DE700618C - Gasturbinenanlage - Google Patents

Gasturbinenanlage

Info

Publication number
DE700618C
DE700618C DE1939S0135282 DES0135282D DE700618C DE 700618 C DE700618 C DE 700618C DE 1939S0135282 DE1939S0135282 DE 1939S0135282 DE S0135282 D DES0135282 D DE S0135282D DE 700618 C DE700618 C DE 700618C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
turbine
gas
guide vanes
gas turbine
rotatable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1939S0135282
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
Gebrueder Sulzer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer AG, Gebrueder Sulzer AG filed Critical Sulzer AG
Priority to DE1939S0135282 priority Critical patent/DE700618C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE700618C publication Critical patent/DE700618C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/36Open cycles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

  • Gasturbinenanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbinenanlage mit mindestens zwei hintereinandergeschalteten, durch Turbinen angetriebenen Verdichtern, wobei mindestens eine Turbine drehbare Leitschaufeln besitzt. Das erfinderische Neue besteht darin, daß die Abgase der die Nutzleistung abgebenden Turbine zum Betrieb einer einen Vorverdichter treibenden Turbine verwendet werden und die Leistung dieser Turbine durch drehbare Leitschaufeln den verschiedenen Betriebsverhältnissen entsprechend eingestellt wird.
  • Verstellbare Leitschaufeln wurden schon für Turbinen, besonders für hydraulische Turbinen, aber auch für Gasturbinen, vorgeschlagen. Bei diesen bekannten Turbinen haben die drehbaren Schaufeln aber nur den Zweck, den Durchflußquerschnitt und damit das sekundliche Durchströmvolumen zu verändern. Es wird aber nicht das in einer Stufe zur Verfügung stehende Energiegefälle und zum Teil nicht einmal die Strömungsrichtung der Gase geändert.
  • Durch die Erfindung wird jedoch das sekundliche Durchströmgewicht durch die Leitschaufeln im entgegengesetzten Sinne wie bei den bekannten Turbinen verändert. Wird nämlich der Leitradquerschnitt verkleinert, so staut sich vor dem Leitrad ein höherer Druck auf, weil ja trotz des kleineren Strömungsquerschnitts die gesamte, in der Anlage verarbeitete Gasmenge den Leitradqüerschnitt durchströmen muß. Es erhöht sich also das Wärmegefälle und hierdurch die Leistung der Turbine. Entsprechend steigt die Turbinendrehzahl, so daß der Vorverdichter eine größere Luftmenge fördert. Folglich wird jetzt mehr Luft bzw. Gas durch die ganze Anlage durchgesetzt und die Leistung erhöht.
  • Außerdem ergibt sich noch gemäß der Erfindung der Vorteil, daß die Winkeländerung, die mit der Verkleinerung bzw. Vergrößerung des Durchflußquerschnitts durch Verstellen des Leitrades verbunden ist, im richtigen Sinn sich so vollzieht, daß bei den geänderten Strömungsgeschwindigkeiten der Gase an den Laufschaufeln keine Stoßwirkungen eintreten, weil die Geschwindigkeitsdreiecke in entsprechendem Sinn verändert werden. Die drehbaren Leitschaufeln werden vortei:haft so ausgebildet und angeordnet, daß sie vom Gas in radialer Richtung durchströmt werden. Zwischen den drehbaren Leitschaufeln und den nachfolgenden Laufschaufeln kann eine Umlenkung der Gasströmung derart erfolgen, daß die Laufschaufeln vom Gas in axialer Richtung durchströmt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung vereinfacht dargestellt.
  • Fig. z zeigt ein Schema einer Gasturbinenanlage.
  • Fig.2 stellt die bauliche Plusführung der den Vorverdichter treibenden Turbine dar. In den Fig. 3, 4 und 5 sind verschiedene Einzelheiten der Turbine nach Fig. 2 gezeigt. Durch den Vörverdichter i (Fig. i) wird Luft angesaugt und in vorverdichtetem Zustand in den Kühler 2 geführt. Ein mehrstufiger Hauptverdichter 3 verdichtet unter Zwischenkühlung im Zwischenkühler 4 die Luft weiter und fördert sie dann in den Rekuperator 5. Im Erhitzer 6 wird mittels Verbrennung von Brennstoff die Luft weiter erwärmt. Die so entstehenden Treibgase gelangen in eine erste Turbine 7, die den Hauptverdichter 3 treibt. Nach Austritt aus der Turbine 7 werden die Treibgase in einem Erhitzer 8 durch unmittelbare Verbrennung einer Brennstoffmenge weiter erwärmt. Die Treibgase strömen dann in die die Nutzleistung abgebende Turbine 9, die den Stromerzeuger io antreibt. Die Abgase gelangen durch den Rekuperator 5 in die mit drehbaren Leitschaufeln i i ausgerüstete Abgasturbine 12, um dann ins Freie ausgepufft zu «erden.
