DE720794C - Gasturbinenanlage mit Gleichdruckverbrennung und einem von der Turbine angetriebenen Verdichter - Google Patents

Gasturbinenanlage mit Gleichdruckverbrennung und einem von der Turbine angetriebenen Verdichter

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DE720794C
DE720794C DEG89388D DEG0089388D DE720794C DE 720794 C DE720794 C DE 720794C DE G89388 D DEG89388 D DE G89388D DE G0089388 D DEG0089388 D DE G0089388D DE 720794 C DE720794 C DE 720794C
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Description

  • Gasturbinenanlage mit Gleichdruckverbrennung und einem von der Turbine angetriebenen Verdichter Die bekannten Verdichter für Luft- oder gasförmige Mittel sind, soweit es sich um Kreiselmaschinen handelt, in ihrem Wirkungsgrad beschränkt. Dieser Umstand macht sich besonders -dort störend bemerkbar, -%vo der Luft- oder Gasverdichter innerhalb von Anlagen ariheitet. in denen es in besonders hohem Maße darauf ankommt, einen -hochliegenden Mindestwirkungsgrad zu erreichen, z. B. in Gasturbinenanlagen.
  • Man kann, wenn man den urgekühlten Verdichter in der Gasturbinenanlage in Rechnung stellt, praktisch nicht mehr als 70 % Verdichterw irkungsgrad rechnen. Für die Leistungen und Drücke, welche hier in Frage kommen, hat zur Zeit im wesentlichen nur der Fliehkraftverdichter Bedeutung. Selbst wenn es gelingen würde, diese Verdichter hinsichtlich ihres Wirkungsgrades wesentlich zu verbessern, so würde das für den Betrieb der Gasturbinenanlage an sich zwar vorteilhaft sein, aber es würde damit ein dieser Verdichterart anhaftender eigenartiger Nachteil nicht beseitigt werden. Dieser Nachteil besteht .in der bekannten Erscheinung,des Pumpens des Verdichters, die bei einer Unterschreitung einer bestimmten spezifischen Luftmenge .im Verdichter auftritt und sich insbesondere in einfachen Gasturbinenanlagen mit veränderlichen Leistungen störend bemerkbar macht. In :dieser Hinsicht scheint also eine Weiterentwicklung des Kreiselverdichters keine besonderen Vorteile zu bieten.
  • Es sind auch Kreiselmaschinen bekannt, welche von ;dem Nachteil des Pumpens frei sind, nämlich axial durchströmte Kreiselverdichter. Diese besitzen aber einerseits einen verhältnismäßig ungünstigen Wirkungsgrad und führen auf der anderen Seite in höheren Druckgebieten zu Baulängen, welche nur in Ausnahmefällen zulässig sein können.
  • Der Kolbenverdichter kommt für den Gasturhinenbetrieb nicht in Frage. Für den Gasturbinenbau ist es aber erwünscht, einen Verdichter -zu schaffen, der der Eigenart .des Gastu.rbinenbetriebes insoweit entspricht, als er einerseits die Möglichkeit bietet, mit höherem Wirkungsgrad zu arbeiten, andererseits aber unempfindlich gegen Veränderung der spezifischen Luftmenge ist und schließlich bei allen gewünschten Drücken und Drehzahlen sowie Luftmengen in Baugrößen herstellbar -ist, clie in jedem Falle im vernünftigen Verhältnis zur Gesamtanlage stehen.
  • Der Erfinder hat erkannt, daß für die Besonderheiten der Gasturbinenanlage solche Umlaufverdächter geeignet sind, die während der Läuferumdrehung die angesaugte Luft in einem fortschreitend sich vermindernden Verdichtungsraum oder fortschreitend sich vermindernden Verdichtungsräumen verdichten und bei denen der `'erdichtungsraum oder die Verdichtungsräume bei Erreichung des gewünschten Enddruckes nach der Druckleitung zur Turbine oder Verbrennungskammer öffnen.
  • Derartige Verdichter sind ihrer Gattung nach bekannt, z. B. unter dem Namen Schraubenverdichter oder Schraubenkapselwerk. In der Technik haben diese Verdichter bisher praktische Bedeutung nicht erlangt, sei es, weil man die in ihnen liegenden Entwicklungsmöglichkeiten nicht erkannte oder aber sie in einer Formentwickelte, welche ihrer Eigenart in keiner Weise entsprach und daher von vornherein zum Mißerfol.g verurteilt war.
