DE849041C

DE849041C - Gas turbine system with at least two turbines through which the working fluid flows in parallel

Info

Publication number: DE849041C
Application number: DES2181D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1944-06-17
Filing date: 1944-07-21
Publication date: 1952-09-11

Description

Gasturbinenanlage mit mindestens zwei vom Arbeitsmittel parallel durchströmten Turbinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbinenanlage finit mindestens zwei vom Arbeitsmittel parallel durchströmten Turbinen, von denen die eine mindestens einen Verdichter antreibt und die andere die Nutzleistung abgibt, wobei zurRegelung des Betriebes die Aufteilung des Arbeitsmittels auf die beiden Turbinen geregelt wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung des Arlxitsinittels in Abhängigkeit vom Druckverlauf des Arbeitsmittels eingestellt wird.Gas turbine system with at least two of the working fluid flowing through it in parallel Turbines The invention relates to a gas turbine system at least finite two turbines through which the working fluid flows in parallel, one of which is at least drives one compressor and the other delivers the useful power, with for regulation of the company regulates the distribution of the work equipment between the two turbines will. The invention is characterized in that the division of the arlxitsin agent is set as a function of the pressure curve of the working medium.

I nfolge der im Gasinhalt aufgespeicherten Energie und der kinetischenEnergie derTurbol,ä@ufer weisen die Veränderung des Druckverlaufs des Arbeitsmittels und die Veränderung der Drehzahl der Turbomaschinen bei Regeleingriffen zeitliche Verschiebungen auf. Wird der Regelimpuls zur Leistungseinstellung vom Druckverlauf des Arbeitsmittels abgeleitet, so entsteht ein hohes Maß von Stabilität. Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dah die Druckveränderungen wesentlich früher als die Veränderungen der Drehzahl einsetzen.As a result of the energy stored in the gas and the kinetic energy derTurbol, ä @ ufer indicate the change in the pressure curve of the working medium and the change in the speed of the turbo machines during control interventions, time shifts on. Is the control pulse for power adjustment from the pressure curve of the working medium derived, this creates a high degree of stability. This is where the invention goes from the knowledge that the pressure changes are much earlier than the changes the speed.

Bei einer Gasturbinenanlage mit einem Kreislauf des Arbeitsmittels, aus welchem ständig eine Teilmenge entnommen und dafür eine Ersatzmenge zugefül,irt wird, bei der mindestens eine Turbine durch die iin Kreislauf umströmende Arbeitsmittelmenge und mindestens eine andere Turbine durch die aus dem Kreislauf entnommene Teilmenge beaufschlagt wird, kann die Entnahme von Arbeitsmittel aus dein Kreislauf zur Beaufschlagung der Entnahmeturbine in Abhängigkeit vom Druckverlauf im Kreislauf eingestellt werden.In the case of a gas turbine system with a circuit of the working medium, from which a partial amount is constantly taken and a replacement amount is added in which at least one turbine is caused by the amount of working medium flowing around in the circuit and at least one other turbine by the subset removed from the circuit is applied, the removal of work equipment from your circuit can be applied of the extraction turbine can be adjusted depending on the pressure curve in the circuit.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Fig. r zeigt eine Gasturbinenanlage nach der Erfindung; Fig. z erläutert die bei der Gast.urbinenanlage nach Fig. t verwendete Regelvorrichtung. Die Gasturbinenanlage nach Fig. i arbeitet mit einem Kreislauf von Luft, aus welchem ständig eine Teilmenge entnommen, wofür an einer anderen Stelle ständig eine Ersatzmenge zugeführt wird. Die vom Niederdruckverdichter i verdichtete Luft gelangt durch den Zwischenkühler 2 in den Hochdruckverdichter 3. Die verdichtete Luft strömt dann dtirclidieLeitung4indenWärmeaustauscher5, in dem sie beim Durchströmen der Rohre 6 vorgewärmt wird. Durch die Leitung 7 gelangt die Luft weiter zur Stelle 8, an der sie in zwei Teile aufgeteilt wird. Ein größerer Teil gelangt durch die Leitung 9 in den Gaserhitzer ,io und wird beim Umströmen der Wärmeaustauschrohre ii auf die höchste Kreislauftemperatur erhitzt und dann durch die Leitung 12 der Turbine 13 zugeführt.Fig. R shows a gas turbine plant according to the invention; FIG. Z explains the control device used in the gas turbine system according to FIG. The gas turbine system according to FIG. I operates with a circuit of air from which a partial amount is constantly withdrawn, for which a replacement amount is constantly supplied at another point. The air compressed by the low-pressure compressor i passes through the intercooler 2 into the high-pressure compressor 3. The compressed air then flows through the conduit 4 to the heat exchanger 5, in which it is preheated as it flows through the pipes 6. The air continues through line 7 to point 8, where it is divided into two parts. A larger part passes through the line 9 into the gas heater, io and is heated to the highest circuit temperature as it flows around the heat exchange tubes ii and then fed through the line 12 to the turbine 13.

