DE658421C - Gasturbine - Google Patents

Gasturbine

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DE658421C
DE658421C DEA78999D DEA0078999D DE658421C DE 658421 C DE658421 C DE 658421C DE A78999 D DEA78999 D DE A78999D DE A0078999 D DEA0078999 D DE A0078999D DE 658421 C DE658421 C DE 658421C
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URBAIN VAN ACKER
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C5/00Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion
    • F02C5/06Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion the working fluid being generated in an internal-combustion gas generated of the positive-displacement type having essentially no mechanical power output

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

  • Gasturbine Die Erfindung betrifft eine Gasturbine, die mit unter Druck stehenden Gasen betrieben wird, welche durch die Verbrennung eines Gemisches aus Brennstoff und Verdichterluft erzeugt werden, und die mit einem Verdichter ausgerüstet ist, in welchem die Luft unmittelbar durch die von einer Verbrennung stammenden Gase verdichtet wird, während die Gase einem der Schaufelräder der Turbine zugeleitet werden.
  • Es sind Turbinen bekannt, bei denen die bei einer Verbrennung entstehenden Gase dazu dienen, - zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchgängen Luft in einem Behälter aufzustauen. Die Luft wird hierbei durch die Gase, welche weniger und weniger in der Turbine entspannt werden, auf immer höhere Drucke aufgestaut. Der auf diese Weise erreichbare Höchstdruck liegt aber unterhalb des Druckes, welchen die zum Aufstauen dienenden Gase noch am Ausgang des ersten Schaufelrades der Turbine besitzen. Die bekannten Turbinen ermöglichen es also nicht, einen Druck der Speiseluft zu erzeugen, wie er für die Verbrennung von Gasen, die zur Speisung des ersten Schaufelrades dienen sollen, erforderlich ist, es sei denn, daß man einen mechanischen Hilfsverdichter benutzt, welcher die Luft über den Höchstdruck hinaus weiter verdichtet, auf welchen die Luft durch die entspannten Gase gebracht werden kann, welche nur durch ein einziges Schaufelrad der Turbine geleitet worden sind. Die Verwendung eines solchen mechanischen Verdichters zum Erzeugen der Druckluft ist aber nicht wirtschaftlich.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Turbine zu schaffen, welche es ermöglicht, auf wirtschaftliche Weise stark verdichtete Luft zu erzeugen. Dies wird dadurch erreicht, daß der Verdichter aus mindestens einer Gruppe von Zellen besteht, die miteinander über Ventile in Verbindung stehen und in denen ein Brennstoff zusammen mit einem an einer bestimmten Stelle der Zelle befindlichen Teil der in den Zellen enthaltenen Luft verbrannt wird, und daß die nicht verbrannte Luft mit ihrem durch die Verbrennung entstehenden Überdruck von Zelle zu Zelle in einer bestimmten Arbeitsrichtung weitergeleitet wird, wobei sich der Druck in den einzelnen Zellen durch die Luftstauung in ihnen von Zelle zu Zelle vergrößert, während die bei der Verbrennung entstehenden Gase verschiedenen Stufen der Turbine zugeleitet werden.
  • Um den gewünschten höchsten Druck zu erhalten, benutzt man also einen Teil der Luftmenge als Verbrennungsluft für eine Verbrennung, deren Gase dazu dienen, die überschüssige Luft zu verdichten. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, wobei als Ausgangsluft jedesmal ein Teil der durch die vorhergehenden Verbrennungen verdichteten Luftmenge verwendet wird.
  • Eine Gasturbine gemäß -der Erfindung unter-. scheidet sich von den bekannten Turbinen d, gleichen Art weiterhin dadurch, daß bei aefi letzteren zuerst die Verbrennung einer läez4 stimmten Menge Luft in einem LuftüberschuB erfolgt, dann das verhältnismäßig kalte, einen Überschuß an Luft und Verbrennungsgase enthaltende Gemisch einer der Turbinenschaufeln zugeführt wird. Dem Gemisch, welches sich infolge der Entspannung während des Durchganges durch das Turbinenschaufelrad weiter abkühlt, wird dann eine neue Menge Brennstoff zugeführt, welche in Anwesenheit des Luftüberschusses verbrennt, in dem sie gleichförmig verteilt ist. Dieser Luftüberschuß ist offenbar kleiner, als er bei der ersten Verbrennung war. Das neue Gemisch, welches sich aus der zweiten Verbrennung ergibt, wird einem weiteren Schaufelrad der Turbine zugeführt und nach weiterer Entspannung in diesem Rad mit einer neuen Brennstoffmenge gleichmäßig gemischt. Dieses Gemisch wird dann ebenso wie die vorhergehenden verbrannt usw., bis schließlich theoretisch die Verbrennung ohne Luftüberschuß erfolgt.