  • Diesen Übelständen wird bei einer Gasturbinenanlage mit Gleichdruckverbrennung des Treibmittels und einem von der Turbine angetriebenen Verdichter gemäß der Erfindung dadurch begegnet, daß eine Umlaufmaschine mit zwei oder mehr zusammenarbeitenden zylindrischen, mit Schraubenverzahnung gleichbleibender Steigung versehenen Drehkolben, die abwechselnd konvex und konkav verzahnt sind und mit ihrer Schraubenverzahnung gegeneinander und gegen ihre Gehäusewandungen mit solchem Spiel angeordnet sind, -d@aß sie sich gegenseitig nicht berühren, als Verdichter verwendet wird.
  • Eine gemäß diesen Vorschriften ausgebildete Umlaufmaschine kann gemäß der Erfindung auch als Antriebsgasturbine für den Verdichter benutzt werden. Besonders vorteilhaft ist es, die Schraubenverzahnung des Verdichters wenigstens dreigängig zu machen oder den Umlaufverdichter oder Motor, der mit zwei oder mehreren zusammenarbeitenden Drehkolben mit Schraubenverzahnung und an Inhalt veränderlichen Verdichtungs- oder Ausdehnungsräumen versehen, ist, so auszubilden, daß die Verzahnung mehrgängig und die Länge der Drehkolben kleiner ist als,die Steigung der Schraubenverzahnung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen .dargestellt, die eine Umlaufmaschine zeigen, welche sowohl als Verdichter als auch als Motor arbeiten kann. Es zeigen Fig. r eine Außenansicht des Gehäuses eines zylindrischen Schraubenverd,ichters gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht dieses Gehäuses, Fig.3 eine Ansicht von oben (in dieser Ansicht ist auch der Eintrittsstutzen des Ver-#lichters dargestellt), Fig. q. einen Schnitt des Verdichters nach der Linie q.-d. in Fig. 3, Fi:g.5 .in vergrößertem Maßstab einen Schnitt .durch den Verdichter nach der Linie 5-5 der Fig. 6, Fi.g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 5, Fig.; einen Schnitt nach der Linie;-; iit Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 6, Fig g eine mit einem Verdichter gemäß der Erfindung ausgerüstete Gleichdruckgasturbinenanlage und Fig. to eine Gasturbinenanlage, bei der sowohl der Verdichter als auch die Gasturbine als Schraubenina.schinen gemäß der Erfindung ausgebildet sind.
  • Bei der in den Fig. t bis 8 dargestellten Ausführungsforti besitzt der Verdichter zwei zylindrische Schraubenräder 12 und 14, die von einem gemeinsamen Gehäuse 16 eingeschlossen sind, welches sich dem äußeren Umfang der Schraubenräder anschließt und somit die aus Fig..l. ersichtliche Querschn.ittsform erhält. Im dargestellten Beispiele haben :lie Schraubenräder untereinander verschiedene Durchmesser von solcher Größe, daß der Teilkreis mit dem Kopfbreis des kleinen Rades zusammenfällt. Auf der Eintrittsseite des Verdichters besitzt das Gehäuse einen Flansch 18, an,dem der Einlaßstutzen 2o angeschraubt ist. Der Einlaßstutzen ist mit Hilfe von Rippen 22 und 24 mit im wesentlichen zylindrischen GußStlicken 26, -28,. 30 verbunden. «-elche im Innern Kugellager 32 und 34 aufnehmen (Fig.S).
  • Dass Schraubenrad 12 ist an seinem linken Ende mit Hilfe von Schrauben 36 mit einem Endstück 38 fest Verschraubt, welches im Kugellager 32 gelagert ist. Auf der rechten oder Hochdruckseite ist das Schraubenrad 12 in einem Kugellager do gelagert, welches Vom Gehäuse 16 getragen wird. Neben dem Kugellager 4o ist ein Zahnrad d.2 angeordnet, das zusammen mit dem Kugellager durch eine Mutteraa. gegen axiale Verschiebung gesichert ist und mit einem Zahnrad 46 zusammenarbeitet, das auf dem rechten Ende der Schraube 1d. sitzt. Zu beiden Seiten des Kugellagers 32 sind mit dem Gußstück 26 Ringe 48 und 5o verschraubt, de als Ölfänger ausgebildet sind, um zu verhindern, daß Schmieröl aus dem Raume 52 austritt. Ähnliche Ölfänger sind auch auf der Hochdruckseite angeordnet, und zwar derart, daß das Kugellager 4o und das Zahnrad ,I2 von den Ölfängern 54 und 56 eingeschlossen sind.
