DE695180C

DE695180C - Gas turbine

Info

Publication number: DE695180C
Application number: DE1937B0180028
Authority: DE
Inventors: Paul Bock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-09-22
Filing date: 1937-09-22
Publication date: 1940-08-19

Description

Gasturbine Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbine mit einer oder mehreren Brennkammern, aus denen die Gase nach der Entzündung unter hohem Druck durch Düsen auf die Schaufeln des Turbinenlaufrades strömen, wobei die Düse mit einer gesteuerten Sperrvorrichtung versehen i§t, die im Augenblick des höchsten Druckes in der Brennkammer geöffnet und nach dem Ausströmen der hochgespannten Gase wieder geschlossen wird.Gas turbine The invention relates to a gas turbine having a or several combustion chambers from which the gases after ignition under high pressure flow through nozzles onto the blades of the turbine wheel, the nozzle with a controlled locking device is provided, which at the moment of the highest Pressure in the combustion chamber and after the high-tension gases have escaped is closed again.

Im allgemeinen dient als Düsenabsperrvorrichtung bei derartigen Gasturbinen ein telleroder'kolbenförmiges Ventil oder ein drehbarer Kolben. Diese Absperrorgane arbeiten verhältnismäßig langsam und bieten einen großen Strömungswiderstand. Dieser Nachteil macht sich vor allem bei kleineren Gastur binen bemerkbar, die mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten. Es sind aber auch bereits Gasturbinen bekanntgeworden, bei denen das Absperrorgan. aus einem im Düsenhals quer zur Düsenachse hin und her gehenden Düsenäbsperrschieber besteht. Auch bei diesen Gasturbinen sind aber bei der Ausströmung der Gase aus der Brennkammer infolge der Anordnung und Bauart des anschließenden Düsenkanals und der Absperrvorrichtung erhebliche Strömungsverluste unvermeidbar.It is generally used as a nozzle shut-off device in such gas turbines a plate or piston-shaped valve or a rotatable piston. These shut-off devices work relatively slowly and offer great flow resistance. This The disadvantage is particularly noticeable in the case of smaller gas turbines, those with high ones Working speeds. But gas turbines have already become known, where the shut-off device. from one back and forth in the nozzle throat across the nozzle axis going nozzle gate valve. These gas turbines are also at the outflow of gases from the combustion chamber due to the arrangement and design of the subsequent nozzle channel and the shut-off device significant flow losses unavoidable.

Durch die Erfindung wird bezweckt, diese Mängel der bekannten Gasturbinen zu beseitigen. Hierbei benutzt die Erfindung einen an die Brennkammer anschließenden Düsenkanal mit rechteckigem Querschnitt. Solche rechteckigen Kanalquerschnitte sind bei Gasturbinen zwar auch an sich bereits bekannt, jedoch lediglich aus herstellungstechnischen Gründen gewählt worden, um den Kanal aus einem U-förmig gepreßten Metallblech herstellen zu können, welches durch ein Deckelstück verschlossen wird. Erfindungsgemäß wird demgegenüber der rechteckige Düsen-,2., kanalquerschnitt zu dem Zweck gewählt, A` den Düsenkanal einen völlig glatten und ü. behinderten Strömungsverlauf- zu bekommet; Um dies zu erreichen, arbeitet erfindungs gemäß der im Querschnitt rechteckige Düsenkanal mit einem oder zwei gegenläufigen, lediglich den rechteckigen Kanalquerschnitt ausfüllenden bzw. freigebenden Absperrschiebern zusammen. Durch diese Zusammenarbeit wird erreicht, daß in geöffnetem Zustand keinerlei tote Räume in dem Kanal entstehen, da der bzw. die Absperrschieber in ihrer geöffneten Lage genau mit der Kanalwandung abschneiden. Die Strömung kann infolgedessen unbehindert durch irgendwelche Ecken, Kanten oder Winkel in dem Düsenkanal einen glatten Verlauf nehmen, ohne daß sich schädliche Wirbel bilden. Bei Anwendung von runden Kanalquerschnitten und hin und her gehenden Absperrschiebern läßt sich ein derartig glatter Strömungsverlauf niemals erzielen, weil sich in diesem Falle die Bildung von Winkeln oder toten Räumen nicht vermeiden läßt.The invention aims to eliminate these shortcomings of the known gas turbines. Here, the invention uses a nozzle channel adjoining the combustion chamber with a rectangular cross section. Such rectangular channel cross-sections are already known per se in gas turbines, but have only been chosen for manufacturing reasons in order to be able to produce the channel from a U-shaped pressed sheet metal which is closed by a cover piece. In contrast, according to the invention, the rectangular nozzle, 2., Channel cross-section selected for the purpose of, A `the nozzle channel has a completely smooth and ii. to get obstructed flow; In order to achieve this, according to the invention, the nozzle channel, which is rectangular in cross section, works together with one or two counter-rotating, only the rectangular channel cross-section filling or releasing gate valves. Through this cooperation it is achieved that in the open state no dead spaces arise in the sewer, since the gate valve or gate valves cut off exactly with the sewer wall in their open position. As a result, the flow can take a smooth course unimpeded by any corners, edges or angles in the nozzle channel without damaging eddies being formed. With the use of round duct cross-sections and gate valves moving back and forth, such a smooth flow course can never be achieved, because in this case the formation of angles or dead spaces cannot be avoided.