  • Turbinen dieser Art haben jedoch den Nachteil, daß sie einen schlechteren Wirkungsgrad als Turbinen gemäß der Erfindung aufweisen, da sie im Gegensatz zu diesen nicht mit stark verdichteter Luft gespeist werden.
  • Die Ausführung kann zweckmäßig in der Weise getroffen werden, daß verschiedene Zellen einer Gruppe Seite an Seite angeordnet und durch eine gemeinsame Wand voneinander getrennt werden. Zweckmäßig erhalten die.. für unter hohem Druck stehende-Luft bestimmten Zellen ein kleineres Fassungsvermögen als die Zellen für niedriger verdichtete Luft: Die Ausführung .gemäß der Erfindung kann auch in der Weise erfolgen, . daß mehr als eine Zellengruppe vorgesehen wird. In einem solchen Falle werden vorteilhaft die für die gleiche Druckstufe bestimmten Zellen aller Gruppen über Ventile mit einem gemdinsamen Zwischenbehälter in Verbindung, gebracht,. .der, in der Arbeitsrichtung gesehen, weiter =vorn liegt und in welchem- die .überschüssige Luft - aus den Zellen aufgestaut wird. Diese Zwisdhenbehälter können außerdem' über Ventile mit den verschiedenen Zellen einem in der Arbeitsrichtung weiter vorn liegenden Druckstufe. verbunden werden. Hierdurch kann die'- Zähl. der Verbrennungen pro Zeiteinheit erhöht werden, wodurch auch die Leistung: der Turbine pro Gewichtseinheit vergrößert wird.,.
  • Falls die Turbine, wie vorstehend angegeben, mit mehreren Zellengruppeh- ausgerüstet ist, wird vorteilhaft die vorderste Zelle jeder Grüppe oder eine der vordersten Zellen mit einem gemeinsamen Endbehälter verbunden. Dieser Behälter kann auch zur Luftversorgung eines Brenners mit Gleichdruckverbrennung dienen, `-der zur Speisung der oberen Druckstufe der t@'bine dient; auf diese Weise wird es ermög-, ai't, einen festen Brennstoff zu verbrennen.
  • An Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.
  • Abb. i stellt eine Turbine gemäß der Erfindung dar, bei der die vorgesehenen Zellengruppen in Reihe angeordnet sind und auf einen gemeinsamen Endbehälter arbeiten.
  • Abb. 2 zeigt die Abwicklung einer der Nockenwellen, die zur Steuerung der Ventilzellen jeder Gruppe dienen.
  • Abb. 3 stellt die Anordnung der verschiedenen Zellengruppen bei einer Turbine gemäß Abb. i dar.
  • Abb. g zeigt eine zweite Ausführungsform, bei welcher Zwischenbehälter zwischen den einzelnen Zellenreihen vorgesehen sind.
  • Abb.5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Zellengruppe.
  • In den verschiedenen Abbildungen bedeuten die gleichen Bezugszeichen das gleiche.
  • In der Abb. i ist eine Gasturbine dargestellt, auf deren Welle 2 drei Schaufelräder 3, q. und 5 sitzen, welche die Schaufeln 3a, q.a und 5a tragen. Zwischen diesen Schaufelrädern sind feste Schaufeln 6 und 7 angeordnet, die dazu dienen, die Gase von einem Schaufelrad zu dem nächstfolgenden Schaufelrad zu führen. Die Schaufeln 3 a des Schaufelrades 3 werden mit unter Druck stehenden Gasen beaufschlagt, die von einem Brenner 8 mit fortlaufender Verbrennung geliefert werden. Dieser wird mit Brennstoff, z. B. einem festen Brennstoff, durch eine Leitung g und mit verdichteter Luft durch eine Leitung io versorgt. Diese steht in Verbindung mit einem Behälter ii, welcher von einem Verdichter gespeist wird, der aus einer Anzahl Zellengruppen besteht, in denen die Luft unmittelbar von den durch eine Verbrennung entstehenden Gasen gespeist wird.