Die in der Turbine 13 entspannte Luft strömt durch die Leitung 14 in den Wärmeaustauscher 5 und gibt hier einen Teil ihrer Restwärme mittels Wärmeleitung an die durch die Wärmeaustauschrohre 6 strömende Luft ab. Durch die Leitung 15 gelangt die Luft in den Kühler 16, in welchem ein weiterer Teil ihrer Restwärme an ein Kühlmittel abgeführt wird. Über die Leitung 17 wird schließlich die Luft wieder dem Niederdruckverdichter i zugeführt, wo derKreislauf von neuem beginnt.The air expanded in the turbine 13 flows through the line 14 into the heat exchanger 5 and gives off some of its residual heat here by means of heat conduction to the air flowing through the heat exchange tubes 6. Passed through line 15 the air in the cooler 16, in which a further part of its residual heat is transferred to a coolant is discharged. The air is finally returned to the low-pressure compressor via line 17 i where the cycle begins again.

Aus dem beschriebenen Kreislauf der Luft wird analer Stelle 8 ständig eine Teilmenge entnommen und durch die Leitung 18 als Verbrennungsluft dem Brenner i9 des Gaserhitzers io zugeführt. Die Verbrennungsgase strömen aus dem Verbrennungsraum 2o in die Wärmeaustauschrohre i i, deren Wände die Wärme an die die Rohre umströmende Luft des Kreislaufs abführen. Danach gelangen die Verbrennungsgase durch die Leitung 2'a in die Turbine 22.From the described cycle of air, anal point 8 is constantly a portion is taken and through the line 18 as combustion air to the burner i9 of the gas heater io supplied. The combustion gases flow out of the combustion chamber 2o in the heat exchange tubes i i, the walls of which transfer the heat to the one flowing around the tubes Remove air from the circuit. The combustion gases then pass through the pipe 2'a into the turbine 22.

Als Ersatz für die an der Stelle 8 dem Kreislauf entnommene Luft wird durch den Verdichter 2'3 ständig Außenluft dem Kreislauf zugeführt. Diese Ersatzmenge wird durch die Leitung 24 an einer Stelle 25 in den Wärmeaustauscher 5 eingeführt, an der die die Wärmeaustauschrohre 6 umströmende Luft ungefähr die gleiche Temperatur und den gleichen Druck wie die Ersatzmenge aufweist.As a replacement for the air removed from the circuit at point 8 Outside air is constantly fed into the circuit by the compressor 2'3. This replacement quantity is introduced through the line 24 at a point 25 in the heat exchanger 5, at which the air flowing around the heat exchange tubes 6 has approximately the same temperature and has the same pressure as the replacement quantity.

