DE829826C

DE829826C - Schmiermittelkuehlung fuer Brennkraftturbinen

Info

Publication number: DE829826C
Application number: DEP37839A
Authority: DE
Inventors: William Henry Lindsey
Original assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Current assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Priority date: 1947-08-19
Filing date: 1949-03-26
Publication date: 1952-01-28

Description

Schmiermittelkühlung für Brennkraftturbinen Gegenstand der Erfindung ist eine Brennkraftturbine zum Antrieb von Luftfahrzeugen. Bei solchen Turbinen ist es häufig wünschenswert, daß das durch die Turbine und die angeschlossenen Teile umlaufende Schinierinittcl gekühlt wird.
Im allgemeinen wird zu diesem Zweck ein Luftkühler vorgesehen, den das Schmiermittel durchströmt: bei Antriebsturbinen für Luftfahrzeuge erzeugt ein solcher Kühler jedoch einen zusätzlichen Widerstand, zumal nicht nur das zusätzliche Kühleraggregat, sondern auch noch seine erforderlichen Leitungsanschlüsse an der Turbine unterzubringen sind.
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Scliatfung eines sehr einfachen Kühlverfahrens für das Schmiermittel, das die genannten Nachteile vermeidet und zusätzliche Vorteile aufweist. In großen Zügen besteht die Erfindung darin, daß man bei einer Brennkraftturbine mit einem Hauptbehälter für das Schmiermittel den flüssigen Brennstoff vom Vorratstank zur Turbine auf einem vielfach gewundenen Weg durch den Schmiermittelbehälter unter Ermöglichung eines Wärmeauistausches mit dem Schmiermittel in diesen Behälter hindurchfährt, dadurch das Schmiermittel kühlt und die Temperatur des Brennstoffes steigert.
Eine Brennkraftturbine besitzt nach einem weiteren Merkmal der Erfindung z. B. also einen Hauptbehälter für das Schmiermittel, eine Pumpenanordnung, um diesem Behälter Schmiermittel zu entnehmen, es durch die Turbine und angeschlossene Maschinenteile in der erforderlichen Weise umzupumpen und es zum Behälter zurückzuführen, einen Brennstofftank, eineBrennstoffpumpe für die Maschine und eine Leitungsverbindung zwischen dem Brennstofftank und der Brennstoffpumpe mit einer Rohrschlange, die innerhalb des Schmiermittels im Behälter angeordnet ist und ausreichend bemessen ist, um das Schmiermittel unter entsprechender Temperaturerhöhung des Brennstoffes auf seinem Wege zur Brennstoffpumpe in dem erforderlichen Maß zu kühlen.
In der einzigen Figur der Zeichnung isst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht.
io ist ein Teil einer Brennkraftturbine für den Antrieb eines Luftfahrzeuges. i i ist ein Hauptbehälter für das Schmiermittel, welches mittels einer Pumpe 12 durch eine Rohrleitung 13 angesaugt, in der erforderlichen Weise durch die Turbine und die angeschlossenen Teile umgepumpt und durch eine Rohrleitung 14 in den Behälter zurückgeführt wird. 16 bezeichnet einen Teil des Tanks für einen flüssigen Brennstoff von zweckmäßig relativ hohem Flammpunkt, wie beispielsweise Kerosen. 17 ist eine Förderpumpe für den Brennstoff zur Turbine. Das Verbindungsrohr zwischen dem Brennstofftank 16 und der Förderpumpe 17 bildet eine schraubenförmige Schlange 18 innerhalb des Schmiermittels in Behälter i i.
Unter der Annahme, daß die Strömungsmenge des Brennstoffes etwa 450 1 in der Stunde und die des Schmiermittels 2250 1 in der Stunde beträgt und der Temperaturanstieg des Schmiermittels auf etwa io° C beschränkt werden soll, läßt sich errechnen, daß die Länge der Rohrspirale 18 etwa 20 m betragen müBte.
Um den Druckabfall des Brennstoffes in vernünftigen Grenzen zu halten, beispielsweise bei etwa 0,25 kg/cm2 oder weniger, sollte der Innendurchmesser der Brennstofförderleitung und der Schlange 18 etwa 16 mm betragen. Die Rohrschlange kann auch aus zwei parallel zueinander schraubenförmig gewickelten Rohrschlangen bestehen. Die erforderlichen Dimensionierungen lassen sich dann mit Rohren von einem Innendurchmesser von 12,7 mm erfüllen, wobei jede Rohrschlange eine Länge von etwa 12 m besitzt. Soll beispielsweise ein noch niedrigerer Druckabfall der Brennstofförderung erreicht werden, beispielsweise nur ein Abfall von o.o. kg/cm= oder N,#-eniger, so läßt sich dies mit Hilfe zweier parallel geschalteter Rohrschlangen von je 16 mm Innendurchmesser und einer Länge von je etwa io m erreichen.
Eine solche Anordnung gibt äußerst befriedigende Ergebnisse. Denn bei hohen Turbinenleistungen, wenn also die Temperatur des Schmiermittels am stärksten ansteigt, isst auch die Brennstoffströmung durch die Rohrschlange 18 am stärksten; wenn umgekehrt die hindurchfließende Brennstoffmenge bei niedrigeren Turbinenleistungen absinkt, so ist auch der Temperaturanstieg des umlaufenden Schmiermittels geringer.
Bei einer Turbinenanlage besteht ein weiterer Vorteil darin, daß auf diese Weise gleichzeitig der Brennstoff vorgewärmt wird. Die Temperaturerhöhung desselben beträgt unter ,den betrachteten Bedingungen etwa 4o° C. Dadurch wird nicht nur der Brennstoffverbrauch der Maschine um etwa i % heruntergesetzt, sondern es ist auch möglich, durch diese Temperaturerhöhung des Brennstoffes den Verbrennungsvorgang zu unterstützen.

Claims

PATENTANSPRCCEi: Schmiermittelkühlung für eine Brennkraftturbine mit einem Hauptbehälter für das Schmiermittel, einer Pumpenanordnung, um das Schmiermittel aus dem Behälter durch die Turbine und die angeschlossenen Teile in der erforderlichen Weise umzupumpen und in den Behälter zurückzudrücken, einem Brennstofftank und einer Förderpumpe für den Brennstoff, um den Brennstoff aus dem Tank in die Brennkammer der Turbine einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung zwischen dem Brennstofftank und der Brennstoffpumpe eine Rohrschlange (18) innerhalb des Schmiermittels im Behälter (i i) aufweist, deren Abmessungen die erforderliche Kühlung des Schmiermittels unter entsprechender Erwärmung des Brennstoffes auf seinem Wege zur Brennstoffpumpe (i-) gewährleistet. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N7r. 639868, 582472 und 515 495