  • In der Abb. i sind nur zwei Zellengruppen dargestellt, die eine am oberen Teil und die andere am unteren Teil der Abbildung. Die obere Gruppe besteht aus drei Zellen 12, 13 und 1q.. Diese Zellen werden mit leicht verdichteter Frischluft gespeist, welche durch eine an einen Behälter 16 angeschlossene Rohrleitung zugeführt wird. Der Behälter 16 wird durch einen auf die Welle 2 fest aufgesetzten Kreiselverdichter 17 mit Druckluft versorgt. Die Frischluftzufuhr zu den Zellen 12, 13 und 14 wird durch Ventile z2', 13' und 14.' gesteuert.
  • Es sei nun angenommen, daß alle Zellen mit Luft gefüllt sind und daß Brennstoff durch eine Rohrleitung 18 an derjenigen Stelle der Zelle 12 eingespritzt wird, welche entgegengesetzt zu dem Verbindungsventil ig zwischen den Zellen 12 und 13 liegt. Die Einspritzung des Brennstoffes erfolgt nur in einem Bruchteil der in der Zelle 12 enthaltenen Luft. Die Verbrennung des Brennstoffluftgemisches wird mit Hilfe einer Zündvorrichtung 2o eingeleitet. Durch die Verbrennung wird nun die überschüssige Luft der Zelle 12, d. h. die Luft, die sich nicht mit dem Brennstoff gemischt hat, in die in der Arbeitsrichtung weiter vorn liegende Zelle 13 gedrückt. Diese Luftstauung in der Zelle 13 erfolgt durch das Öffnen des Ventils ig, welches so lange geöffnet bleibt, bis die durch die Verbrennung in der Zelle 12 entstehenden Gase die ganze Zelle i2 erfüllen.
  • Durch die Druckerhöhung in der Zelle 13 wird nun auch ein Ventil 21, welches die Zelle 13 mit der nächstfolgenden Zelle 14 verbindet, geöffnet, so daß sich der Druck in den drei Zellen 12, 13 und 14 ausgleicht. Sobald nun das Ventil ig sich infolge der Ausbreitung der Verbrennungsgase in der Zelle 12 geschlossen hat, wird Brennstoff durch eine Rohrleitung 22 in die Zelle 13 eingespritzt. Dieser Brennstoff mischt sich mit einem Teil der in der Zelle 13 enthaltenen Luft und wird dann durch eine Zündvorrichtung 23 entzündet.
  • Die zweite Verbrennung hat ebenfalls die Wirkung, daß sie die in der Zelle 13 vorhandene reine Luft in die Zelle 14 drückt. Diese Luftbewegung dauert - wiederum so lange, bis die durch die zweite Verbrennung entstehenden Gase die Zelle 13 vollständig füllen. In diesem Augenblick schließt das Ventil 21.
  • Nach dem Schließen des Ventils 2i wird mittels einer Rohrleitung 24 Brennstoff in einen Teil der in der Zelle 14 enthaltenen Luft geleitet, und das so entstandene Gemisch wird mittels einer Vorrichtung 25 gezündet. Die in der Zelle 14 enthaltene reine Luft wird infolgedessen durch das sich infolge des Druckes öffnende Ventil 26 in den Behälter ii befördert.
  • Das Ventil 26 schließt, sobald die durch die dritte Verbrennung entstehenden Gase die ganze Zelle 14 füllen.
  • Die Gase, welche jede Zelle füllen, haben einen Druck, der dem Druck der Luft entspricht, welcher in den in der Arbeitsrichtung weiter vorn liegenden Zellen vorhanden - ist. Nach Schließen des Ventils, welches die Verbindung zwischen einer bestimmten Zelle und der in der Arbeitsrichtung folgenden Zelle steuert, werden die Gase, welche die erstgenannte Zelle füllen, aus dieser Zelle herausgelassen und einer der Turbinenschaufeln zugeleitet.
  • Die Gase, welche die Zelle 12 füllen, werden z. B. nach Öffnen eines Ventils 12" dem Schaufelrad 5 in der unteren Druckstufe der Turbine zugeleitet. In entsprechender Weise werden die in der Zelle 13 enthaltenen Gase nach Öffnen eines Ventils 13" zum Beaufschlagen des Schaufelrades 4 verwendet. Schließlich werden die Gase in der Zelle 14 durch Öffnen eines Ventils 14" dem Schaufelrad 3 zugeführt.