Der Druckverlauf der Luft im Kreislauf steigt von seinem niedrigsten Wert beim Eintritt in den Verdichter i auf seinen höchsten Wert am Austritt aus dem Verdichter 3. Beim Durchströmen der Wärmeaustauscher 5 und io und der zugehörigen Leitungen findet entsprechend dem Strömungswiderstand ein unbedeutender Abfall des Druckes statt. Ein großer Druckabfall findet in der Turbine 13 statt. Der Austrittsdruck ist nur um so viel höher als der Eintrittsdruck des Verdichters i, als es durch den Strömungswiderstand in den Wärmeaustatischern 5 und -io und in den Leitungen bedingt ist.The pressure curve of the air in the circuit rises from its lowest Value when entering the compressor i to its highest value at the outlet the compressor 3. When flowing through the heat exchanger 5 and io and the associated Lines finds an insignificant drop in the flow resistance, depending on the flow resistance Pressure instead. A large pressure drop takes place in the turbine 13. The outlet pressure is only so much higher than the inlet pressure of the compressor i, as it is through the flow resistance in the heat dissipators 5 and -io and in the lines is conditional.

Die Höhe des Druckverlaufs hängt von der Höhe des Eintrittsdrucks des Verdichters i ab und dieser wiederum von der Höhe des Förderdrucks des Verdichters 23. Bei Änderungen dieses Eintritts.drucks, z. B. infolge Änderung der Drehzahl, werden sich die Drücke im ganzen Kreislauf verändern, und zwar der Höchstdruck in noch stärkerem Maße als der Eintrittsdruck.The level of the pressure curve depends on the level of the inlet pressure of the compressor i and this in turn depends on the level of the delivery pressure of the compressor 23. If this inlet pressure changes, e.g. B. as a result of a change in speed, the pressures in the whole circuit will change, namely the maximum pressure in even greater than the inlet pressure.

Die von der irn Kreislauf umströmenden Luft beaufschlagte Turbine 1 3 treibt die Verdichter i, 3 und 23, während die Turbine 22, welche durch die aus dein Kreislauf abgeführte Teilmenge beaufschlagt ist, als Nutzleistungsturbine über ein Getriebe 26 den Schiffspropeller 27 antreibt. Der Propeller 27 kann als Verstellpropeller ausgebildet sein, dessen Flügel mit nach der Fahrtrichtung oder nach der Fahrtgeschwindigkeit veränderlichem Steigungswinkel eingestellt werden können. Die Turbine 13 und die Verdichter 1, 3 und 23 sind noch mit einer Hilfinaschine 28 gekuppelt, welche zum Anlassen der Anlage und zum Ausgleichen von überschüssiger oder mangelnderLeistungdient.The turbine acted upon by the air flowing around it 1 3 drives the compressors i, 3 and 23, while the turbine 22, which is driven by the The partial amount discharged from your circuit is acted upon as a power turbine drives the ship's propeller 27 via a gearbox 26. The propeller 27 can be used as Variable pitch propeller be designed, the wing with or according to the direction of travel can be set according to the driving speed variable angle of incline can. The turbine 13 and the compressors 1, 3 and 23 are still with an auxiliary machine 28 coupled, which are used to start the system and to compensate for excess or lack of performance.

Zur richtigen Verteilung des Arbeitsmittels für die Turbinen 13 arid 2.2 ist die Nutzleistungsturbine 22 mit einer ihre erste Stufe umgehenden Umführungsleitung 29 ausgerüstet, in welche ein Durchflußregelorgan 3o eingebaut ist. Der Servomotor 31 dieses Regelorgans wird mittels der Impulsleitung 32 durch die Regelvorrichtung 33 beeinflußt. Die Steuerung der Regelvorrichtung erfolgt durch den mittels derLeitung34übertragenen Druck der Luft in der Eintrittsleitung @i2 der Turbine 13. Mit Hilfe des Hebels 35 kann der Sollwert für den Druck in der Eintrittsleitung und damit für die Nutzleistung von Hand nach Bedarf eingestellt werden.For the correct distribution of the working fluid for the turbines 13 arid 2.2 is the power turbine 22 with a bypass line bypassing its first stage 29 equipped, in which a flow control element 3o is installed. The servo motor 31 of this control member is by means of the pulse line 32 through the control device 33 affected. The control of the regulating device is carried out by the transmitted by means of the line 34 Air pressure in the inlet pipe @ i2 of the turbine 13. With the help of the lever 35 can be the setpoint for the pressure in the inlet line and thus for the useful power can be adjusted manually as required.