  • Auf der Niederdruckseite des Verdichters sind neben dein Kugellager 32 auf dem Endstück 38 mit Dichtungsringe$ versehene Scheiben 58 und 6o angebracht, die zusammen mit einer am feststehenden Teil 26 befestigten, ebenfalls mit Dichtungsringen versehenen Scheibe 62 eine Labyrinth(dichtung bilden. Eine weitere Labyrinth.dichtung 64 ist zwischen den einander nahe liegenden zylindrischen Flächen des umlaufenden Endstückes38 und des feststehenden Teiles 26 vorgesehen. Der Raum zwischen den beitden Dichtungen steht mit einem Stutzen 66 in Verbindung, Nvelcher durch eine nicht dargestellte Leitung an die Hochdruckseite des Verdichters angeschlossen ist, so daß der Raum zwischen Iden Dichtungen ständig unter dem vom Verdichter erzeugten Druck :steht. Das durch den Stutzen 66 in der Richtung des Pfeiles 68 eingeführte Druckmittel ,durchströmt unter Entspannung die beiden Labyrinthdichtungen und übt dabei auf das Endstück 38 einen in axialer Richtung nach rechts gerichteten Druck aus, der ide-in durch die Verdichtung entstehenden, auf das Sellraubenraidwirlcenden,nach links gerichteten Axial:druck entgegenwirkt und diesen Druck bei geeigneter Bemessung der radialen Fläche des Endstückes 38 völlig ausgleicht. Dieser Druckausgleich ist unabhängig von der augenblicklichen Verd:ichterleistung oder von der Höhe des Enddruckes im Verdichter, weil sowohl der auf Idas Schraubenraid ausgeübte Axiald:ruck als auch der auf Idas Endstück 38 wirkende Druck im gleichen Sinne mit dein Verdiahterenddruck sich ändern. Nach Durchströmung :des Labyrinths fließt das Druckmittel teils in Richtung des Pfeileis 70 und teils durch eine Öffnung im feststehenden Teil 26 in der Richtung des Pfeiles 72 ab.
  • Das Endstück 38, das Schraubenrad 12 sowie die rechte Endwelle 74 des Schraubenrades sind hohl ausgebildet. In dem .so geschaffenen Hohlraum ist ein Rohr 76 untergebracht und, durch angeschweißte Klötzchen 78 sowie Abstandsringe 8o in einer solchen Lage gehalten, idaß zwischen :dem Rohr .und den inneren Wänden der sie umgebenden Hohlräume ein Zwischenraum gebildet ist. Die zuletzt beschriebene Anordnung dient zur Kühlung .des Schraubenrades sowie der Lager. Das Gehäuse 16 ist auf der rechten Seite durch einen Deckel 82 abgeschloissen"durch den zwei Düsen 84 und 86 :durchgeführt sind. Die Düse 84 reicht in das Innere des Rohres 76 und dient zur Zuführung von Kühlflüssigkeit für das Schraubenrad 12. Die durch dieDüse8q. einströmende Kühlflüs.sigkedt fließt zunächst im Innern des Rohreis 76 in der Richtung Ader Pfeile 88, kehrt an dein linken Ende -des Rollres 76 uni, weil der Hohlraum im Endstück 38 an der linken Seite :durch eine Schrauhe 9o abgeschlossen ist, und fließt .dann in der Richtung der Pfeile 92 an der Außenseite des Rohres 76 zurück und gelangt schließlich in den Raum 9q., von wo sie durch die Auslaßöffnung 96 nach außen abgeführt wird. Der kaum 94 :ist durch eine Wand 97 nach links abgeschirmt. Etwa an der Welle nach links eindringende Flüssigkeit wird durch Fliehkraftwirkung von :dem Flansch 99 abgeschleudert. Das linke Lager 34 des Schraubenrades ld. ist in axialer Richtung gegenüber dem Lager 32 für das Schraubenrad 12 versetzt, um eine möglichst raumsparende Unterbringung eines Entlastungskolbens für das Schraubenrad 1.4 zil ermöglichen. Auch das Lager 34 ist zu beiden Seiten von Ölfängern 98 und ioo begrenzt. Desgleichen sind das Lager io2 auf der Hochdruckseite des Schraubenrades 1:I sowie das Zahnraid 46 von Ölfängern io4. und loh eingeschlossen, um ein Eindringen von Schmieröl sowohl nach der Seite des verdichteten Mittels hin als auch in den Raum 94 zu verhindern. Die Ölfänger 54 und iod. :dienen gleichzeitig :dazu, den die Lager 4.o und io2 sowie .die Zahnräder enthaltenden Raum 12o vor der Einstrahlung des verdichteten beißen Mittels zu schützen.
