DE762097C - Abgasturbolader - Google Patents

Description

Das Bestreben der baulichen Vereinfachung von aus Abgasturbine und Aufladegebläse bestehenden Aufladegruppen, kurz Abgasturbolader genannt, hat unter anderem dazu geführt, die Läufer von Turbine und Gebläse in nur einem Gehäuse unterzubringen, wobei man bei einem der bekannten Vorschläge durch Anordnung der nacheinander im Gegenstrom durchflossenen Turbinen- und Gebläseschaufeln je zu beiden Seiten einer gemeinsamen Laufradscheibe weit über dieses Ziel hinausschoß, weil man in der Hauptsache günstige Wärmeübergangsverhältnisse und dadurch die Möglichkeit einer wirksamen Wärmeabfuhr aus der Turbinenbeschauflung schaffen wollte und sich den gedrängten A
bau nur als Nebenvorteil gefallen ließ.

Die Erfindung geht im Gegenteil dazu von der Erkenntnis aus, daß ein Wärmeübergang 'von den heißen Gasen an die zu verdichtende ao Gebläseluft unter anderem wegen des erforderlichen Leistungsmehraufwandes schädlich ist und vermieden werden muß. Da der Zustand der ankommenden und auszunutzenden Abgase meist ein gegebener ist, so muß as wenigstens die zu erzeugende Druckluft möglichst kühl gehalten und auf einen den Druck der Abgase möglichst weit übersteigenden Druck gebracht werden, um zur Erlangung des so notwendigen guten Gesamtwirkungsgrades der Gruppe zu kommen.

Bei Abgasturboladern mit radial beaufschlagtem Gebläserad in eigenem Gehäuse und außerhalb desselben auf derselben Welle

Claims (1)

1. fliegend angeordnetem, axial beaufschlagtem Turbinenrad ist es allerdings bekannt, zur Verhinderung des Wärmeübergangs zwischen Abgasturbine und dem Gebläseläufer eine vom Gebläsegehäuse außen getragene Isolierwand vorzusehen.

   Auch sind bereits Abgasturbolader mit gemeinsamem Gehäuse für Turbine und Gebläse bekanntgeworden, bei weichen die ίο Läufer beider in einem den Wärmeübergang verhindernden Abstand angeordnet sind, doch handelt es sich hier ebenfalls um axial beaufschlagte Turbinen mit bis zur Welle reichender Zwischenwand zwischen den beiden Läufern, also in beiden Fällen um räumlich weit auseinandergezogene Teile, so daß von einem gedrängten Aufbau nicht gesprochen werden kann und Schwierigkeiten zur Verhinderung des Wärmeübergangs nicht bestehen. Im Gegensatz zu diesen Bauarten bezieht sich die Erfindung ausdrücklich auf solche Abgasturbolader, bei denen ein radial von innen nach außen beaufschlagtes Gebläserad Rücken an Rücken mit einem radial beaufschlagten Abgasturbinenlaufrad zusammengebaut und im gleichen Gehäuse angeordnet ist. Das erfinderische Neue besteht darin, daß ein enger, den Wärmeübergang verhindernder und nur durch Abstandhalter überbrückter Spalt die Tragscheiben der beiden Laufräder trennt und daß eine von den Gehäuseteilen getragene. Isolierstoff als Zwischenlage enthaltende, feststehende Doppelwand die Gas- und Luftströme auch außerhalb der Laufräder trennt.

   In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung eines Abgasturboladers gemäß der Erfindung im Axialschnitt veranschaulicht.

   In dem senkrecht zur Welle 1 in eine Turbinenseite 2 und eine Gebläseseite 3 geteilten Gehäuse sitzen der Läufer 4 der Abgasturbine und der Läufer 5 des Aufladegebläses in einem zur Verhinderung des Wärmeübergangs von den heißen Abgasen zur Luft mittels Abstandhalter 6, 7 aufrechterhaltenen Abstand 8 nebeneinander, wobei die Luft von den Schaufeln 9 von innen nach außen zwischen den Diffusorschaufeln 10 hindurch in den spiralförmig im Querschnitt zunehmenden Diffusorkanal 11 der Gebläseseite 3 und von dort zu der (nicht dargestellten) aufzuladenden Kolbenbrennkraftmaschine, Feuerung eines Dampferzeugers, Brennkammer einer Gasturbine sowie damit in \'erbindung stehender chemischer oder Hüttenwerksbetriebe (z. B. Winderhitzer) strömt. Die heißen Abgase gelangen in den ebenfalls spiralförmigen Kanal 12 der Turbinenseite 2, durchströmen die Düsen 13, dabei ihren Druck zum größten Teil in Geschwindigkeit umwandelnd, beaufschlagen die Turbinenschaufeln 14 und verlassen die Turbine durch das Austrittsrohr 15. Luft und Gase werden also in diesem Beispiel im Gegenstrom aneinander vorbeigeführt. Damit auch kein Wärmeübergang außerhalb der Läufer 4, 5 zwischen Gas und Luft stattfindet, ist in radialer Richtung eine feststehende Doppelwand 16, 17 mit einer Zwischenlage 18 aus Isolierstoff in der Ebene der Trennfuge der Gehäuseteile 2, 3 angeordnet, weiche diese Doppelwand zwischen sich eingeklemmt tragen und so eine wirksame Trennung zwischen Gas- und Luftseite aufrechterhalten.

   Die Gasströmung könnte auch, statt wie gezeichnet, in umgekehrter Richtung, also im Gleichstrom zur Luftströmung, von innen radial nach außen erfolgen, z. B. bei Ausbildung der Turbine als Reaktionsturbine.

   Pa T E X T A N S P R U C H:

   Abgasturbolader, bei dem ein radial von innen nach außen beaufschlagtes Gebläselaufrad Rücken an Rücken mit einem radial beaufschlagten Abgasturbinenlaufrad zusammengebaut und im gleichen Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein enger, den Wärmeübergang verhindernder, höchstens durch Abstandhalter (6, 7) überbrückter Spalt (8) die Tragscheiben der beiden Laufräder trennt und daß eine von den Gehäuseteilen (2 und 3J getragene. Isolierstoff als Zwischenlage enthaltende, feststehende Doppelwand (16, 17) die Gas- und Luftströme auch außerhalb der Laufräder trennt.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Deutsche Patentschrift Xr. 712583; USA.-Patentschriften Nr. 2 109 237, 2 117 131.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   O 9509 5.