Eine Verminderung des vorn Regelorgan 30 freigegebenen Durchflußquersclinitts vermindert die Schluckfähigkeit der Nutzleistungsturhine 22, so daß weniger Luft dern .Kreislauf entnommen wird. Durch die hierbei eintretende Stauung wird nicht nur der Druckverlauf ini Kreislauf gesteigert, sondern auch die der Verdichterturbine 13 zugeführte Luftmenge und deren Leistung erhöht, so daß ihre Drehzahl ansteigt. Dadurch wird das der Nutzleistun.gsturbine zur Verfügung stehende Druckgefälle erhöht, wodurch die Nutzleistung ebenso gesteigert wird.A reduction in the flow cross-section released by the control element 30 reduces the capacity of the useful power turhine 22 to swallow, so that less air is removed from the circuit. As a result of the congestion that occurs here, not only is the pressure profile increased in the circuit, but also the amount of air supplied to the compressor turbine 13 and its output increased, so that its speed increases. This increases the pressure gradient available to the power turbine, which also increases the power output.

Umgekehrt gibt eine Vergrößerung des vom Regelorgan 30 freigegebenen Durchflußquerschnitts der Nutzleistungsturbine 22 eine größere Schluckfähigkeit und verursacht deshalb eine größere Luftentnahme aus dem Kreislauf mit entsprechendem Abfall des Druckverlaufs. Der Nutzleistungsturbine steht nur noch ein vermindertes Druckgefälle zur Verfügung, wodurch deren Leistung vermindert wird. Mit Hilfe des Hebels 35 kann die durch die Regelvorrichtung für den Antrieb des Propellers 27 ge`viinsclite Leistung und damit die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes eingestellt werden.Conversely, an enlargement of the flow cross-section released by the regulating element 30 gives the useful power turbine 22 a greater absorption capacity and therefore causes a greater amount of air to be extracted from the circuit with a corresponding drop in the pressure curve. The power turbine is only available with a reduced pressure gradient, which means that its output is reduced. With the help of the lever 35, the power and thus the speed of the ship can be adjusted by the regulating device for driving the propeller 27.

