DE848959C

DE848959C - Ship piston steam engine with exhaust steam turbine

Info

Publication number: DE848959C
Application number: DEB1987D
Authority: DE
Inventors: Gustav Dr Bauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-11-26
Filing date: 1942-11-26
Publication date: 1952-09-11

Description

Schiffs-Kolbendampfmaschine mit Abdampfturbine Die Erfindung bezweckt, eine vereinigte Schif£s-Kolbendampftnaschinen- und Abd@a.mpfturbinenanlage von möglichst kurzer Baulänge des Gesamtaggregats zu schaffen, was insbesondere für Frachtschiffe kleinerer bis mittlerer Größe erwünscht ist. Zu diesem Zweck strebt die Erfindung einen so weitgehenden organischen Zusammenbau von Kolbenmaschine, Kondensator und Turbine an, daß eine baulich in sich geschlossene Maschineneinheit ents-teht, deren Länge möglichst wenig über diejenige der Kolbendampfmaschine allein hinausgeht. Erfindungsgemäß soll sie die Länge der letzteren nur etwa um die Länge des auf der Kolbenmaschinen-oder Zwischenwelle befestigten Getrieberades mit Gehäuse überschreiten.Ship's piston steam engine with exhaust steam turbine The invention aims a combined ship's piston steam engine and exhaust turbine system of as much as possible to create a short overall length of the overall unit, which is particularly important for cargo ships smaller to medium size is desirable. It is to this end that the invention seeks such a largely organic assembly of piston engine, condenser and Turbine that a structurally self-contained machine unit is created, whose Length goes as little as possible beyond that of the piston steam engine alone. According to the invention, it should be the length of the latter only about the length of the on the Exceed the piston engine or intermediate shaft attached gear wheel with housing.

Ein möglichst gedrängter organischer Zusammenbau von Koll)enmaschine, Kondensator und' Abdampfturbine ist bereits früher versucht worden. Man hat z. B. vorgeschlagen, Turbine und, Kondensator seitlich der Maschine anzuordnen und beide baulich mit dein Maschinengestell oder -fundament zu verbinden. Hierbei wurden beide entweder auf dem Fundament bzw. einer Verbreiterung der Maschinengrundplatte aufgebaut, oder es wurde mindestens für den Kondensator ein besonderes Fundament seitlich der Maschine vorgesehen. Im einigen Ausführungsformen wurde die Turbine unmittelbar auf den Kondensator gesetzt. Es wurde auch vorgeschlagen, die Abdampfleitung der Maschine und die Abdampfturbine in einem der Maschinenständer unterzubringen. Mit allen diesen Vorschlägen wurde weniger eine wesentliche Verkürzung der Gesamtmaschinen,länge erstrebt und auch nicht -erreicht. Außerdem stellten sich der Verwirklichung dieser Vorschläge auch konstruktive und betriebliche Schwierigkeiten entgegen. Infolgedessen hat sich bisher keine dieser Bauarten einführen können.An organic assembly of coll) machines that is as compact as possible, Condenser and exhaust turbine have been tried before. One has z. B. proposed to arrange the turbine and the condenser on the side of the machine and both to be structurally connected to your machine frame or foundation. Here both either built on the foundation or a widening of the machine base plate, or there was at least a special foundation on the side of the condenser Machine provided. In some embodiments, the turbine was immediate put on the capacitor. It has also been proposed to use the exhaust line of the To accommodate the machine and the steam turbine in one of the machine stands. With All of these proposals were less of a substantial shortening of the overall machine, length strived for and also not achieved. Also faced the realization this Suggestions also counteract constructive and operational difficulties. Consequently has not yet been able to introduce any of these types.

Die Erfindung erreicht den beabsichtigten Zweck durch neue Bauformen unter teilweiser Anwendung der durch die erwähnten Vorschläge bekanntgewordenen Anordnungen.The invention achieves the intended purpose through new designs with partial application of the suggestions made known by the aforementioned Arrangements.

Die Zeichnungen stellen in den Fig. I bis 12 skizzenmäßig einige'Ausführungsbeispiele dar.The drawings in Figs. I to 12 sketches moderately einige'Ausführungsbeispiele represents.