Die Gasturbine gemäß der Erfindung benutzt zweckmäßig eine Brennkammer, die in ihrem kugeligen Teil ein Einlaßventil enthält und nach der gegenüberliegenden Austrittsöffnung verjüngt ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei die Brennkammerwandung in ihrem verjüngten Teil nach der Mittelachse hin nach innen gewölbt und geht so in den rechteckigen Kanalquerschnitt über. Die bekannten Brennkammern mit kugeligem, mit Einlaßventil versehenem Teil und Verjüngung nach der Austrittsöffnung hin besitzen nur eine Ei- oder Tropfenform, nicht aber die birnenförmige Gestalt gemäß der Erfindung. Für die Zwecke der Erfindung wäre diese Eiform, bei der der nach der Austrittsöffnung hin verjüngte Teil der Brennkammer eine nach außen gewölbte Form besitzt, ungünstig, weil sich dadurch kein ein-' wandfrei glatter Strömungsverlauf in dem anschließendenDüsenkanal ergebenkann. Durch die nach außen gewölbte Form der bekannten Brennkammer müssen nämlich die an den Wandungen der Brennkammer strömenden Gase in der Mündung des Düsenkanals in spitzem Winkel aufeinanderprallen, wobei sich nachteilige Wirbel ergeben können. Demgegenüber ergibt sich bei Anwendung einer birnenförmigen Brennkammer eine gleichtnäßigereFührung in die Mündung des Düsenkanals hinein. Dies ist gerade für die Erfindung wesentlich, bei der es darauf ankommt, im Düsenkanal eine völlig glatte Strömung zu erhalten. Weitere Ausgestaltungen der Gasturbine gemäß der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.The gas turbine according to the invention expediently uses a combustion chamber, which contains an inlet valve in its spherical part and after the opposite Outlet opening is tapered. In a further embodiment of the invention is here the combustion chamber wall in its tapered part towards the center axis towards the inside arched and thus merges into the rectangular channel cross-section. The well-known combustion chambers with a spherical part provided with an inlet valve and a taper after the outlet opening they only have an egg or teardrop shape, but not a pear shape according to the invention. For the purposes of the invention, this egg shape would be in which the towards the outlet opening tapered part of the combustion chamber an outwardly curved one Has shape, unfavorable because this does not result in a perfectly smooth flow course in the subsequent nozzle channel. Due to the outwardly curved shape the known combustion chamber must namely the flowing on the walls of the combustion chamber Gases collide in the mouth of the nozzle channel at an acute angle, whereby detrimental eddies can arise. In contrast, when using a Pear-shaped combustion chamber a more evenly wet guide into the mouth of the nozzle channel into it. This is essential for the invention, in which it is important to get a completely smooth flow in the nozzle channel. Further refinements of the Gas turbine according to the invention are explained in more detail in the following description.

.":;@.n der Zeichnung ist die Erfindung in verbiedenen Ausführungsformen beispielsweise ranschaulicht, und zwar zeigt Fig. z teilweise geschnitten eine Brennkammer einer Gasturbine mit teilweise dargestelltem Laufrad, wesenhaft angedeutetem Kolbenverdichter und seitlich der Brennkammer angeordnetem Steuerkolben.. ":; @. In the drawing, the invention is in various embodiments for example illustrates, namely Fig. z shows a combustion chamber partially in section a gas turbine with partially shown impeller, essentially indicated reciprocating compressor and control piston located on the side of the combustion chamber.

Fig. 2 stellt in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt durch den Düsenhals mit zwei gegenläufigen.Absperrschiebern dar.Fig. 2 shows on an enlarged scale a partial section through the Nozzle neck with two counter-rotating gate valves.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit im Einlaßventilschaft angeordnetem Steuerkolben, Fig. 4 zeigt eine weitere Austunrungsform mit einem quer zum Düsenhals laufenden Steuerkolben, der unmittelbar mit einem einzigen Absperrschieber verbunden ist.Fig. 3 shows a further embodiment of the invention with in the inlet valve stem arranged control piston, Fig. 4 shows a further Ausunrungsform with a transverse control piston running to the nozzle throat, which is directly connected to a single gate valve connected is.