Die Verdichterturbine 13 besitzt eine Umführungsleitung 36, welche ihre erste Stufe umgeht. Das Durchflußregelorgan 37 in der Umfiihrungsleitung kann mittels der Regelvorrichtung 33 durch Beeinflussung des Servomotors 39 über die Impulsleitung 32, 38 zur beschleunigten Steigerung der Nutzleistung vorübergehend geöffnet Nverden. Durch Ültnen de: Kegelorgans 37 wird die Schluckfähig- keit der Ver(lichterturbine 13 vergrößert. Infolge der Stauung der Luft im Kreislauf, welche durch Verininderniig des Querschnitts des Regelorgans3o in der Umfiihrungsleitung 2o zur Steigerung der .\utzleistum,, verursacht wird, steht der Verdichter- turlline 13 eine vermehrte Arbeitsmittelmenge zur \`erffigung. 130i der durch (las Regelorgan 37 vorübergehend vergrüGerteil Schluckfähigkeit der Verdichter- turl>ine 13 wird ihre Leistung in beschleunigtem Maß gestcig@rt. Es findet eine ebenso beschleunigte Stcigertiiig des Druckverlaufs im Kreislauf statt, hierdurch « 3r(1 die gewünschte Vergrößerung der \utzleisitiiig in verkürzter Zeit erreicht. 1>3c he@el\'orrichtung 33 (Fig. 2) wird durch die an die Druckleitung 34 angeschlossene Druckfühl- düse 4(; becinflußt. Mit Hilfe des Hebels 35 kann vier Sollwert für die Höhe des Druckverlaufs im Kreislauf uii(I damit die zum Antrieb des Schiffs- propellers gewünschte Leistung von Hand ein- gestellt werden. Die Dehnung der Druckdose 4o wird auf das Ge- lenk 41 des Hebels 42 übertragen. Das Gelenk 43 auf der Gegenseite des Hebels 42 wird mittels des Hebels 35 über die Kurvenscheibe 44, das Ge- st;inge .l5 und die Feder 46 beeinflußt. Die Lage düs mittleren Gelenks 47 des Hebels 42 ist also durch die Stellung des Hebels 35 und die Aus- (lehnung der Druckdose 40 bestimmt. Mit dein helellk 47 ist über das (Gestänge 48 der Steuerschieber .l9 verbunden, durch welchen die Zufuhr eines Druckmittels aus der Leitung 5o zum -#er\'oni(itoi- ; 2 und die Abfuhr aus dem Servo- inotor in die .11>1<tufleitung 51 gesteuert wird. Der Kolben 53 (l es Servomotors steht einerseits über die `tauge 5.1 finit der Schleppvorrichtung 55 und andererseits über die Feder 56 mit dem Steuer- schieber 57 in Verbindung. Der Kolben 58 der Schleppvorrichtung trennt zwei Zylinderräume von- einander, die über eine mit einer Drosselstelle 59 versehene Leitung 6o verbunden sind. Der Schieber 57 steuert die Zufuhr eines Druckmittels aus der Leitung bi (i(ler die Abfuhr in die Leitung 62. Der Steuerraum (); des `chiebergehäuses 64 ist durch die Stettel-leitullg 32 mit dem Servomotor 3,1 und durch die Steuerleitung 38 mit dem Servomotor 39 verbunden. Der Seiwomotor 31 besitzt einen Kolben 65, auf den von unten die Kraft der Feder 66 und von ohen der Druck des iin Raum 67 befindlichen Steuermittel; wirken. Min Servomotor 39 ist ein Kolben 68 angeordnet, an welchem sich die von unten wirl:0li(le Kraft der Feder 69 und der von oben wirkende Druck des Steuerraums 7o das Gleichgewicht halten. Die Federn 66 und 69 sind so daß (las Regelorgan 37 erst vom Sitz alwehoben wird, wenn das Regelorgan 3o aufsitzt uii(1 den Durchfluß durch die 1_eitung29 vollständig unterbricht. Wird der Hebel 35 in +-Richtung des Pfeiles 71 verschoben, so wird die Stange 45 in +-Richtung des' Pfeiles 72 bewegt. Die Feder 46 erhält dabei eine Druckspannung, so daß sich der Gelenkpunkt 43 nach -Maßgabe der Verdrängung der Flüssigkeit in der Schleppvorrichtung von der unteren Seite des Kolbens 58 nach der oberen Seite über die Drosselstelle 59 ebenfalls in +-Richtung des Pfeiles 7 2 verschiebt. Da das Gelenk 41 zunächst in Ruhe bleibt, bewegt sich der Steuerschieber 49 in +-Richtung des Pfeiles 73. Hierbei strömt aus der Leitung So Druckmittel durch die Leitung 74 in den unter dem Kolben 53 befindlichen Raum des Zylinders 52. Der Kolben wird in +-Richtung des Pfeiles 76 verschoben und die hierbei im oberen Zylinderraum verdrängte Flüssigkeit durch die Leitung 75 nach dem