläche 71 an
der Niederdruckseite reduziert werden, und darüber hinaus kann der Druck des
Dampfs, der von der Gleitoberfläche 68 an
der Hochdruckseite leckt, durch die Gleitoberfläche 71 an der Niederdruckseite
wiedergewonnen und wirkungsvoll genutzt werden.
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Während der
Expander M in Betrieb ist, wird das in der Ölwanne 19 aufbewahrte Öl durch
den Rotor 27, der sich in der Schmierungskammer 102 des Gehäuses 11 dreht,
aufgerührt
und verspritzt, um hierdurch den Gleitabschnitt zwischen den Hochdruckzylindern 42 und
den Hochdruckkolben 43, einen Gleitabschnitt zwischen den
Niederdruckzylindern 50 und den Niederdruckkolben 51,
das Winkelkugellager 31, das die Ausgangswelle 28 trägt, das Winkelkugellager 29,
das den Rotor 27 trägt,
das Winkelkugellager 38, das die Taumelscheibe 39 trägt, einen
Gleitabschnitt zwischen den Hochdruckkolben 43 und der
Taumelscheibe 39, die kugelförmigen Lager 54 und 56 an
entgegengesetzten Enden der Verbindungglieder 52 etc. zu
schmieren.
-
Der
Innenraum der Schmierungskammer 102 ist mit Ölnebel gefüllt, der
durch das Aufspritzen aufgrund des Umrührens des Öls erzeugt wird und mit Öldampf,
der durch das Verdampfen aufgrund der Erwärmung durch einen Hochtemperaturabschnitt des
Rotors 27 erzeugt wird, und dieser wird mit Dampf vermischt,
der aus den Hochdruckarbeitskammern 82 und den Niederdruckarbeitskammern 84 in
die Schmierungskammer hinein leckt. Wenn aufgrund der Leckage des
Dampfs der Druck der Schmierungskammer 102 höher wird
als der Druck der Dampfausgabekammer 90, fließt das Gemisch aus Ölanteil
und Dampf durch das Durchgangsloch 12b, das in der oberen
Wand 12a des Gehäusehauptkörpers 12 ausgebildet
ist, in die untere Lüftungskammer 101.
Der Innenraum der unteren Lüftungskammer 101 hat
aufgrund der Trennwände 12c bis 12e eine
Labyrinthstruktur; das Öl,
das kondensiert, während
es dorthindurch fließt,
tropft durch die vier Ölrücklauflöcher 12f,
die in der oberen Wand 12a des Gehäusehauptkörpers 12 ausgebildet
sind, und wird zu der Schmierungskammer 102 zurückgebracht.
-
Der
Dampf, aus dem der Ölanteil
entfernt worden ist, tritt durch die vier Durchgangslöcher 23a und 23b der
Lüftungskammer-Trennwand 23 hindurch,
fließt
in die obere Lüftungskammer 103 und kondensiert
unter Wärmeverlust
zur Außenluft über die
Lüftungskammer-Abdeckung 25,
die eine Oberwand der oberen Lüftungskammer 103 definiert. Wasser,
das in der oberen Lüftungskammer 103 kondensiert
wurde, tritt durch das Kondenswasser-Rücklaufloch 23c, das
in der Lüftungskammer-Trennwand 23 gebildet
ist, hindurch und tropft in die Ausnehmung 12g, ohne in
die vier Durchgangslöcher 23a, 23b hineinzufließen, die
kaminförmig
in die obere Lüftungskammer 103 vorstehen,
und wird von dort in die Dampfausgabekammer 90 über den
vierten Lüftungsdurchgang
B4 und den dritten Lüftungsdurchgang
B3 ausgegeben. Hier entspricht die Kondenswassermenge, die in die
Dampfausgabekammer 90 zurückgebracht wird, der Dampfmenge,
die aus den Hochdruckarbeitskammern 82 und den Niederdruckarbeitskammern 84 in
die Schmierungskammer 102 geleckt hat. Da ferner die Dampfausgabekammer 90 und
die obere Lüftungskammer 103 über den
ersten Dampfdurchgang B1 bis zum dritten Dampfdurchgang B3 immer
miteinander in Verbindung stehen, die als Druckausgleichsdurchgänge fungieren,
kann ein Druckgleichgewicht zwischen der Dampfausgabekammer 90 und
der Schmierungskammer 102 beibehalten werden.