  • Die Hilfsturbine 12 (Fig. 2), der Vorverdichter i und der Hauptverdichter 3 sind zu einem Block vereinigt. Aus dem Saugraum 13 saugt der Vorverdichter Luft an und führt sie durch nicht dargestellte, an den Kanal 14 angeschlossene Kühler dem Hauptverdichter 3 zu. Aus dem Druckraum 7 des Hauptverdichters gelangt die Luft in den Rekuperator 5 und von dort in den nicht dargestellten weiteren Teil der Gasturbinenanlage. Nach Entspannung in diesem nicht gezeichneten Teil strömen die aus der Luft entstehenden Treibgase wieder zurück in den Rekuperator 5 und dann durch die Leitung 15 zur Turbine 12 und verlassen letztere durch den Kanal 16.
  • Die Lager 17, 18, 19 und 2o sind innerhalb des Blocks untergebracht, da in demselben die Luft bzw. das Treibgas noch niedrige Temperaturen besitzt. Die Lager werden dadurch nicht unzulässig erhitzt. Außerdem sind noch besondere Kühlmäntel 21 vorgesehen, die ein unzulässiges Ansteigen der Temperaturen verhindern. In der Leitung 15 ist noch ein Brenner 22 vorgesehen, der eine Brennstoffdüse 23 und eine Zündvorrichtung 24 besitzt. Dieser Brenner hat den Zweck, bei plötzlichen Belastungserhöhungen die Temperatur des Treibgases vor Eintritt in die Hilfsturbine vorübergehend so weit zu erhöhen, daß durch rasche Steigerung der Drehzahl der Hilfsturbinen die Leistung der Gesamtanlage den gesteigerten Betriebsbedingungen in kürzester Zeit angepaßt werden kann. Der Brenner 22 bleibt nur ganz kurze Zeit in Betrieb, bis die gewünschte Steigerung der Leistung erreicht ist, und wird dann gleich wieder abgestellt. Eine Gefährdung der Maschine durch zu hohe Temperaturen kann nicht entst°hen.
  • Die drehbaren Leitschaufeln i i (Fig. 2) können konstruktiv, wie in Fig.3 dargestellt, ausgebildet werden. Die Schaufeln besitzen eine Welle 25, deren Achse parallel zurAchse der Turbine gerich.et ist. Am einen Ende ist mit Hilfe des Keils 26 ein Hebel 27 auf die Welle aufgekeilt. Der Zapfen 28 steht mit einem Einstellglied 29 in Verbindung. Die Lager 30 sind von einem durch ein Kühlmittel durchflossenen Kühlmantel 31 umgeben. Zwischen dem Kühlmantel 31 und dem Gehäuse 32 der Turbine ist eine Lage 33 eines den Wärmefluß hemmenden Stoffes eingelegt, der ein Abströmen der Gehäusewärme an das Lager verhindert. Zwischen dem Lager 30 und einem Bund 34 der Schaufelwelle ist ein Druckglied 35 eingeschaltet. Am entgegengesetzten Ende der Welle sind zwischen dem Hebel 27 und dem Lager 3o ein Kugellager 36 und Federn 37 eingesetzt, so daß durch das Anliegen des Bundes 34 auf dem Druckglied 35 die axiale Stellung der Schaufel fes,gelegt ist.
  • Das Lager 3o kann als Gleitlager oder z. B. auch als Rollenlager ausgebildet sein. Die Hebel 27 (Fig.4), welche zu den Leitschaufeln einer Hälfte des Leitkranzes gehören, sind alle parallel gerichtet und durch ein Einstellglied 29 so gefaßt, daß alle Schaufeln im gleichen Winkel zur Richtung des entsprechenden Radius eingestellt werden können. Die beiden Einstellglieder 29 sind mit Hilfe der Gestänge 38 mit einem Hebel 39 verbunden, der wiederum über das Gestänge 4o mit dem Servomotor 41 in Verbindung steht.
  • Die Einstellglieder 29 sind an zwei der Hebe127 unmittelbar angelenkt. Die übrigen Hebel sind nicht unmittelbar in den Einstellgliedern 29 gelagert, sondern, wie Fig. 5 zeigt, zunächst in einem Gleitstein 42, der in einem Schlitz 43 gleiten kann. Es wird damit erreicht, daß auch bei ungleichen Wärmeausdehnungen der einzelnen Elemente, insbesondere bei Veränderungen der Lasten, ein Klemmen der Einstellvorrichtung bzw. eine ungleiche Eins.ellung der Turbinenschaufeln vermieden wird.