Ablauf 51 abgeführt.The compressor turbine 13 has a bypass line 36 which bypasses its first stage. The flow control element 37 in the bypass line can be temporarily opened by means of the control device 33 by influencing the servo motor 39 via the impulse line 32, 38 for an accelerated increase in the useful power. By Ültnen de: cone organ 37 becomes the ability to swallow Speed of the light turbine 13 increased. As a result the stagnation of the air in the circuit, which by Reducing the cross-section of the regulating organ3o in the bypass line 2o to increase the . \ utzleistum ,, is caused, the compressor turlline 13 an increased amount of work equipment \ `production. 130i the through (read rule 37 temporarily increased swallowing capacity of the compressor turl> ine 13 will accelerate your performance Measure gestcig @ rt. It finds an equally accelerated one The pressure curve in the circuit is maintained, hereby «3r (1 the desired enlargement of the Achieved profitably in a shorter time. 1> 3c he @ el \ 'device 33 (Fig. 2) is through the pressure sensor connected to the pressure line 34 nozzle 4 (; becinflußt. With the help of lever 35 can four setpoints for the level of the pressure curve in Circuit uii (I so that the propulsion of the ship propellers set the desired power by hand be asked. The expansion of the pressure cell 4o is applied to the steering 41 of the lever 42 transferred. The joint 43 on the opposite side of the lever 42 is by means of the Lever 35 via the cam 44, the gear st; inge .l5 and the spring 46 influenced. The location The middle joint 47 of the lever 42 is therefore by the position of the lever 35 and the (Leaning of the pressure cell 40 is determined. With your helellk 47 is via the (rod 48 of the Control slide .l9 connected through which the Supply of a pressure medium from the line 5o to - # er \ 'oni (itoi-; 2 and the discharge from the servo inotor in the .11> 1 <tufleitung 51 is controlled. Of the Piston 53 (the servomotor protrudes on one side the `good 5.1 finite of the towing device 55 and on the other hand via the spring 56 with the control slide 57 in connection. The piston 58 of the Towing device separates two cylinder spaces from each other, which via a with a throttle point 59 provided line 6o are connected. The slider 57 controls the supply of a pressure medium from the Line bi (i (ler the discharge into line 62. The Control room ( ) ; of the valve housing 64 is through the Stettel-leitullg 32 with the servo motor 3,1 and through the control line 38 to the servo motor 39 tied together. The Seiwo motor 31 has a piston 65 on from below the force of the spring 66 and from without the pressure of the one located in room 67 Control means; works. Min servo motor 39 is a Piston 68 arranged on which the from below wirl: 0li (le force of spring 69 and that of above acting pressure of the control room 7o the To keep balance. The springs 66 and 69 are so that (read rule 37 first from the seat alwehoben is when the control organ 3o is seated uii (1 the flow through the 1_line29 completely interrupts. If the lever 35 is in the + direction of the arrow 71 moved, the rod 45 is moved in the + direction of the 'arrow 72 moves. The spring 46 receives it a compressive stress, so that the hinge point 43 moves according to the measure of the displacement of the liquid in the towing device from the lower side of the piston 58 to the upper side via the throttle point 59 also in the + direction of the arrow 72. Since the joint 41 initially remains at rest, the control slide 49 moves in the + direction of the arrow 73. Here, pressure medium flows from the line So through the line 74 into the space of the cylinder 52 located under the piston 53. The piston is in + -Direction of arrow 76 is shifted and the liquid displaced in the upper cylinder space is discharged through line 75 to outlet 51.