  • Sobald die in der Zelle 12 unter Druck stehenden Gase sich auf ihrem Wege zu dem Schaufelrad 5 entspannt haben, schließt sich das Ventil i2", während das Ventil 12' geöffnet wird. Gleichzeitig wird noch ein am entgegengesetzten Ende der Zelle liegendes Ventil i2"' geöffnet.
  • Durch diese gleichzeitige Öffnung der Ventile 12' und i2"' werden die in der Zelle 12 noch enthaltenen entspannten Gase ausgespült, und die Zelle wird wieder mit Frischluft gefüllt. Ebenso wird nach Auslaß der Gase in der Zelle 13 in Richtung des Schaufelrades 4 das Ventil 13" geschlossen, und das Ventil 13' sowie ein Ventil i3"' werden geöffnet. Schließlich wird auch nach Auslaß der Gase in der Zelle 14 in Richtung des Schaufelrades 3 das Ventil 14" geschlossen, während das Ventil 14' und ein weiteres Ventil i4"' geöffnet werden.
  • Die Ventile i2"', i3"' und i4"' bewirken die Verbindung der Zellen 12, 13 und 14 mit einer ins Freie führenden Leitung 27, die der Einfachheit halber an dem oberen Teil der Abb. i nicht mit dargestellt ist, sondern nur an dem unteren Teil der Zeichnung; dafür sind am unteren Teil der Zeichnung die entsprechende Leitung 15 und die Rohrleitungen zur Führung der Gase aus den Zellen in Richtung der Schaufelräder nicht mit dargestellt.
  • In jeder Zelle kann man noch eine Fläche 28 vorsehen, die dazu dient, die Mischung der durch die Verbrennung entstehenden Gase und der durch die Gase zusammengedrückten Luft zu verhindern.
  • Um die Höhe der Verdichtung durch eine bestimmte Anzahl Zellen zu vergrößern, führt man vorteilhaft, wie in der Zeichnung dargestellt ist, die zur Aufnahme eines höheren Druckes bestimmten Zellen kleiner aus als die Zellen für die niedrigeren Drücke; im einzelnen sind hierbei die Abmessungen der Zellen den gewünschten Verhältnissen anzupassen.
  • Die Steuerung der Ventile i2"', 12, , i2", ig, i3"', i3', i3", 21, i4"', i4', 14" und 26 jeder Zellengruppe kann beispielsweise mit Hilfe einer Nockenwelle 31 erfolgen, deren Drehung von der Welle 2 der Turbine abhängig gemacht wird. Dies kann z. B. in der Weise geschehen, daß auf die Welle 2 ein Zahnrad 29 aufgesetzt ist, welches mit den auf der Nockenwelle 3i festsitzenden Ritzeln 30 in Eingriff steht.
  • In der Abb. 2 ist die Abwicklung einer solchen Nockenwelle 31 dargestellt, wie sie zum Betrieb einer Turbine gemäß Abb. i verwendet werden kann. In dem Augenblick, in dem die erste Verbrennung in der Zelle 12 durch die Zündvorrichtung 2o eingeleitet wird, werden die Ventile ig und 21 mit Hilfe der Nocken 32 und 33 geöffnet. Das Ventil ig bleibt durch den Nocken 32 so lange geöffnet, bis die durch die erste Verbrennung entstehenden Gase die Zelle 12 vollständig füllen. In diesem Augenblick treten die Einspritzvorrichtung 22 und die Zündvorrichtung 23 in Tätigkeit, und durch die in der Zelle 13 erfolgende zweite Verbrennung wird die in dieser enthaltene Luft zusammengedrückt und durch das Ventil ei herausgepreßt, welches durch den Nocken 33 offen gehalten wird.
  • Kurze Zeit nach dem Schließen des Ventils ig wird das Ventil 12' durch einen Nocken 34 geöffnet.
  • Nach dem Austritt der Gase aus der Zelle 12 erfolgen, wie bereits erwähnt, das Ausspülen dieser Zelle und das Füllen mit Frischluft. Dies geschieht durch gleichzeitiges Öffnen der Ventile 12' und i2"' mit Hilfe der Nocken 35 und 36.