  • Die' Mittel zur Verminderung oder zum Ausgleich des Axialdruckes des Schraubenrades ld. sind in folgender Weise angeordnet: Auf dem linken Wellenende io8 :des Schraubenrades 14 ist eine mit ringförmigen Dichtun,bsleisten versehene Scheibe ioo mittels einer :den Hohlraum der Welle io8 verschlie-P:enden Schraube 112 befestigt. Ein auf :dem feststehenden Teil 28 aufgesetzteY Deckel 114 besitzt auf der Innenseite entsprechende Dichtungsleisten, die zusammen mit den Dichtungsleisten der Scheibe i io eine Labyrinthdichtun:g 113 bilden. Durch eine Öffnung 116 im Deckel 114. wird Druckmittel, zweckmäßig von dein im Verdichter selbst verdichteten Mittel zugeführt, welches einen :dem Axialdruck :des Schraubenrades i-. entgegenwirkenden Druck auf die Scheibe iio ausübt. Dieser Druck ändert sich bei Änderung der Verdichterleistung wieder in Übereinstimmung mit dem Verdichtungsdruck, so daß auch liier eine selbsttätige Anpassung des Gegendruckes an dien Axialdruck des Schraubenrades erfolgt. Das entspannte Druckmittel tritt durch die Öffnung 115 aus.
  • Die Kühlung des Schraubenrades lq..sowie der beiden Lager 34 und 102 erfolgt in gleicher Weise wie die oben beischriebene Kühlung ide@s Schraubenrades 12 und der dazugehörigen Lager. Die Kühlflüssigkeit strömt durch :die Düse 86 in das innere Rohr i 18 und an Ader Außenseite dieses Rohreis zurück in ,den Raum 9d., von wo aus sie zusammen mit der im Schraubenrad 12 erwärmten Küh.lflüssigkeit durch die Auslaßöffnung 96 abfließt. Die von der Kühlflüssigkeit bestrichene Innenfläche :des Hoblraulnes der Welle und des Schraubenrades 14. ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, gewellt ausgeführt, um die wirksame Kühlfläche zu vergrößern.
  • Um zu verhindern, daß ein Teil des verdichteten und erwärmten Mittels in den die Lager 4 o und i o-- sowie die Zahnräder q.2, 46 enthaltenden Raum 120 gelangt, kann letzterer durch eine Leitung 122 unter Druck gesetzt werden. Als Druckmittel wird r. B. zweckmäßig im Verdichter verdichtete, vor Einführung in den Raum 12o gekühlte Luft verwendet.
  • Neben der beschriebenen Innenkühlung ist noch eine Kühlung für das Gehäuse vorgesehen, das zu diesem Zwecke auf der Hochdruckseite hohl ausgebildet ist, so daß Kühlflüssigkeit durch die Hohlräume 124 umlaufen kann. Diese Anordnung dient nicht so sehr .der eigentlichen Kühlung als vielmehr dazu, die betreffenden Teile auf möglichst unveränderter Temperatur zu halten, so daß die Spielräume zwischen den Läufern und dem Gehäuse klein bemessen werden können.
  • Aus den eingangs erwähnten Gründen sind die die Axialdrücke aufnehmenden Lager :4o und 1o2 auf der Hochdruckseite des Verdichters angeordnet. Aus Fig.5 ist auch ersichtlich, daß die die beiden Schraubenräder 12 und 1:1 verbindenden Zahnräder d2 und .46, (Ii.e zweckmäßig mit schrägen Zähnen ausgeführt sind, so nahe wie möglich an die Aie Axial:driicke aufnehmenden Lager Herangerückt sind, damit sie unabhängig von Temperaturschwankungen stets genau eingestellt bleiben.
  • Der Antrieb des beschriebenen Verdichters erfolgt an dem Endflansch 126. der durch die Schraube go iIi,lt dem Endstück 38 verbunden ist und die Labyrinthscheiben 58 und 6o sowie die Innenlaufringe des Kugellagers 32 gegen axiale Verschiebung sichert.