-
Wenn
während
einer Übergangsperiode
vor dem Abschluss des Aufwärmens
der Druck der Schmierungskammer 102 niedriger wird als
der Druck der Dampfausgabekammer 90, könnte man erwarten, dass der
Dampf in der Dampfausgabekammer 90 in die Schmierungskammer 102 über den
dritten Lüftungsdurchgang
B3, den zweiten Lüftungsdurchgang
B2, den ersten Lüftungsdurchgang
B1, die obere Lüftungskammer 103 und
die untere Lüftungskammer 101 fließt, aber
weil nach Abschluss des Aufwärmens,
wegen der Dampfleckage in die Schmierungskammer 102, der
Druck der Schmierungskammer 102 höher wird als der Druck der Dampfausgabekammer 90,
beginnt die oben erwähnte Öl- und Dampftrennung.
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In
einem Rankine-Zyklus-System, in dem Dampf (oder Wasser), das das
Arbeitsmedium ist, in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert,
der aus einem Verdampfer, einem Expander, einem Kondensator und
einer Umwälzpumpe
gebildet ist, ist es erforderlich, so weit wie möglich zu vermeiden, dass sich das Öl mit dem
Arbeitsmedium vermischt und das System verunreinigt; das Mischen
des Öls
mit dem Dampf (oder Wasser) kann durch die das Öl abtrennende untere Lüftungskammer 101 und
die das Kondenswasser abtrennene obere Lüftungskammer 103 minimiert
werden, um hierdurch die Belastung eines das Öl abtrennenden Filters zu reduzieren,
eine Größenreduktion
und Kostenminderung zu erreichen, und hierdurch zu verhindern, dass
das Öl
kontaminiert und verschlechtert wird.
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Nun
wird die zweite Ausführung
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 19 beschrieben.
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19 zeigt
eine Gleitoberfläche 68 einer stationären Ventilplatte 63 und
entspricht 6, die die erste Ausführung zeigt.
Die Federkraft der Vorlastfedern 75 und der Druck des Hochtemperatur-Hochdruckdampfs,
der auf eine Druckkammer 76 wirkt, üben einen Oberflächendichtungsdruck
auf die Gleitoberfläche 68 aus,
aber es ist schwierig, einen gleichmäßigen Oberflächendichtungsdruck über die Gesamtfläche der
Gleitoberfläche 68 sicherzustellen. Dies
ist so, weil der Hochtemperatur-Hochdruckdampf dem zweiten Dampfdurchgang
P2 und den dritten Dampfdurchgängen
P3 zugeführt
wird, die durch die Gleitoberfläche 68 hindurchführen, und
dieser Hochtemperatur-Hochdruckdampf hat die Wirkung, die stationäre Ventilplatte 63 von
einer beweglichen Ventilplatte 64 zu lösen und hierdurch den Oberflächendichtungsdruck
zu reduzieren. Andererseits wird Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf
einem fünften
Dampfdurchgang P5 und den dritten Dampfdurchgängen P3, die durch die Gleitoberfläche 68 hindurchführen, zugeführt, und
da deren Druck niedriger ist als der Druck des Hochtemperatur-Hochdruckdampfs,
ist auch deren Wirkung, die Gleitoberfläche 68 abzulösen und
hierdurch den Oberflächendichtungsdruck
zu reduzieren, gering. Im Ergebnis üben die Dampfdrücke des
zweiten Dampfdurchgangs P2, der dritten Dampfdurchgänge P3 und
des fünften
Dampfdurchgangs P5 eine unausgeglichene Last auf die Gleitoberfläche 68 aus,
mit der Wirkung, dass die Dichtleistung der Gleitoberfläche 68 schlechter
wird.
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In
der vorliegenden zweiten Ausführung
ist ein ringförmiger
erster Druckkanal G1 in die Gleitoberfläche 68 der stationären Ventilplatte 63 eingearbeitet,
um den Außenumfang
eines vierzehnten Dampfdurchgangs P14 zu umgeben, der entlang der Achse
L verläuft,
wobei der erste Druckkanal G1 so gemacht ist, dass er mit dem fünften Dampfdurchgang
P5 in Verbindung steht, durch den der Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf
hindurchtritt, und ein bogenförmiger
zweiter Druckkanal G2 ist so eingearbeitet, dass er den Außenumfang
des ersten Druckkanals G1 umgibt, wobei der zweite Druckkanal G2 so
gemacht ist, dass er mit dem zweiten Dampfdurchgang P2 in Verbindung
steht, durch den der Hochtemperatur-Hochdruckdampf hindurchtritt.