  • Sobald die durch die zweite Verbrennung entstehenden Gase die Zelle 13 vollständig füllen, schließt das Ventil 21. Kurze Zeit später wird die dritte Verbrennung in der Zelle 14 mit Hilfe der Brennstoffeinspritzvorrichtung 24 und der Zündvorrichtung 25 eingeleitet. Während dieser Zeit wird das Ventil 13" mit Hilfe eines Nockens 37 offen gehalten. Außerdem wird zur gleichen Zeit die in der Zelle 14 enthaltene überschüssige Luft in den Behälter ix gedrückt, da das Ventil 26 durch einen Nocken 38 geöffnet gehalten wird.
  • Sobald die Gase die Zelle 14 vollständig füllen und ein Druckausgleich zwischen der Zelle 14 und dem Behälter ii erfolgt ist, schließt sich das Ventil 26 wieder. Während dieser Zeit erfolgen auch das Ausspülen und die Frischluftversorgung der Zelle 13 durch gleichzeitiges Öffnen der Ventile 13' und i3"' mit Hilfe der Nocken 39 und 40.
  • Unmittelbar hierauf werden die Gase, welche die Zelle 14 vollständig füllen, aus dieser heraus und dem Schaufelrad 3 zugeleitet, indem das Ventil 14" mit Hilfe eines Nockens 41 geöffnet wird. Etwas später werden die Ventile 14' und i4"' mit Hilfe der Nocken 42 und 43 gleichzeitig geöffnet, wodurch das Ausspülen und die Frischluftfüllung der Zelle 14 erfolgen.
  • Um die Wärme wiederzugewinnen, welche die Wandungen der Zellen ausstrahlen, ordnet man diese vorteilhaft so an, daß sie gemeinsame Wandungen aufweisen. Wenn die Zellen jeder Gruppe Seite an Seite liegen, wie in Abb. i dargestellt ist, kann die Anordnung in der Weise erfolgen, daß die Zellen durch eine gemeinsame Wand 44 oder 45 voneinander getrennt sind. Diese Wand kann auch als Heizwand dienen, so daß die vorstehend erwähnteZündvorrichtung überflüssig wird.
  • Die Seitenwände jeder Zellengruppe können ebenfalls für zwei Gruppen gemeinsam sein, wie in Abb. 3 die Wände 46 und 47 zeigen. Falls mehrere Zellengruppen verwendet werden, können die Zellen für die gleiche Druckstufe durch Ventile ig oder 21 mit einem gemeinsamen Zwischenbehälter 48 oder 49 verbunden werden. Diese Zwischenbehälter liegen, in der Arbeitsrichtung gesehen, weiter vorn als die an sie angeschlossenen Zellen. Die Abb.4 zeigt eine solche Ausführung. Durch die an den Behälter angeschlossenen Zellen wird die Luft in dem Behälter verdichtet und den in der Arbeitsrichtung folgenden Zellen mit Hilfe der Ventile ig' und 21' zugeführt. Die Ventile ig, ig' 2i und 21' müssen bei einer solchen Anordnung in entsprechender Weise zwangsläufig gesteuert werden. Zweckmäßig verwendet man hierbei Schieber oder Geradführungen.
  • Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ermöglicht es, in Zellen für verschiedene Druckstufen gleichzeitig Verbrennungen durchzuführen. Hierdurch wird die Zahl der Verbrennungen in der Zeiteinheit vergrößert und damit auch die Leistung der Maschine pro Gewichtseinheit. Die Zwischenbehälter 48 und 49 werden vorteilhaft so angeordnet, daß sie die Zellen 12, 13 und 14 umgeben, um auf diese Weise die von den Zellen abgestrahlte Wärme wiederzugewinnen.
  • Die erzeugte verdichtete Luft kann auch einem oder mehreren Zwischenbehältern entnommen und zum Antrieb von mit Druckluft arbeitenden Geräten benutzt werden. In Abb. 4 ist eine Ausführung dargestellt, bei welcher eine Druckluftentnahmeleitung 5o an den Behälter 48 angeschlossen ist. Diese Leitung wird vorteilhaft um die weiter vorn liegenden Zellen herumgeführt, um einen Teil der von diesen Zellen ausgestrahlten Wärme wiederzugewinnen. Die entnommene Luft kann vorteilhaft über die Schaufeln des Schaufelrades 3 geführt werden, um diese Schaufeln zu kühlen. Da diese aus dem Zwischenbehälter entnommene Luft nicht alle Druckstufen durchlaufen hat, denen die in dem Endbehälter ii enthaltene Luft unterworfen worden ist, ist ihre Temperatur niedriger als die in diesem Behälter aufgestaute Luft. Sie kann daher leicht die Wärme aufnehmen, welche von den Zellenwandungen, an denen sie sich entlang bewegt, abgestrahlt wird. Die entnommene Luft, welche zur Miedergewinnung der durch die Zellenwandungen abgestrahlten Luft dient, kann auch in den die Zellen umgebenden Mänteln entlang geführt werden.