  • Das zu verdichtende Mittel, z. B. Luft, wird in Richtung der Pfeile 128 angesaugt und verläßt den Verdichter durch den aus den Fig.6 und ; ersichtlichen Austrittsstutzen 130. Wie in Fig. 5 der Deutlichkeit halber in etwas übertriebenem Maße dargestellt ist, sind die beiden Läufer 12 und 1.4 -zueinander sowie im Verhältnis zu dem sie umgebenden Gehäuse so angeordnet, daß sich zwischen .den Läufern sowie zwischen Läufern und Gehäuse stets kleine Spielräume befinden. Lm die gegenseitigen Abstände zwischen Läufern und Gehäuse einwandfrei aufrechterhalten zu können. ist eine sorgfältige Ausführung der Lagerung und des Zahnradgetriebes notwendig. Die Übertragung der Bewegung des von außen angetriebenen Läufers 12 auf .den zweiten Läufer 14 erfolgt also nur durch Vermittlung der Zahnräder, nicht aber durch unmittelbaren Eingriff der beiden Schraubenverzahnungen, weil zwischOn letzteren stets ein Spielraum vorhanden ist. Um die Einhaltung der beabsichtigten Spielräume sicherzustellen, genügt es nicht, eine Verstellung der Läufer in radialer Richtung zu verhindern, sondern es muß auch dafür gesorgt werden, daß keine gegenseitigen axialen Verschiebungen :der Läufer auftreten können. Zu dieseln Zwecke kann neben sorgfältiger Ausführung der d e axialen Drücke aufnehmenden Lager .a.0 und 1o2 auch ein Ausgleich durch Änderung des Druckes geschaffen werden, den das bei 68 und 116 zugeführte Druckmittel auf das Endstück 38 und den Entlastungskolben i io ausübt.
  • Die Läufer 12 und 14 sind zyl.indr isch ausgebildet und mit einem dreigängigen Gewinde versehen, dessen Querschnittsform aus Fig.4 ersichtlich ist. Umbei V erwendung zylindrischer Schraubenräder bei der Drehung der Läufer eine Verminderung der Verdichtungsräume nach der Druckseite hin zu erhalten, können die Schrauben mit nach -der Druckseite liiii abnehmender Steigung ausgebildet sein, so daß der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gängen einer Schra.ul)e, den angrenzenden Teilen der anderen Schraube und dem Gehäuse eingeschlossene Rauin bei seiner Wanderung nach der Druckseite hin allmählich kleiner und der Druck des in diesem Raume eingeschlossenen -Mittels in entsprechendem Maße größer wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Schrauben durchweg eine unveränderte Steigung, und die Verminderung der Verdichtungsräume wird hier in f ol, t' e ild # er Weise erreicht.
  • Die auf der Druckseite des Verdichters gelegenen Stirnflächen der Schraubenverzahnungen und die zwischen diesen eingeschlossenen Räume liegen nicht völlig frei nach dem Austrittsstutzen hin, sonfiern sind durch radiale Teile 132, 134 (Fig. 5) des Gehäuses teilweise abgedeckt, so :daß eine ummittelbare Verbindung von den zwischen den Schraubenrädern eingeschlossenen Räumen zum Austrittsstutzen hin nur längs eines bestimmten Teiles des Umfanges :der Läufer besteht, und zwar im dargestellten Beispiel längs des Teiles 136-138-1d0 (Fig.6). Der übrige Teil :des Umfanges ist teils durch die radialen Gehäusewandungen 132, 134 und teils durch besondere Schieber 1.I2 und 1.L4, deren Zweck weiter unten erläutert werden wir--, abgedeckt.