F ig. 5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform, bei der der Absperrschieber und das Einlaßventil durch Nocken- oder EZ-zentersteuerung gesteuert werden.Fig. 5 illustrates another embodiment in which the The gate valve and the inlet valve are controlled by cam or EZ-center control will.

Fig. 6 und - schließlich veranschaulichen in wesenhaftem Schnitt die Wirkungsweise von zwei gegenläufigen Absperrschiebern.Fig. 6 and - finally illustrate in essential section the Function of two counter-rotating gate valves.

Wie aus Fig. i hervorgeht, arbeitet die Gasturbine gemäß der Erfindung mit einer Brennkammer r, deren Innenraum 2 vorzugsweise in der Form einer Birne ausgebildet ist. Die Auffüllung der Brennkammer mit verdichtetem Brennstoffgemisch kann durch einen Verdichter, einen Druckkessel, durch Gasflaschen o. dgl. erfolgen. Im Ausführungsbeispiel ist wesenhaft ein Kolbenverdichter 3 angedeutet, der mit dem birnenförtnigen Brennkammerraum 2 durch eine Eintrittsleitung 4 in Verbindung steht. Die Füllung wird durch ein Einlaßventil 5 geregelt, das in der Zeichnung als Tellerventil am runden Ende des Brennkammerinnenraumes 2 angeordnet ist. Beispielsweise wird die Öffnung des Einlaßventils 5 durch den Druck des einströmenden verdichteten Brennstoffgemisches selbsttätig entgegen der Wirkung einer Feder 6 bewirkt, die das Einlaßv entil 5 nach Beendigung der Füllung wieder in seine Schließstellung bewegt. Das Einlaßventil kann aber auch durch Nocken oder Exzenter über entsprechende Gestänge zwangsläufig gesteuert werden. Bei Anordnung eines Kolbenverdichters 3 kann der Verdichter zweckmäßig so bemessen sein, daß ein Kolbenhub für die-Füllung einer Brennkammer ausreicht. Wenn bei Turbinen mit hoher Leistung beispielsweise je zwei Brennkammern paarweise in gleicher Höhe zu beiden Seiten des mit zwei Schaufelkränzen versehenen Laufrades angeordnet werden, werden beide Brennkammern gleichzeitig zweckmäßig durch einen Kolbenhub gefüllt. Die Entzündung des in denn Brennkammerraum a befindlichen Brennstoffgemisches geschieht beispielsweise mit Hilfe einer Zündkerze 7 oder durch eine Glühzündeinrichtung, durch Selbstzündung _ oder auf' sonstige Weise. Bei paarweiser Anordnung von zwei Brennkammern zu beiden Seiten des Laufrades wird das Brennstoffgemisch in diesen beiden Kammern ebenfalls zu gleicher Zeit entzündet, um einen einseitigen Druck auf das Laufrad zu vermeiden.As can be seen from Fig. I, the gas turbine operates according to the invention with a combustion chamber r, the interior 2 of which is preferably in the form of a pear is trained. The filling of the combustion chamber with a compressed fuel mixture Can be done by a compressor, a pressure vessel, gas bottles or the like. In the exemplary embodiment, a reciprocating compressor 3 is indicated essentially, which with the pear-shaped combustion chamber space 2 by an inlet line 4 in connection stands. The filling is regulated by an inlet valve 5, which is shown in the drawing is arranged as a poppet valve at the round end of the combustion chamber interior 2. For example the opening of the inlet valve 5 is compressed by the pressure of the inflowing Fuel mixture causes automatically against the action of a spring 6, the the inlet valve 5 back into its closed position after completion of the filling emotional. The inlet valve can, however, also by means of cams or eccentrics via corresponding Linkage inevitably be controlled. When arranging a reciprocating compressor 3 the compressor can expediently be dimensioned so that one piston stroke for the filling a combustion chamber is sufficient. If, for example, in the case of high-performance turbines two combustion chambers in pairs at the same height on both sides of the with two blade rings provided impeller are arranged, both combustion chambers simultaneously expediently filled by a piston stroke. The ignition of the in the combustion chamber space a located fuel mixture is done, for example, with the help of a spark plug 7 or by a pre-ignition device, by compression ignition or by other Way. When two combustion chambers are arranged in pairs on both sides of the impeller if the fuel mixture in these two chambers is also ignited at the same time, to avoid one-sided pressure on the impeller.