  • Einer der Zwischenbehälter 48 und 49 kann weiterhin durch Ventile mit den weiter vorn liegenden Zellen verbunden werden, um diese Zellen mit einer Luft zu versorgen, deren Druck höher ist als der Druck der durch den Turbokompressor 17 gelieferten Luft. In diesem Fall wird jede der vorn liegenden Zellen aus drei Quellen mit Luft versorgt, bevor ein Teil ihrer Luftmenge für die Verbrennung benutzt wird. Die erste Luftzufuhr stammt von der Ver- Bindung der Zelle mit dem Behälter 16, welcher von dem Kreiselverdichter 17 gespeist wird, die zweite Zufuhr besteht in der Verbindung der Zelle mit einem der Zwischenbehälter 48 oder 49, und die dritte Zufuhr wird durch die Verbindung der Zelle mit dem unmittelbar vor ihr liegenden Zwischenbehälter gebildet. Diese Art der Versorgung bewirkt, daß der gleiche vorteilhafte Arbeitsvorgang vorhanden ist, als ob die Zellen unmittelbar miteinander in Verbindung stehen und daß außerdem die Vorteile gewahrt sind, die sich aus der Anordnung von Zwischenbehältern ergeben und die insbesondere darin bestehen, da-ß die Verbrennungen in jeder Zelle zeitunabhängig von den Verbrennungen in den anderen Zellen durchgeführt werden können.
  • Die durch die verschiedenen Zellengruppen erzeugte Druckluft kann auch teilweise zur Kühlung der Turbinenschaufeln benutzt werden. Diese Kühlluft wird z. B. dem Behälter ii entnommen und zunächst der Turbinenschaufel 3 zugeleitet. Anschließend kühlt sie dann auch die übrigen Schaufelräder.
  • Die einzelnen Druckzellen können auch in anderer Weise angeordnet werden, als es in den Abb. i, 3 und 4 dargestellt ist. Man kann sie z. B. so anordnen, wie es in Abb. 5 angegeben ist. Bei der in dieser dargestellten Ausführung münden die Zellen 12 und 13 der gleichen Gruppe auf einen Endbehälter 14- Wenn die Verbrennung in der Zelle 12 erfolgt, wird die Luft in dieser Zelle durch das offene Ventil ig in die Zelle 14 gedrückt. Ferner wird die Luft auch in die Zelle 13 durch das ebenfalls offene Ventil 21 befördert. Sobald die Gase die Zelle 12 vollständig füllen, schließt man die Ventile i9 und leitet die Verbrennung in der Zelle i3 ein. Die in dieser Zelle enthaltene überschüssige Luft wird dann durch das offen gehaltene Ventil 21 in die Zelle 14 gedrückt. Sobald die Gase vollständig die Zelle 13 füllen, schließt man das Ventil ei und leitet schließlich die Verbrennung des ganzen Inhaltes der Zelle 14 ein, indem man z. B. zwei Zündeinrichtungen 25 benutzt, die an entgegengesetzten Stellen der Zelle angeordnet sind. Die durch diese Verbrennung entstehenden Gase werden dann der Turbine zugeleitet. Iii diesem Falle kann die Verwendung von Schiebern an Stelle von Ventilen unter Umständen vorteilhaft sein.
  • Die Zahl der Zellengruppen, welche auf den Endbehälter arbeiten, kann naturgemäß in weiten Grenzen geändert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Das gleiche trifft für die Zahl der Zellen in den einzelnen Gruppen zu. In der Praxis wird die Zahl der Zellen in jeder Gruppe häufig höher als 3 sein.