Bei der in Fig. 1, 2 und 3 in Ansicht, Grundriß und Seitenansicht gezeigten Ausführungsform ist der Kondensator i mit der unmittelbar auf ihn aufgesetzten Abdampfturbine 2 an den beiden vorderen %laschinenständern 3, 4 in geeigneter Weise befestigt. Zum Beispiel können der Kondensatormantel und das Turbinengehäuse mit den Ständern zusammen ein Gußstück oder eine gemeinsame Schweißkonstruktion bilden oder auf Konsolen an den Ständern gestützt oder, wie dargestellt, in von den Ständern gebildete Stützrahmen 9 (Fig. 3) eingebaut sein. Die Gehäuse und Lager des ersten Vorgeleges 5 der Turbine und einer zwischen erstem und zweitem Vorgelege angeordneten elastischen oder Flüssigkeitsströmungskupplung 6 sind gleichfalls am Konden.satormantel bzw. Maschinenständer gestützt oder bilden Bestandteile derselben. Die zweite, geteilte oder eingeteilte Vorgelegewelle 7 ist durch einen zylindrischen Gehäuseteil 8 geführt, der einerseits an das Lagergehäuse des ersten Vorgeleges oder an das Kupplungsgehäuse io und andererseits an. den oberen Teil i i des das ganze zweite Vorgelegt einschließlich des großen Getrieberades 12 auf der Zwischenwelle 13 aufnehmenden mehrteiligen Gehäuses 11, 14, 15 angeflanscht ist. Das von der Kurbelwelle angetriebene Vorgelegt besteht aus dem genannten Rad 12, das mit der 1)relizahl der Kurbelwelle umläuft, einem Zwischenrad 16 und dem mit der Welle 7 verbundenen Ritzel 17. Das Drucklager 18 ist hinter dem großen Rad in einem Teil i9 des, großen Getriebegehäuses eingebaut. Die angehängte Kühlwasserpumpe (nicht dargestellt) wird vom Niederdruckzyl.inder aus angetrieben. Die AbdampfturNne ist schnelläufig, gegebenenfalls mit überkritischer Drehzahl, so daß sie sehr klein und leicht wird und wenig Platz auf dem Kondensator beantsprucht. Auch die Kupplung erhält kleinste Abmessungen zur Ersparnis von Gewicht und 01. Wie aus den Fig. i und 2 ersichtlich, ist die Gesamtmaschine gegenüber der Kolbenmaschine allein, von dem die Zwischenwelle mit der Kurbelwelle verbindendem Anschlußflansch 2o aus betrachtet, im wesentlichen nur um die Länge des das große Rad aufnehmenden Gehäuses verlängert worden. Dadurch ist gegenüber .einer normalen Dreizylindermaschine mit nachgeschalteter Abdampfturbine eine Verkürzung der Gesamtmaschinenlänge um rund i5oo mm erzielt worden. Durch den Einbau des Drucklagers in das dadurch nur geringfügig verlängerte Gehäuse des großen Rades wird gegenüber dem bisher meist erforderlichen besonderen Platz für das Drucklager eine weitere wesentliche Platzersparnis erreicht. Ebenso ist die Breite des Gesamtaggregates um etwa ?#, m gegen früher verkleinert worden.In the embodiment shown in view, plan and side view in FIGS. 1, 2 and 3, the condenser i with the exhaust steam turbine 2 placed directly on it is fastened to the two front machine frames 3, 4 in a suitable manner. For example, the condenser shell and the turbine housing can be cast or welded together with the stands or supported on brackets on the stands or, as shown, built into support frames 9 (FIG. 3) formed by the stands. The housing and bearings of the first back gear 5 of the turbine and an elastic or fluid flow coupling 6 arranged between the first and second back gear are likewise supported on the capacitor casing or machine frame or form part of the same. The second, divided or divided countershaft 7 is guided through a cylindrical housing part 8, which on the one hand to the bearing housing of the first countershaft or to the clutch housing and on the other hand. the upper part ii of the entire second presented including the large gear wheel 12 on the intermediate shaft 13 receiving multi-part housing 11, 14, 15 is flanged. The presented by the crankshaft driven consists of the mentioned wheel 12, which rotates with the 1) relative number of the crankshaft, an intermediate wheel 16 and the pinion 17 connected to the shaft 7. The thrust bearing 18 is behind the large wheel in a part i9 of the, large gear housing installed. The attached cooling water pump (not shown) is driven by the low pressure cylinder. The evaporation tower runs quickly, possibly at a supercritical speed, so that it is very small and light and takes up little space on the condenser. The coupling also has the smallest dimensions to save weight and 01. As can be seen from FIGS of the housing accommodating the large wheel has been lengthened. As a result, compared to a normal three-cylinder machine with a downstream exhaust steam turbine, the overall machine length was shortened by around 1500 mm. By installing the thrust bearing in the housing of the large wheel, which is only slightly lengthened as a result, a further substantial saving in space is achieved compared to the special space previously required for the thrust bearing. The width of the entire assembly has also been reduced by about? #, M compared to earlier.