Durch die.Verschiebung des Servomotorkolbens 53 wird die schon bestehende Zugspannung der Feder 5,6 erhöht und der Steuerschieber 57 aufwärts gezogen. Dadurch entsteht eine Verbindung zwischen der Zufuhrleitung 61 und dem Steuerraum 63. Durch Zufuhr von Druckflüssigkeit wird der Steuerdruck im Raum 63 erhöht, bis die erhöhte Druckbelastung auf den Schieber 64 der erhöhten Zugspannung der Feder 56 in der Mittellage des Schiebers das Gleichgewicht hält, wobei die Steueröffnungen der Leitungen 61 und 62 verschlossen sind.Through the displacement of the servomotor piston 53, the existing Tensile stress of the spring 5, 6 increased and the control slide 57 pulled upwards. Through this creates a connection between the supply line 61 and the control room 63. Through Supply of hydraulic fluid, the control pressure in space 63 is increased until the increased Compressive load on the slide 64 of the increased tensile stress of the spring 56 in the The central position of the slide maintains the equilibrium, with the control openings of the lines 61 and 62 are closed.

Der erhöhte Steuerdruck im Raum 63 wird über die Leitung 32 in den Steuerraum 67 des Servomotors 31 und durch die Leitung 38 in den Steuerraum 69 des Servomotors (39 übertragen. Der erhöhte Steuerdruck im Raum 67 drückt den Kolben 65 nach unten, so daß der vom Regelorgan 30 freigegebene Durchflußquerschnitt verkleinert wird. Die Schluckfähigkeit der Nutzleistungsturbine wird dadurch vermindert.The increased control pressure in space 63 is transmitted via line 32 into control space 67 of servo motor 31 and through line 38 into control space 69 of servo motor 39. The increased control pressure in space 67 pushes piston 65 downwards, so that the from The flow cross-section released for the control element 30 is reduced, thereby reducing the capacity of the power turbine to absorb.

Vermag die Erhöhung des Steuerdrucks in den Leitungen 32 und 38 nach dem vollständigen Abschluß des Regelorgans 3o den Druck der Feder 69 im Servomotor 39 zu überwinden, so wird das Regelorgan 37 von seinem Sitz abgehoben. Es entsteht eine vermehrte Schluckfähigkeit der Verdichterturbine. Die Drehzahl der Verdichterturbine wird in beschleunigtem Maß erhöht, so daß die Verdichter den Druckverlauf im Kreislauf ebenso beschleunigt erhöhen und dadurch die Nutzleistung in verkürzter Zeit erhöht wird.Capable of increasing the control pressure in lines 32 and 38 the complete closure of the regulating member 3o the pressure of the spring 69 in the servomotor To overcome 39, the control element 37 is lifted from its seat. It arises increased swallowing capacity of the compressor turbine. The speed of the compressor turbine is increased at an accelerated rate, so that the compressor controls the pressure curve in the circuit also accelerated and thereby increases the useful power in a shortened time will.

Ein Überregeln und ein damit zusammenhängendes Pendeln der Regelung wird mit Hilfe der Schleppkupplung 55 verhindert, welche als nachgiebige Rückführung zur Wirkung kommt und gleich zu Beginn der Regelverstellung schon eine Riickfiihrbewegung einleitet. Hierdurch kann der eingestellte Sollwert ohne bleibende Ungleichförmigkeit eingehalten werden. Während der Verschiebung des Servomotorkolbens 53 wird der Schleppkolben 58 in +-Richtung des Pfeiles 76 verschoben. Das Gelenk 43 des Hebels 42 wird somit in der der anfänglichen Verschiebungsrichtung entgegengesetzten Richtung verschoben, so daß der Steuerschieber 59 wieder gegen seine :Mittellage zurückbewegt wird, in welcher die Steueröffnungen der Leitungen 74 und 75 verschlossen sind. Die endgültige Rückführung des Regelvorganges erfolgt dann über die Anlage selbst, während die Rückführung der nachgiebigen Vorrichtung wieder ausklingt. Bei Erhöhung des Druckverlaufs im Kreislauf dehnt sich die Druckmeßdose 4o aus. Das Gelenk 41 des Hebels 42 bewegt sich aufwärts. Das gegenüberliegende Gelenk 43 des Hebels wird in die Stellung gedrängt, in welcher die Feder 46 entspannt ist. Die Regelvorrichtung kommt dann zur Ruhe, wenn der Druckfühler 40 den Steuerschieber 49 bei spannungsloser Feder 46 in Mittellage gebracht hat. Dann entspricht die Höhe des Druckverlaufs im Kreislauf dem durch den Hebel 35 eingestellten Sollwert. Infolge der nachgiebigen Rückführung entspricht jeder Hebelstellung jederzeit ein einziger ihr zugeordneter Wert für den Druckverlauf und damit auch für die Nutzleistung.An overregulation and a related oscillation of the regulation is prevented with the help of the drag coupling 55, which acts as a resilient return comes into effect and right at the beginning of the control adjustment there is already a return movement initiates. As a result, the set target value can be reached without permanent irregularity be respected. During the displacement of the servomotor piston 53, the drag piston 58 shifted in the + direction of arrow 76. The joint 43 of the lever 42 is thus shifted in the direction opposite to the initial shift direction, so that the control slide 59 is moved back against its: central position, in which the control openings of the lines 74 and 75 are closed. the final return of the control process then takes place via the system itself while the return of the compliant device fades away. If the The pressure cell 4o expands as the pressure progresses in the circuit. The joint 41 of the Lever 42 moves up. The opposite joint 43 of the lever is urged into the position in which the spring 46 is relaxed. The control device comes to rest when the pressure sensor 40, the control slide 49 with no voltage Has brought spring 46 in the middle. Then the height corresponds to the pressure curve the setpoint value set by lever 35 in the circuit. As a result of the yielding Feedback corresponds to each lever position at any time a single one assigned to it Value for the pressure curve and thus also for the useful power.