  • Man kann ferner ohne weiteres solche Verdichter, wie sie in den Abb. 3 und 4 angegeben sind, nebeneinander anordnen, um die zur Speisung der Turbine dienende Luft zu verdichten.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gasturbine, die mit unter Druck stehenden Gasen betrieben wird, welche durch die Verbrennung eines Gemisches aus Brennstoff und verdichteter Luft erzeugt werden, und die mit einem Verdichter ausgerüstet ist, in welchem die Luft unmittelbar durch die von einer Verbrennung stammenden Gase verdichtet wird, während die Gase einem der Schaufelräder der Turbine zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter mindestens eine Gruppe von Zellen enthält, die miteinander über Ventile in Verbindung stehen und in denen ein Brennstoff zusammen mit einem an einer, bestimmten Stelle der Zellen befindlichen Teil der in den Zellen enthaltenen Luft verbrannt wird, und daß die nicht verbrannte Luft mit ihrem durch die Verbrennung entstehenden Überdruck von Zelle zu Zelle in einer bestimmten Arbeitsrichtung weitergeleitet wird, wobei sich der Druck in den einzelnen Zellen durch die Luftstauung in ihnen von Zelle zu Zelle vergrößert, während die bei der Verbrennung entstehenden Gase verschiedenen Stufen der Turbine zugeleitet werden.
  2. 2. Gasturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Zellen einer Gruppe nebeneinander angeordnet und durch eine gemeinsame Wand voneinander getrennt sind.
  3. 3. Gasturbine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauminhalt der Zellen für hohen Luftdruck kleiner ist als derjenige der Zellen für einen niedrigeren Luftdruck.
  4. 4. Gasturbine nach Anspruch i und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffeinspritz- und die Zündvorrichtung für jede Zelle an einer ungefähr entgegengesetzt zu der Verbindung mit der nächstfolgenden Zelle liegenden Stelle angeordnet sind.
  5. 5. Gasturbine nach Anspruch i und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verbrennung in einer Zelle durch den sich in dieser Zelle hierbei ausbildenden Luftdruck die Verbindungsventile zwischen dieser und den in der Arbeitsrichtung folgenden Zellen der Gruppe so lange öffnen, bis die entstehenden Verbrennungsgase die ganze Zelle ausfüllen, in welcher die Verbrennung stattgefunden hat, wonach sie durch besondere Steuerorgane geschlossen gehalten werden.
  6. 6. Gasturbine nach Anspruch i und den folgenden, dadurch gekennzeichnet daß mehrere Zellengruppen vorgesehen sind.
  7. 7. Gasturbine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für"zwei nebeneinanderliegende Zellengruppen eine gemeinsame Wand vorgesehen ist. B. Gasturbine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen für die gleiche Druckstufe von allen Gruppen über Ventile mit einem gemeinsamen Zwischenbehälter in Verbindung stehen, der, in. der Arbeitsrichtung gesehen, weiter vorn liegt und in den die Zellen Luft hereindrücken können, und daß diese Zwischenbehälter außerdem über Ventile an die verschiedenen Zellen für die in der Arbeitsrichtung folgende Druckstufe angeschlossen sind. g. Gasturbine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein. Teil der gemeinsamen Zwischenbehälter mit Druckluftgeräten in. Verbindung steht, die mittels Leitungen angeschlossen werden, welche um die Zellen herumgeführt werden, um auf diese Weise einen Teil der von diesen abgegebenen Wärme wiederzugewinnen. zo. Gasturbine nach Anspruch 8 oder g, dadurch gekennzeichnet, daß einer der gemeinsamen Behälter außerdem mit in der Arbeitsrichtung folgenden Zellen über Ventile in Verbindung .steht, um hierdurch den Zellen Luft zuzuführen. ix. Gasturbine nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Zellen der gleichen Gruppe zu einer Endzelle führen, mit welcher sie durch Ventile in Verbindung stehen, die derart gesteuert werden, daß die Verbrennung in einer Zelle eine Luftstauung in allen Zellen hervorruft, in denen noch eine Verbrennung erfolgen soll, dagegen nicht in den Zellen, in denen eine Verbrennung bereits stattgefunden hat. z2. Verfahren zum Betriebe einer Gasturbine nach Anspruch x mit Erzeugung von Druckluft, bei welchem die Luft durch die von einer Verbrennung stammenden Gase verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einer bestimmten Stelle der Zelle befindlicher Bruchteil einer Luftmenge" als Verbrennungsluft für eine Verbrennung dient, deren Gase eine Verdichtung der restlichen Luftmenge bewirken, und daß dieser Verdichtungsvorgang immer wieder* holt wird, wobei als Ausgangsluft die durch die vorhergehende Verbrennung verdichtete Luft benutzt wird, und daß weiterhin die sich aus den aufeinanderfolgenden Verbrennungen ergebenden Gase nach erfolgter Verdichtung der Luft durch diese Gase als Kraftmittel zum Antrieb einer Maschine dienen.
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