- Der Verdichter saugt entweder durt-h einen vorgeschalteten Vergaser ein fertiges Gemisch an, oder er saugt reine Luft ari und drückt diese durch eine möglichst kurz bemessene Rohrleitung, in die ein Vergaser eingeschaltet ist, in die Brennkammer. Es kann aber auch Brennstoff unmittelbar in den Brennkammern eingespritzt werden.- The compressor either sucks in an upstream carburetor a ready-made mixture, or he sucks in pure air ari and pushes it through a The shortest possible pipeline in which a carburetor is switched on, in the combustion chamber. However, fuel can also be injected directly into the combustion chambers will.

Nach erfolgter Entzündung sollen die hochgespannten Gase aus; dem Brennkammerraufn 2 durch einen Düsenhals 8 nach dem Turbinenlaufrad g abströmen, wo sie auf die Turbinenschaufeln io mit hoher Geschwindigkeit auftreffen. Nach Arbeitsleistung können die entsprechend entspannten Gase dann durch einen Austrittskanal i i ausströmen.After ignition has taken place, the high-tension gases should go out; to the Combustion chamber raufn 2 flow off through a nozzle throat 8 after the turbine impeller g, where they hit the turbine blades io at high speed. According to work performance the correspondingly relaxed gases can then flow out through an outlet channel i i.

Im Augenblick der vollständigen Verbrennung des' Gemisches in der Brennkaminen i, d. h. also nach Erreichung des höchsten Druckes in der Brennkammer, muß eine die Düse 12 bis dahin verschlossen haltende Sperrvorrichtung geöffnet werden, um den Gasen das Ausströmen durch dig Düse zu ermöglichen. Erfindungsgemäß besteht diese Düsensperrvorrichtung aus einem im Düsenhals 8 angeordneten, quer zur Düsenachse hin und her beweglichen Schiebersystem, welches durch einen einzigen oder durch zwei gegenläufige Absperrschieber 13 gebildet werden kann, wie sie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt sind.At the moment of complete combustion of the mixture in the Fireplaces i, d. H. so after reaching the highest pressure in the combustion chamber, a locking device that has kept the nozzle 12 closed until then must be opened, to allow the gases to flow out through the dig nozzle. According to the invention there is this nozzle locking device consists of a arranged in the nozzle throat 8, transversely to the nozzle axis reciprocating slide system, which can be achieved by a single or by two opposing gate valves 13 can be formed, as they are for example are shown in FIG.

Die Fig. 2 zeigt die Anordnung der gegenläufigen Absperrschieber in .einem vergrößerten Schnitt, der senkrecht zu Fig. i durch die Düsenachse geführt ist. Die beiden Absperrschieber ig sind beispielsweise in Schiebergehäusen rq. geführt. Um die Absperrschieber mit einer Ölkühlung zu versehen, sind in den Schiebergehäusen rq. beispielsweise Hohlräume 15 ausgespart, die finit Ölleitungsanschlüssen 16 in Verbindung stehen. Aus den Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß die beiderseits des Düsenkanals 12 v6rgesehenen Ölkühlungskammern 15 durch Kanäle 17, die um den Düsenkanal 12 herumgeführt sind, miteinander in Verbindung stehen. Das Öl kann also beispielsweise durch den oberen Eintrittsstutzen 16 in die oberen Ölkühlkammern, sodann durch die Kanäle 17 in die unteren Ölkühlkammern 15 eintreten und sodann aus dem .unteren Austrittsstutzen 16 wieder abströmen, um in einer Rückkühlanlage gekühlt zu werden.Fig. 2 shows the arrangement of the opposing gate valve in .an enlarged section, which is perpendicular to Fig. i through the nozzle axis is. The two gate valves ig are, for example, in valve housings rq. guided. In order to equip the gate valve with oil cooling, there are in the valve body rq. For example, cavities 15 are recessed, the finite oil line connections 16 in Connected. From Figs. 6 and 7 it can be seen that the two sides of the Nozzle channel 12 envisaged oil cooling chambers 15 through channels 17 which surround the nozzle channel 12 are led around, are in communication with each other. So the oil can for example through the upper inlet port 16 into the upper oil cooling chambers, then through the Channels 17 enter the lower oil cooling chambers 15 and then from the .unteren Outlet stub 16 flow off again to be cooled in a recooling system.