  • Betrachtet man nun einen bestimmten, von zwei a.ufeinanderfolgenden Gängen einer Schraube, den angrenzenden Teilen der anderen Schraube und dem Gehäuse eingeschlossenen Raum, so wandert dieser Raum infolge der Drehung :der Läufer in axialer Richtung von der Saugseite nach der Druckseite hin, ohne daß sich zunächst :der Inhalt des Raumes und der Druck des darin eingeschlossenen Mittel: ändern. Sobald sich aber dieser Raum so weit nach der Druckseite hin verschoben hat, bis :der vorderste Teil des Raumes das Ende der Schran:.benräder, also die der' Druclcseitc zugewandte Stirnseite der Läufer erreicht hat, beginnt sich der Inhalt des Raumes zu verkleinern, weil die Ausströmseite .durch die Gehäuseteile 132, 134 und durch die Schieber 142 und 144 verschlossen ist. Die hinteren. durch die Schraubenverzahnungen gebildeten Begrenzungswände des Raumes wandern weiter in axialer Richtung gegen die Druckseite hin, und der Raum wird daher fortwährend kleiner. Entsprechend der Verminderung des Raumes wird die ,darin eingeschlossene Luftmenge verdichtet. Die Verdichtung geht so lange vor sich, Ibis eine Kante einer den Raum hegrenzenden SchrajubenverzahnungdenPunkt 136 oder i4o (Fig.6) erreicht. Von diesem Augenblick an kann das verdichtete Mittel in-den Ausl.aßstutzen 130 -strömen, ider, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, eine solche Form besitzt, daß das verdichtete Mittel sowohl in axialer als auch in radialer Richtung abströmen kann.
  • Aus dem eben geschilderten Vorgang bei der Verdichtung folgt nun, daß da.s Mittel verdichtet wird; auf einen um so höheren Druck, je näher die Punkte 136 und 140 aneinanderl.iegen, ,und auf einen um so niedrigeren Druck, je weiter .diese Punkte voneinander entfernt sind, weil im ersteren Falle der immer kleiner werdende Raum später und im letzteren Falle früher nach der Druckseite liiai geöffnet wird. Dies kann in folgender Weise zur Änderung des Verdichtungsenddruckes unter sonst gleichen Verhältnissen ausgenutzt werden. Aus der Darstellung in Fig. 6 ist ersichtlich, daß der -zwischen den Punkten 136 und 140 liegende freie Umfang durch Herausziehen der Schieber 142 und 144 vergrößert werden kann, und zwar derart, däß der freie Umfang vom Punkte 146 bis zum Punkte 14s reicht. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, .besitzt ,der Schieber 144 eine mit Gewinde versehene Bohrung, so,daß er durch Drehung der Spindel i5o, die in einem aus zwei Teilen 152 und 154 beistehenden Lager drehbar, aber nicht in axialer Richtung- verschiebbar gelagert ist, geöffnet oder geschlossen werden kann. Der Schie ber 142 ist in ähnlicher Weise durch Drehung einer in einem. Lager 156, 158 gelagerten Spindel 16o verschiebbar angebracht. In dem dargestellten Ausführungsbei:spiel sind zwei keilförmige Einsatzstücke 162 und 164 gezeigt, welche dann in der dargestellten Weise eingesetzt werdlen, wenn die Schieber 14z und 144 sich in geschlossener Stellung befinden, und welche dem verdichteten Mittel eine wirbelfreie Abströmung ermöglichen. Diese Einsatzstücke werden durch Schrauben 166 und 168 in ihrer Lage gehalten.
  • Indien Eig. 9 und io sind zwei Beispiele für die Verwendung der an Hand der vorhergehenden Figuren beschriebenen Schraubenmaschinen in Gasturbinenanlagen dargestellt. Fig.9 zeigt einen gemäß der Erfindung ausgeführten Verdichter 326 beispielsweise. Dass Schraubenra,d 328 ist bei 330 und 332 gelagert. Die Vorrichtung zum Ausgleich des Axialdrucke.s ist bei 334, die Offnung zur Zufuhr von Druckmittel bei 336 angedeutet. Das zweite Schraubenraid 338 ist mit Hilfe einer Kupplung 340 mit der Welle einer Gasturbine 342 verbunden und wird von dieser angetrieben. Die beiden Schraubenräder stehen durch die Zahnräder 344 und 346 miteinander in' Verbindung. , Der Verdichter saugt Luft bei 348 an. Die verdichtete Luft gelangt durch die Austrittsleitung 350 in eine Verbrennungskammer 352, in die Brennstoff durch die Düsen 354 und 356 eingeführt wird. Nach erfolgter Verbrennung gelangt das Treibmittel durch die Leitungen 358 und 36o in die Turbinen 342 und 362. Die Verbrennungskammer und die Leitungen 358 und 36o sind doppelwandig ausgebildet, so daß ein Teil der im Verdichter 326 verdichteten Luftbei 364 außen als Kühlluft um die eigentlicheVerbre.nnungskammer und zwischen den konzentrischen Rohren bis an die Turbinen herangeführt wird. Die Turbine 362 treibt einen elektrischen Stromerzeuger 366 an. Die Abgase der Turbinen treten bei 368 und 370 aus.