Diese Wirkungen der ersten und zweiten Druckkanäle G1 und G2 lindern den ungleichmäßigen Oberflächendichtungsdruck
auf die Gleitoberfläche 68,
und es kann eine Verschlechterung der Dichtungseigenschaften und
eine Reibungserzeugung aufgrund ungleichmäßigen Kontakts mit der Gleitoberfläche 68 verhindert
werden. Wenn ferner Dampf, der aus dem zweiten Hochdruckkanal G2
leckt, in den ersten Niederdruckkanal G1 fließt, wird Abriebpulver in den
ersten Druckkanal G1 abgegeben, und somit ergibt sich ein Effekt,
dass verhindert wird, dass dieses in die Hochdruckarbeitskammern 82 fließt. Ferner
wird der Dampf gleichmäßig auf
die Gleitoberfläche 68 verteilt,
wo eine Schmierung durch Öl
nicht erwartet werden kann, um hierdurch die Schmierleistung zu
verbessern.
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Nun
wird die dritte Ausführung
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 20 erläutert.
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Die
dritte Ausführung
ist eine Modifikation der zweiten Ausführung; ein zweiter Druckkanal
G2, der mit einem zweiten Dampfdurchgang P2 in Verbindung steht,
durch den Hochtemperatur-Hochdruckdampf hindurchtritt, ist weggelassen,
und es ist nur ein erster Druckkanal G1 vorgesehen, der mit einem fünften Dampfdurchgang
P15 in Verbindung steht, durch den Mitteltemperatur-Mitteldruckdampf
hindurchtritt. Gemäß der vorliegenden
dritten Ausführung
wird nicht nur die Struktur im Vergleich zur zweiten Ausführung vereinfacht,
sondern es kann auch der Effekt, Abriebpulver wiederzugewinnen,
verbessert werden, und darüberhinaus
kann die Menge an Leckagedampf im Vergleich zur zweiten Ausführung reduziert
werden.
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Nun
wird die vierte Ausführung
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 21 erläutert.
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Die
ersten bis dritten Ausführungen
beschreiben den Expander M, der Dampf, das ein komprimierbares Fluid
ist, als das Arbeitsmedium verwendet, wobei aber in der vierten
Ausführung
eine Pumpe gezeigt ist, die ein inkompressibles Fluid (zum Beispiel Öl) als das
Arbeitsmedium verwendet. Da das inkompressible Fluid als das Arbeitsmedium verwendet
wird, sind ein zweiter Öldurchgang
P2' (entsprechend
dem zweiten Dampfdurchgang P2) als Einlassöffnung und ein vierter Öldurchgang
P5' (entsprechend
dem fünften
Dampfdurchgang P5) als Auslassöffnung
in der Form eines Bogens ausgebildet, der einen Mittenwinkel von
angenähert
180° hat.
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Obwohl
oben Ausführungen
der vorliegenden Erfindung erläutert
wurden, kann die vorliegende Erfindung in verschiedenen Weisen modifiziert
werden, ohne vom Umfang davon abzuweichen, wie er durch den Gegenstand
des beigefügten
Patentanspruchs definiert ist.
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Zum
Beispiel exemplifizieren die Ausführungen den Expander M, der
in einem Rankine-Zyklus-System verwendet wird, wobei aber die vorliegende
Erfindung auch auf andere Fluid-Rotationsmaschinen für jeden
beliebigen Zweck angewendet werden kann.
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Ferner
ist der Arbeitsteil der vorliegenden Erfindung nicht auf die Gruppen
von Axialkolbenzylindern der Ausführungen beschränkt, und
es kann ein Radialkolbenzylinder-Typ oder ein Flügeltyp verwendet werden.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Wie
zuvor beschrieben wurde, kann die auf die vorliegende Erfindung
bezogene Rotationsfluidmaschine gewünschtenfalls auf den Expander
angewendet werden, der in den ersten bis dritten Ausführungen
erläutert
ist, oder die Pumpe, die in der vierten Ausführung erläutert ist, wobei sie aber auch
auf irgendeine Anwendung angewendet werden kann, die eine Umwandlung
zwischen Druckenergie und kinetischer Energie eines Fluids beinhaltet,
unabhängig
davon, ob dies ein kompressibles Fluid oder ein inkompressibles
Fluid ist.