DE718650C - Brennkraftturbine - Google Patents

Description

• Brennkraftturbine -Die Schwierigkeit beim Betrieb von Brennkraftturbinen liegt, vor allem bei Gleichdruckverbrennung, in der großen Abnützung der Schaufeln, die nicht nur mechanisch, sondern auch durch die hohen Temperaturen beansprucht werden. Zur Abhilfe eerden grundsätzlich zwei Wege vorgeschlagen-Einmal wird den mit Bohrungen versehenen Schaufeln durch Kühlmittel Wärme entzogen, zum anderen wird eine Wärmeabfuhr da# durch erreicht, daß bei radialer Beaufschla,-gung das Turbinenlaufrad auf der einen Seite mit Verdichterschaufeln, auf der anderen Seite mit Turbinenschaufeln so versehen ist, daß das zu verdichtende Treibmittel oder Luft im Gegenstrom zu der Arbeit abgebenden Ausdehnung des Treibmittels oder des Gemisches auf der anderen Seite der Laufschaufel fließt. Durch Austausch werden somit günstige Wärmeaufnahnieverhältnisse ge- schaffen.
• Die ein Laufrad mit radial beaufschlagten Verdichter- und Turbinenschaufeln besitzende Brennkraftturhine im vorliegenden Falle will die beiden aufgezeichneten Verfahren zur Abwendung der oben gekennzeichneten Überbeanspruchung der Schaufel vereinigen und gleichzeitig erreichen, daß die mit dein heißesten Treibmittel in Berührung kommenden Schaufeln der geringsten mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind. Die Erfindung besteht darin, daß die von außen nach innen verdichtete Luft durch Bohrungen des Laufrades zum Brennraum und zur Turbinenseite gepreßt wird.
• Die Abbildung gibt wesenhaft den Erfindungsgedanken beispielsweise wieder.
• i ist das Turbinengehäuse, in dem das Laufrad 2 über die Welle 3 und das Lager 4 fliegend gelagert ist. Auf der einen Seite des Laufrades bei 5 befinden sich in an sich bekannter Weise die Verdichterschaufeln, auf der anderen Seite bei 6 die Turbinenschaufeln. Der Lufteintritt erfolgt bei 7, während das Treibmittel bei 8 zugeführt wird, das bei 9 nach der Arbeitsabgabe die Turbine verläßt. el Verdichtungs- gegen Ausdehnungsraum sind bei io und Laufrad gegen Gehäuse bei i i abgedichtet. Die Verbrennun- des Treibmittels erfolgt mit Hilfe der Zündvorrichtung 12 in dein Brennraum 13, der durch Bohrungen im Laufrad 14 mit dem Verdichtungsraum in Verbindung steht. Das Laufrad 2 ist von der Verdichter- zur Turbinenseite mit Bohrungen 15 versehen, die jeweils zu den einzelnen Turbinenschaufeln führen.
• Der Zweck dieser Anordnung ist folgender: Das Laufrad wird von beiden Seiten im Gegenstrom umflossen, wobei von außen nach innen die Verdichtung und von innen nach außen die Ausdehnung erfolgt. Die Luft wird bei 7 angesaugt, auf der Verdichterseite des Laufrades 5 verdichtet und durch die Laufradbohrungen 14 in den Brennraum 13 gedrückt. Da das sich nach außen zu ausdehnende Treibmittel bei Eintritt in den Ausdehnungsraum6 am heißesten ist, werden die zuerst beaufschlagten inneren Schaufelreihen, die eine geringere Umfangsgeschwindigkeit besitzen als die äußeren, eine in erträglicheren Grenzen sich auswirkende Gesamtbeanspruchung erfahren, als wenn die Ausdehnung von außen nach innen erfolgt, das heißeste Treibmittel also auf die die größte Umfangsgeschwindigkeit besitzenden Schaufeln trifft.
• Zudem wird für die Turbinenschaufeln aus dem Verdichtungsraum 5 durch die Bohrun--#eR 15 des Laufrades verdichtete Luft - zur Kühlung abgezweigt, indem die Luft durch entsprechende an sich bekannte Bohrungen der Turbinenschaufeln gepreßt wird. Das wesentliche der Erfindung, die eine in zulässigen Grenzen gehaltene Beanspruchung der Turbinenschaufeln von Brennkraftturbinen bezweckt, ist die Verdichtung der Luft von außen nach innen mit Hilfe der Verdichterseite des Laufrades, während die Ausdehnung des Treibmittels von innen nach außen erfolgt, und zum anderen die Abziveigung der Luft während des Verdichtungsvorganges von der Verdichterseite zur Turbinenseite mittels Bohrungen im Laufrad zur Kühlung der vom Treibmittel beanspruchten Laufschaufeln. Der Erfindungsgedanke braucht nicht auf das angeführte Beispiel beschränkt zu bleiben, vielmehr kann aus dein Verdichtungsraum durch entsprechende Kanäle auch Kühlluft für die Leitschaufeln abgezweigt werden. Ebenso ist unter Anwendung des Erfindungsgedankens eine Hintereinanderschaltung mehrerer Laufräder möglich. Schließlich kann die Erfindung auch Verwendung finden, wo nicht Luft, sondern ein Gas oder ein Gemisch zum Antrieb verdichtet werden soll.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH- Radial beaufschlagte Brennkraftturbine mit,Verdichterschaufeln auf der einen und Turbinenschaufeln auf der anderen Seite des Laufrades, dadurch gekennzeichnet, daß die von außen nach irinen verdichtete Luft durch Bohrungen des Laufrades (14, 15) zum Bren#raum (13) und zur Turbinenseite (6) gepreßt wird.