Wie ferner aus den Fig. 6. und 7 hervorgeht, besitzt der Düsenkanal 12 vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt, wobei die Absperrschieber 13 einen derartigen rechteckigen Querschnitt aufweisen, daß sie gerade den rechteckigen Kanalquerschnitt ohne jeden toten Raum freigeben. Fig. 6 zeigt den beispielsweise quadratischen Düsenkanal 12 in seiner voll geöffneten Stellung, während Fig.7 die Schließlage veranschaulicht, bei der die beiden Absperrschieber 13 den Düsenkanalquerschnitt ausfüllen.As can also be seen from FIGS. 6 and 7, the nozzle channel has 12 preferably has a rectangular cross section, the gate valve 13 having a have such a rectangular cross-section that they just the rectangular channel cross-section without releasing any dead space. 6 shows the nozzle channel, which is square, for example 12 in its fully open position, while Fig. 7 illustrates the closed position, in which the two gate valves 13 fill the nozzle channel cross-section.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. i und 2 geschieht die Steuerung der Absperrschieber durch einen Steuerkolben 18, der in diesem Fall seitlich neben der Brennkammer i bzw. dem Düsenhals 8 angeordnet ist. Der Steuerkolben 18 ist beispielsweise als Stufenkolben ausgebildet und in einem Zylinder ig geführt, der seinerseits zweckmäßig gleitend in einem Abstützlager 2o gelagert ist, so daß er sich bei Wärmespannungen gegenüber der Brennkammer i bzw. dem Schiebergehäuse rd. axial bewegen kann. Der Stufenkolben 18 kann ferner mit einer Bremseinrichtung, z. B. einem Bremsring 2i, versehen sein. Der ebenfalls stufenförmig ausgebildete Zylinder ig des Steuerkolbens i8 steht einerseits durch eine Öffnung 22 mit dem Brennkammerinnenrauni 2 in Verbindung, so daß der Druck der entzündeten Gase an dieser Stelle auf den Stufenkolben 18 wirken und denselben zurücktreiben kann. Um den Steuerkolben 18 sodann wieder vorzutreiben, steht der hintere Zylinderraum 23 durch eine Leitung 24 mit der Brennstoffgemischzuführungsleitung q. in Verbindung, so daß während der Füllungsperiode der durch den Kolbenverdichter 3 erzeugte Füllungsdruck durch die Leitung 24. in dem Zylinderteil 23 auf .den Steuerkolben wirkt. Die Rückführung des Steuerkolbens 18 in seine Ausgangsstellung könnte auch unter der Wirkung eines- anderen Gegendruckes, wie z.,B. durch Federdruck, Luftdruck o. dgl., bewirkt werden.In the embodiment according to FIGS. I and 2, the gate valve is controlled by a control piston 18, which in this case is arranged laterally next to the combustion chamber i or the nozzle neck 8. The control piston 18 is designed, for example, as a stepped piston and guided in a cylinder ig, which in turn is expediently slidably mounted in a support bearing 2o so that it can move approximately axially in the event of thermal stresses relative to the combustion chamber i or the valve housing. The stepped piston 18 can also be equipped with a braking device, for. B. a brake ring 2i, be provided. The likewise stepped cylinder ig of the control piston i8 communicates on the one hand through an opening 22 with the combustion chamber interior 2, so that the pressure of the ignited gases at this point can act on the stepped piston 18 and drive it back. In order to then drive the control piston 18 forward again, the rear cylinder chamber 23 is connected to the fuel mixture feed line q through a line 24. in connection, so that the filling pressure generated by the piston compressor 3 through the line 24 in the cylinder part 23 acts on the control piston during the filling period. The return of the control piston 18 to its starting position could also be done under the action of another counter pressure, such as., B. by spring pressure, air pressure or the like.

Der Steuerkolben 18 soll nun bei seiner hin und her gehenden Bewegung die Absperrschieber 13 ebenfalls in eine hin und her gehende Bewegung versetzen.- Zu diesem Zweck ist der Steuerkolben 18 beispielsweise mit Mitnehmern 24 ä versehen, die über um Achsen 25 drehbar gelagerte Winkellhebel 26 gelenkig mit Zapfen 27 der Absperrscnieber 13 verbunden sind. Zwischen den Steuerkolben 18 und den Absperrschiebern 13 können vorteilhaft federnde oder elastische Verbindungsglieder eingeschaltet werden, um harte Stöße und Schläge abzudämpfen. Der Absperrschieber 13 wird durch Anschläge b-,-grenzt, die von dem Stufenkolben 18 oder von an den Rücktragungshebeln vorgesehenen Nasen gebildet werden. Gegebenenfalls können die Übertragungshebel auch selbst federnd ausgebildet sein.The control piston 18 should now move back and forth also set the gate valve 13 in a reciprocating motion. For this purpose, the control piston 18 is provided with drivers 24 ä, for example, the angular levers 26 rotatably mounted about axes 25 articulated with pins 27 of the Shut-off valve 13 are connected. Between the control piston 18 and the gate valve 13 can advantageously switched on resilient or elastic connecting members to be tough To cushion shocks and blows. The gate valve 13 is bordered by stops b -, - that of the stepped piston 18 or of the Retraction levers provided noses are formed. If necessary, the Transmission levers can also be designed to be resilient themselves.