Die Ausführungsform nach Fig.4bis6 entspricht im allgemeinen der vorbeschriebenen,jedoch bilden Kondensatormantel und Turbinengehäuse, wie insbesondere aus Fig. 6 ,ersichtlich, mit den beiden vorderen Maschinenständern ein bauliches Ganzes in Guß- oder Schweißkonstruktion. Dadurch wird außer der obenerwähnten Verkürzung der Gesamtmaschine noch eine erhebliche Verkleinerung der Breite derselben, und zwar uni etwa i m, ermöglicht.The embodiment according to FIGS. 4 to 6 corresponds in general to that described above, however form the condenser shell and turbine housing, as can be seen in particular from FIG. 6, with the two front machine frames a structural whole in cast or welded construction. As a result, in addition to the abovementioned shortening of the overall machine, there is also a considerable shortening Reduction of the width of the same, namely uni about i m, allows.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 bilden Kondensatormantel und Turbinengehäuse mit den Ständern, in diesem Falle dem mittleren 4 und- hinteren_2I, ein bauliches Ganzes. Ferner ist die Turbine außen seitlich an den Kondensator angebaut. Durch letztere Anordnung kommen Turbine und erstes Vorgelege tiefer zu liegen, so daß die A1>-messungen und Gewichte der Räder des zweiten Vorgeleges, besonders des von der Kurbelwelle angetriebenen Rades 12, kleiner werden. Ferner ist dadurch, wie die Fig. 8 zeigt, die Möglichkeit einer dreifachen Übersetzung geboten, wodurch in vorteilhafter Weise das Rad 12 verkleinert bzw. die Maschinenwelle tiefer gelegt werden kann, ohne"daß das Rad mit einer Tankdecke des Schiffsdoppelbodens in Berührung kommt. Die Verkürzung der Anlage ist ungefähr dieselbe wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen.In the embodiment according to FIGS. 7 and 8, too, form the capacitor jacket and turbine housing with the stands, in this case the middle 4 and - rear_2I, a structural whole. Furthermore, the turbine is attached to the side of the condenser on the outside. The latter arrangement means that the turbine and the first back gear are lower, see above that the A1> measurements and weights of the wheels of the second back gear, especially the by the crankshaft driven wheel 12, become smaller. Furthermore, as FIG. 8 shows, the possibility of a three-fold translation offered, whereby Advantageously, the wheel 12 is reduced in size or the machine shaft is lowered can be "without" the wheel in contact with a tank ceiling of the ship's double bottom comes. The shortening of the system is roughly the same as the ones described above Embodiments.