  • Die voristehend erläuterten und beschriebenen Schraubenmaschinen sind in ihrer Wirkungsweise als Verdichter gezeigt. Sie sind aber umkehrbare Maschinen und können -daher auch als Motoren, z. B. als Gasturbinen, laufen. Ein Beispiel :dafür zeigt Ei,-,. io .an Hand einer Gasturbinen.anlage. Dieselbe enthält wieder einen Schraubenverdichter 372, der Luft bei 374 ansaugt und sie nach ihrer Verdichtung in die Verbrennungskammer 376 drückt. Die Gasturbine .ist hier als Schrau.beninaschine nach den gleichen Grundsätzen ausgeführt, die oben für die Bauart des Verdichters erläutert worden sind. Im Falle eineis Motors strömt das Treibmittel in Räumen, deren Größe von der Eintrittsseite nach der Austrittsseite hin zunimmt, wobei das Treibmittel unter Entspannung Arbeit abgibt. Die Abnahme der Nutzleistung der Turbine 378 erfolgt an der Kupplung 38o.
  • Die in den Fig.9 und io dargestellten Schraubenverdichter und -die Turbine 378 sind mit zylincb.-ischen Schraubenrädern gezeigt, doch härmen sie auch mit hegeligen Rädern versehen sein.
  • In Fig. io sind schließlich mit 382 und 384 Entlastungsvorrichtungen für die unteren Schraubenräder des Verdichters und -der Turbine angedeutet.
  • In allen Ausführungsbeispielen sind der Einfachheit halber immer nur zwei Schraubenräder gezeigt worden. Selbstverständlich ändert sich an der Wirkungsweise der Maschinen nichts, wenn sie drei oder mehr ztisammenarbeitendle, durch Zahnräder untereinander verbundene Schraubenräder enthalten. Auch im übrigen ist die Erfindung nicht an die als Beispiele angegebenen baulichen Einzelheiten gebunden.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gasturbi.nenanlag ge mit Gleichdruckverbrennungdes Treibmittels und einem von der Turbine angetriebenen Verdichter, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umlaufmaschine mit zwei oder mehr zusammenarbeitenden zylindrischen, mit Schraubenverzah.ming gleichbleibender Steigung verselienen Drehkolben, die alnvecliselti,d konvex und konkav verzahnt sind und mit ihrer Schraubenverzahnung gegeneinander und gegen ihre Gehiiusewan;l@ungeti mit solchem Spiel angeordnet sind,- daß sie sich gegenseitig nicht berühren. als Verdichter verwendet wird. .
  2. 2. Gasturbinenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dlie Umlaufmaschine als Antriebsgasturl)ine für den Verdichter verwendet wird.
  3. 3. Gasturbinenanlage mit Unilaufverd@ichter oder Motor nach Anspruch i oder -2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenverzahnung mindestens dreigängig ist. .I. Gasturbinenanlage mit Umlaufverdichter oder Motor mit zwei oder mehreren zusammenarbeitenden Drehkolben mit Schraubenverzahnung und an Inhalt veränderlichen Verdichtungs- oder AusdelLnungsräurnen nach ein. -in der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung mehrgängig ausgebildet und die Länge der Drehkolhen kleiner ist a1 die Steigung der Schraubenverzahnung.
DEG89388D 1934-10-16 1934-12-18 Gasturbinenanlage mit Gleichdruckverbrennung und einem von der Turbine angetriebenen Verdichter Expired DE720794C (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE834476C (de) * 1949-08-11 1952-03-20 Armstrong Siddeley Motors Ltd Gasturbine, insbesondere fuer den Antrieb von Strassenfahrzeugen
DE1042299B (de) * 1957-07-12 1958-10-30 Werner Kesel Gasturbinenanlage fuer Kraftfahrzeuge
RU2472026C2 (ru) * 2007-08-14 2013-01-10 Дженерал Электрик Компани Газотурбинный двигатель с вентиляторами противоположного вращения, имеющий шнековый газогенератор с положительным смещением осевого потока

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RU2472026C2 (ru) * 2007-08-14 2013-01-10 Дженерал Электрик Компани Газотурбинный двигатель с вентиляторами противоположного вращения, имеющий шнековый газогенератор с положительным смещением осевого потока

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