Bei der in Fig. i und 2 dargestellten Ausführungsform wird der Steuerkolben 18 im Augenblick der vollständigen Verbrennung des Gemisches, also nach Erreichung des höchsten Druckes in der Brennkammer, durch den Druck der Gase zurückgetrieben, wobei er über die Winkelhebel a6 die Absperrschieber 13 in ihre Öffnungslage bewegt. Die hochgespannten Gase strömen jetzt durch den freigegebenen Düsenkanal 12 mit einer großen Geschwindigkeit auf das Laufrad g. Die Ausströmgeschwindigkeit der Gase wird geregelt durch gedrosselte oder volle Auffüllung der Brennkammern in Verbindung mit dem vorgesehenen Düsenquerschnitt. Die Dauer des Ausströmens hängt von dem kauminhalt der Brennkammern, dem Grad der Auffüllung und demDüsenquerschnitt ab. Daraus ergibt sich auch die zeitliche Aufeinanderfolge der Auffüllungen und Entleerungen der Brennkammern. Ist das Ausströmen der Gase beendet, so wird der Steuerkolben 18 durch den Verdichtungsdruck wieder in seine Ausgangsstellung vorgeschoben, wobei er die Absperrschieber 13 wieder in ihre in Fig.2 dargestellte Sperrlage bringt. Gleichzeitig beginnt wiederum die Füllung der Brennkammern durch den Kolbenverdichter.In the embodiment shown in Fig. I and 2, the control piston 18 at the moment of complete combustion of the mixture, i.e. after it has been reached the highest pressure in the combustion chamber, driven back by the pressure of the gases, he moves the gate valve 13 into its open position via the angle lever a6. The high-tension gases now flow with them through the released nozzle channel 12 high speed on the impeller g. The outflow velocity of the Gases is regulated by throttled or full filling of the combustion chambers in connection with the intended nozzle cross-section. The duration of the outflow depends on the barely content the combustion chambers, the degree of filling and the nozzle cross-section. From this it follows The chronological sequence of the filling and emptying of the combustion chambers also changes. Once the gases have stopped flowing out, the control piston 18 is closed by the compression pressure advanced back to its original position, he the gate valve 13 again brings into their blocking position shown in Figure 2. At the same time, the Filling of the combustion chambers by the reciprocating compressor.

Zwecks guter Wärmeabführung sind alle Teile, wie Brennkammer i, Steuerungsgehäuse 2o, Düsenhals 8 usw. mit Kühlrippen a8 versehen. Die Befestigung der zusammen eine Einheit bildenden genannten Teile geschieht vorteilhaft durch einen am gekühlten Düsenausgang befindlichen Flansch 29, der am Laufradgehäuse 3o verschraubt ist.For the purpose of good heat dissipation, all parts, such as combustion chamber i, control housing 2o, nozzle neck 8 etc. provided with cooling fins a8. Fixing the together one Unit-forming parts mentioned are advantageously carried out by a cooled Nozzle outlet located flange 29, which is screwed to the impeller housing 3o.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht gemäß Fig. 3 , darin, daß ein Steuerkolben 31 in dem zylinderförmig erweiterten Ventilschaft 3a eines im Kopf der Brennkammer i vorgesehenen Einlaßventils 33 angeordnet ist. Das Einlaßventi133 ist mit einer Bohrung 34 versehen, durch die der Gasdruck aus dem Brennkammerinnenraum 2 auf den Kolbenboden des Steuerkolbens 31 wirken kann.- Auf den gegenüberliegenden Kolbenboden wirkt wiederum der Verdichtungsdruck durch eine Verbindungsleitung 35, um den Steuerkolben 31 wieder in seine Ausgangslage vorzutreiben. Auf der Kolbenstange 36 des Steuerkolbens 31 sind Mitnehmerhebel 37 befestigt, die über eine Verbindungsstange 38 auf in Funkten 39 drehbar gelagerte Winkelhebel 4o wirken, die entsprechend den Bewegungen des Steuerkolbens 31 die Absperrschieber 13 in hin und her gehende Bewegung versetzen. Diese Ausführungsform gestattet eine gedrängte und gut zugängliche Bauart.According to FIG. 3, a further embodiment of the invention consists in that a control piston 31 is arranged in the cylinder-shaped enlarged valve stem 3a of an inlet valve 33 provided in the head of the combustion chamber i. The inlet valve133 is provided with a bore 34 through which the gas pressure from the combustion chamber interior 2 can act on the piston head of the control piston 31. The compression pressure in turn acts on the opposite piston head through a connecting line 35 in order to drive the control piston 31 back into its starting position. On the piston rod 36 of the control piston 31, driver levers 37 are attached, which act via a connecting rod 38 on angle levers 4o rotatably mounted in points 39, which set the gate valve 13 in reciprocating motion according to the movements of the control piston 31. This embodiment allows a compact and easily accessible design.