Letzteres gilt auch für die Ausführungsbeispiele nach Fig. 9 bis 12. Bei diesen ist gleichfalls das Kondensatorgehäuse i mit dein Abdanipfturbinenunterteil2 und (gemäß Fig.9 und io) mit dem Kupplungsgehäuse io, das gleichzeitig als Ü1behälter dient, in einem Stück in Schweißkonstruktion mit deri beiden hinteren Maschinenständern 4 und 21 hergestellt. Der Unterteil 23 des Getriebegehäuses 14, 15 besteht mit der Maschinengrundplatte 22 aus einem Stück, ohne daß diese dadurch verbreitert wird. Ferner ist die hintere, in der Ebene der Ständer 21 befindliche Maschinenkurbel mit der das Hauptgetrieberad 12 tragenden Welle 24 aus einem Stück hergestellt (Fig. 9). Mit dieser ist die hintere Wellenleitung 25 beispielsweise durch den Konuszwischenteil26 verbunden.The latter also applies to the exemplary embodiments according to FIGS. 9 to 12. These are also the capacitor housing i with the Abdanipfturbinenunterteil2 and (according to Fig.9 and io) with the coupling housing io, which is also used as Ü1 container serves, in one piece in a welded construction with the two rear machine stands 4 and 21 produced. The lower part 23 of the gear housing 14, 15 consists of the Machine base plate 22 in one piece without widening it. Furthermore, there is the rear machine crank located in the plane of the uprights 21 made in one piece with the shaft 24 carrying the main gear wheel 12 (Fig. 9). With this, the rear waveguide 25 is, for example, through the intermediate cone part 26 tied together.

Die Ausführungsform nach Fig. i i und 12 weicht von derjenigen nach Fig. 9 und io dadurch ab, daß die Kupplung 6 in dem einen Maschinenständer 21 untergebracht ist, der gleichzeitig als Ölbehälter für die Füllung und Entleerung der Kupplung ausgebildet ist. Dadurch erhält die Abdampfturbine eine günstigere, d. h. einfachere Lagerung auf dem Kondensator bei gleichzeitiger Entlastung -desselben. Die Kupplung ist nach außen durch einen, Deckel 27 (Fig. 12) abgedeckt, nach dessen Abnahme sie bequem aus- und eingebaut werden kann.The embodiment according to FIGS. I i and 12 differs from that 9 and 10 in that the coupling 6 is housed in one machine frame 21 is that doubles as an oil container for filling and emptying the clutch is trained. This gives the exhaust steam turbine a cheaper, i.e. H. simpler ones Storage on the capacitor with simultaneous discharge of the same. The coupling is covered to the outside by a, cover 27 (Fig. 12), after removing it can be easily removed and installed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Ship propulsion engines, consisting of a combination of piston engine and the exhaust turbine arranged on the side in structural connection with the condenser, which processes the piston engine shaft via an at least two-stage gear train and an elastic or intermediate slip clutch, characterized in that the condenser (i ) is structurally combined with the 1-laschiri and directly connected to the housing of the turbine (2) and at the same time supports the first Vorgedege (5) and the intermediate coupling (6), that also the countershaft and the intermediate coupling the cylinder (lerl) IOCk d, ° r machine not to protrude to the rear and that the housing (1r, 14, i5), which is connected to the piston engine shaft and the gear wheel (i2) and the back gear (s ) (i6, 17) working on it as well as the thrust bearing (i8), only about its axial length exceeds that of the piston engine (Fig. tb is i2).

2. Machine according to claim i, characterized by gel; denotes, (1-aß the capacitor (r), in the l.; ingsriclittrng seen in front of the rear end of the machine, behind your older part (i4) of the rear Gearing rule is located (Fig. 3, 6, 8, io).

3. Machine according to Arnspruch i, thereby characterized in that the turbine (2) is directly on the outside of the condenser (i) is attached so that the turbine-driven first countershaft is below The upper edge of the capacitor comes to rest (Fig. 7, 8). .

4. Machine according to claim i to 3, characterized in that one of the machine stands (2i) assembled with the capacitor is at the same time the housing and liquid container of a liquid intermediate coupling (Fig. II, i2).

5. Machine according to claim i to 3, characterized in that that the lower part (23) of the rear gear housing with the machine base plate (22) consists of one piece (Fig. 9, i i).

6. Machine according to claim i to 5, characterized in that the rear last machine crank with the Getrieberad'welle (24) forms a piece (Fig.9, 1i). Attached pamphlets: German patents her. 317 941, 380 Zoo, 598390-