Claims (1)

  1. PATENTAaiseccüciiE: r. Gasturbinenanlage mit mindestens zwei bintercinandergeschalteten, durch Turbinen angetriebenen Verdichtern, wobei mindestens eine Turbine drehbare Leitschaufeln besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase der die Nutzleistung abgebenden Turbine zum Betrieb einer einen Vorverdichter treibenden Turbine verwendet werden und die Leistung dieser Turbine durch drehbare Leitschaufeln den verschiedenen Betriebsverhältnissen ensprechend eingestellt wird. z. Gasturbinenanlcge nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas die drehbaren Leits@ haufeln in radialer Richtung durchströmt. 3. Gasturbinenanlage nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas die den drehbaren Leitschaufeln nachgeschalteten Laufschaufeln in axialer Richtung durchströmt.
DE1939S0135282 1939-01-04 1939-01-04 Gasturbinenanlage Expired DE700618C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1939S0135282 DE700618C (de) 1939-01-04 1939-01-04 Gasturbinenanlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1939S0135282 DE700618C (de) 1939-01-04 1939-01-04 Gasturbinenanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE700618C true DE700618C (de) 1940-12-24

Family

ID=7539955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1939S0135282 Expired DE700618C (de) 1939-01-04 1939-01-04 Gasturbinenanlage

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE700618C (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE872135C (de) * 1941-07-09 1953-03-30 Sulzer Ag Gasturbinenanlage mit teilgeschlossenem Kreislauf
DE1149573B (de) * 1959-06-01 1963-05-30 Havilland Engine Company De Waermekraftanlage mit einer aus Verdichter, Brennkammer und Gasturbine bestehenden Gasturbinenanlage
DE2235712A1 (de) * 1971-07-21 1973-02-01 Engelhard Min & Chem Verfahren und gasturbine zum adiabatischen oxydieren von kohlenstoffhaltigen brennstoffen
WO1993008391A1 (en) * 1991-10-15 1993-04-29 United Technologies Corporation Gas turbine engine arrangement

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE872135C (de) * 1941-07-09 1953-03-30 Sulzer Ag Gasturbinenanlage mit teilgeschlossenem Kreislauf
DE1149573B (de) * 1959-06-01 1963-05-30 Havilland Engine Company De Waermekraftanlage mit einer aus Verdichter, Brennkammer und Gasturbine bestehenden Gasturbinenanlage
DE2235712A1 (de) * 1971-07-21 1973-02-01 Engelhard Min & Chem Verfahren und gasturbine zum adiabatischen oxydieren von kohlenstoffhaltigen brennstoffen
WO1993008391A1 (en) * 1991-10-15 1993-04-29 United Technologies Corporation Gas turbine engine arrangement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1951356C3 (de) Gasturbinentriebwerk für Flugzeuge
DE2728382C2 (de) Gasturbine
DE1601557A1 (de) Stroemungsmittelgekuehlte Statoranordnung
DE2654525C1 (de) Stroemungsmaschine mit einer Regeleinrichtung zur Konstanthaltung des Radialspielraums zwischen den Rotorschaufelspitzen und der Statorkonstruktion
CH653743A5 (de) Dampfsteueranordnung fuer eine dampfturbine sowie ein verfahren zum betreiben derselben.
DE1601616A1 (de) Brennkraftmaschine
DE2032964C3 (de) Gasturbinenanlage mit gegenläufigen Laufrädern
DE700618C (de) Gasturbinenanlage
DE870781C (de) Verfahren zur Ausnuetzung hoher Gastemperaturen in einem Gasturbinenprozess
DE631995C (de) Gasturbinenanlage
DE522992C (de) Mehrstufige Gasturbine, bei der das gasfoermige Kuehlmittel zur Arbeitsleistung herangezogen wird
DE1626043B2 (de) Gasturbinenanlage
DE927478C (de) Umsteuerbare Gasturbinenanlage
DE872135C (de) Gasturbinenanlage mit teilgeschlossenem Kreislauf
DE923518C (de) Abgasturbinengeblaese
DE852783C (de) Turbinenanlage mit mindestens zwei hintereinandergeschalteten Turbinen
DE655698C (de) Verdichteranlage fuer Druckfeuerung von Dampferzeugern oder Aufladung von Brennkraftmaschinen
DE854726C (de) Gasturbinentriebwerk mit Kammerrotor-Druckaustauscher
CH223843A (de) Verfahren zum Betrieb von Gasturbinenanlagen und Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.
DE696508C (de) Einrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zu druckgefeuerten Dampfkesselanlagen mit durch eine Abgastu der Verbrennungsluft
DE1426913C (de) Dampfkraftanlage
DE819758C (de) Gegenlaeufige Verbundturbine
DE872415C (de) Gasturbinenanlage
DE906307C (de) Gasturbinenanlage fuer den Antrieb eines elektrischen Wechselstrom- Generators, insbesondere fuer elektrischen Schiffsantrieb u. dgl.
DE854603C (de) Brennkraftturbinenanlage mit einem geschlossenen Treibmittelkreislauf