Bei der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform, die besonders für kleinere Gasturbinen geeignet ist, ist lediglich ein einziger Absperrschieber 41 vorgesehen, der den ganzen Düsenkanal 42 absperrt. Die gegenüberliegende Seite kann mit Hilfe eines Stopfens 43 verschlossen sein. Der Absperrschieber 41 ist unmittelbar mit einem Steuerkolben 44 verbunden, der senkrecht zur Düsenachse in einem Zylinder 45 läuft. Der untere Teil '46 des stufenförmigen Zylinders 45 steht durch einen Verbindungskanal 47 mit der Brennkammer 48 in Verbindung, während der obere Zylinderteil 49 durch eine Leitung 5o beispielsweise an die Verdichtungsleitung angeschlossen ist. Der Steuerkolben 44 wird zweckmäßig wieder mit einem Bremsring 5 i versehen. Die Wirkungsweise dieser vereinfachten Absperr- und Steuereinrichtung = is t ähnlich der oben beschriebenen Wirkungsweise der gegenläufigen Steuerkolben. Gegebenenfalls können derartige, unmittelbar mit dem Absperrschieber verbundene ateuerkolben ebenfalls als gegenläufige Absperrungen ausgebildet werden, indem an Stelle indes Verschlußstopfens 43 in F ig. ,4 ein entsprechender Absperrschieber 41 mit einem Steuerkolben 44 usw. angeordnet wird.In the embodiment shown in Figure 4, which is particularly suitable for Smaller gas turbines are suitable, there is only a single gate valve 41 provided, which blocks the entire nozzle channel 42. The opposite side can be closed with the help of a plug 43. The gate valve 41 is immediate connected to a control piston 44 which is perpendicular to the nozzle axis in a cylinder 45 is running. The lower part '46 of the stepped cylinder 45 is through a Connection channel 47 with the combustion chamber 48 in communication, while the upper cylinder part 49 connected by a line 5o, for example, to the compression line is. The control piston 44 is expediently again provided with a brake ring 5 i. The mode of operation of this simplified shut-off and control device is similar the above-described mode of operation of the counter-rotating control pistons. Possibly such control pistons directly connected to the gate valve can also be used be designed as counter-rotating barriers by instead of stopping plugs 43 in Fig. , 4 a corresponding gate valve 41 with a control piston 44 etc. is arranged.

Fig.5 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform, bei der der oder die Absperrschieber durch Nocken oder Exzenter betätigt werden. Ebenfalls wird hier das Einlaßventil durch eine derartige \ocken- oder Exzentersteuerung betätigt. Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 zeigt eine Absperrung mit einem einzigen Absperrschieber 52, der über einen doppelarmigen Hebel 53 und eine Stoßstange 54 betätigt wird. Zur Rückführung des Abspefrschiebers 52 ist beispielsweise eine Feder 55 vorgesehen. In ähnlicher Weise wird der Ventilschaft 56 des Einlaßventils über einen Winkelhebel 57 und eine Stoßstange 58 betätigt, wobei eine Ventilfeder 59 für die Rückführung des Einlaßventils in die Schließlage sorgt. Die Brennkammer 6o und die sonstigen Teile der Gasturbine sind entsprechend Fig. i ausgebildet.Finally, FIG. 5 shows a further embodiment in which the gate valve or gate valves are actuated by cams or eccentrics. The inlet valve is also operated here by such a cam or eccentric control. The embodiment according to FIG. 5 shows a barrier with a single gate valve 52 which is actuated via a double-armed lever 53 and a push rod 54. A spring 55, for example, is provided to return the dispensing slide 52. In a similar manner, the valve stem 56 of the inlet valve is actuated via an angle lever 57 and a push rod 58, a valve spring 59 ensuring that the inlet valve is returned to the closed position. The combustion chamber 6o and the other parts of the gas turbine are designed according to FIG.

Durch die Birnenform der Brennkammern ist eine gute Durchwirbelung des Brennstoffgemisches und ein schnelles restloses Ausströmen der Gase durch den Düsenkanal i2 gewährleistet, der nach seiner Öffnung durch die Absperrschieber vollkommen frei liegt und den Gasen ein ungehindertes Durchströmen ermöglicht.Due to the pear shape of the combustion chambers, there is good circulation of the fuel mixture and a rapid and complete outflow of the gases through the Nozzle channel i2 ensures that, after it has been opened by the gate valve, completely is exposed and allows the gases to flow through unhindered.

Bemerkt sei .noch, daß bei der Ausführung der Gasturbinen mit Steuerkolben und Kolbenverdichter die Absperrschieber während der Verpuffung des Gemisches mit größter Genauigkeit und Sicherheit selbsttätig geöffnet werden. Während der Saugperiode zieht der Kolbenverdichter den Steuerkolben an und verhindert damit ein zu schnelles Zurückgehen des Steuerkolbens, so daß der letzte Rest der verbrannten Gase ausströmen kann. Beim Aufladen der Brennkammern wird dann der Steuerkolben mit dem in der Zutührungsleitung herrschenden Druck zurückbewegt und unter Verdichtungsdruck in dieser Lage gehalten.It should also be noted that in the execution of the gas turbines with control piston and piston compressor, the gate valve during deflagration of the mixture can be opened automatically with the greatest accuracy and safety. During the suction period, the piston compressor pulls the control piston and prevents it so that the control piston goes back too quickly, so that the last remainder of the burned gases can escape. The control piston then becomes when the combustion chambers are charged moved back with the pressure prevailing in the supply line and under compression pressure held in this position.

Die Gasturbine gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung ist besonders für Flugzeuge geeignet, da sie bei hoher Leistung sehr leicht ausgeführt werden kann und bedeutend geräuschloser als eine Brennkraftkolbenmäschine ist, weil der Durchlaßquerschnitt der Düse nur einen Bruchteil des Ventilquerschnittes bei Kolbenmaschinen beträgt.The gas turbine according to the invention described above is special suitable for aircraft as they are very easy to perform at high power can and is significantly quieter than an internal combustion piston engine because of the The passage cross-section of the nozzle is only a fraction of the valve cross-section in piston engines amounts to.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform der Gasturbine dargestellt, bei der mehrere Brennkammern i paarweise zu beiden Seiten des Laufrades angeordnet sind, welches mit zwei parallelen Schaufelkränzen 61 versehen ist. Die Gehäuse 62 dieser beiden Schaufelkränze 61 sind in genügendem Abstand voneinander angeordnet, so daß die Gase nach ihrer Arbeitsleistung in dem Zwischenraum in ein Sammelrohr ausströmen können. Die paarweise angeordneten Brennkammern i arbeiten mit gleicher Auffüllung und mit gleicher Zündfolge, um eine gleichmäßige Belastung des Laufrades zu erzielen.In Fig. 8 a further embodiment of the gas turbine is shown, in which several combustion chambers i arranged in pairs on both sides of the impeller which is provided with two parallel blade rings 61. The housings 62 these two blade rings 61 are arranged at a sufficient distance from one another, so that the gases after their work in the space in a collecting pipe can flow out. The combustion chambers i arranged in pairs work with the same Refill and with the same firing order to ensure an even load on the impeller to achieve.

Claims

hA TTSN TANSPRÜciir ": i. Gas turbine with the combustion chamber connected Nozzle channel with a rectangular cross-section and slide control, characterized in that that the nozzle channel (12) with one or two counter-rotating, only the rectangular Gate valves (q.1, 52 or 13) that fill or release the sewer cross-section cooperates.

2. Gas turbine according to claim i with a combustion chamber in its spherical part contains an inlet valve and after the opposite outlet opening is tapered, characterized in that the combustion chamber wall is tapered Part is arched inwardly towards the central axis and into the rectangular channel squeeze section transforms. ° 3. Aasturbine according to claim i and 2, characterized in that the Control of the gate valve or gate valves (4i, 52 or 13) by a known Way back from the combustion pressure and from a back pressure, such as. B. spring, Air or compression pressure, driven control piston (18, 31, 44) happens, the side of the combustion chamber (i) or the nozzle channel (12) or in the inlet head of the Combustion chamber is mounted and the gate valve (s) (q.1, 52 -or 13) in Movement back and forth transversely to the nozzle axis offset .., ¢. Gas turbine after Claims i to 3; characterized in that the control piston (4q.) in a transverse The cylinder (q.5) arranged to the nozzle channel (q.2) runs and directly with the gate valve (q.1) is connected (Fig. q.). 5. Gas turbine according to claim i to 3, characterized in that that the control piston (31) in the cylindrically widened, pierced shaft (32) of the inlet valve (33) is performed (Fig. 3). 6. Gas turbine according to claim i until 5; characterized in that the control piston (18) consists of a braking device (21) provided stepped piston. 7. Gas turbine according to claim i to 6, characterized characterized in that the control piston cylinder (ig) slides with respect to the combustion chamber (i) or. the valve body (1q.) is mounted. B. gas turbine according to claim i up to 7 with two parallel running rings loaded from opposite sides, characterized in that several combustion chambers (i) in pairs on both sides of the impeller are arranged and work with the same filling and firing order, that the axial pressures of the two running rings (61) cancel each other out.