Entsteht eine Erhöhung des Drucks über den Sollwert, so wird mit Hilfe der Druckdose 4o das Gelenk 41 in --Richtung des Pfeiles 73 verschoben. Der Steuerschieber 49 verbindet dann die Leitung 5o mit der Leitung 75. Der Kolben 43 des Servomotors 52 wird in -Richtung des Pfeiles 76 verschoben und die Feder 5.6 entspannt, so daß auch der Steuerschieber 57 nach unten gleitet. Aus dem Steuerraum 63 kann Flüssigkeit entweichen, so daß der Steuerdruck in den Leitungen 32 und 38 entsprechend vermindert wird. Dadurch wird der Durchflußquerschnitt am Ventil 3o vergrößert und dem Kreislauf eine vermehrte Arbeitsmittelmenge entnommen. Die Drehzahl der Verdichterturbine und der von ihr angetriebenen Verdichter wird vermindert, so daß der Druckverlauf im Kreislauf abgesenkt wird, bis er wieder dem durch den Hebel 35 eingestellten Sollwert entspricht.If the pressure increases above the nominal value, the joint 41 is moved in the direction of arrow 73 with the aid of the pressure cell 4o. The control slide 49 then connects the line 5o with the line 75. The piston 43 of the servo motor 52 is displaced in the direction of arrow 76 and the spring 5.6 is relaxed, so that the control slide 57 also slides downward. Liquid can escape from the control chamber 63, so that the control pressure in the lines 32 and 38 is correspondingly reduced. As a result, the flow cross-section at valve 3o is enlarged and an increased amount of working medium is withdrawn from the circuit. The speed of the compressor turbine and the compressor driven by it is reduced so that the pressure curve in the circuit is lowered until it again corresponds to the setpoint value set by lever 35.

Sinkt der Druckverlauf im Kreislauf unter den Sollwert, so wird mit Hilfe der Dose 4o, des Hebels 42 und des Gestänges 48 der Schieber 49 in +-Richtung des Pfeiles 73 verschoben. Dabei wird der Servomotorkolben 53 angehoben und die Feder 56 in vermehrtem Maße gespannt. Entsprechend der Spannungserhöhung entsteht eine Druckerhöhung in den Steuerleitungen 32 und 38, wobei der vom Ventil 30 freigegebene Querschnitt vermindert und gegebenenfalls das Ventil 37 vom Sitz abgehoben wird. Die verminderte Entnahme von Arbeitsmittel aus dem Kreislauf .durch die Leitung 29 staut die Arbeitsmittelentnahme aus dem Kreislauf und steigert die Drehzahl der Verdichterturbine und der Verdichter, bis der Druck wieder den verlangten Sollwert erreicht hat.If the pressure curve in the circuit falls below the setpoint value, the slide 49 is shifted in the + direction of the arrow 73 with the aid of the can 4o, the lever 42 and the linkage 48. The servomotor piston 53 is raised and the spring 56 is tightened to an increased extent. Corresponding to the increase in voltage, there is an increase in pressure in the control lines 32 and 38, the cross section released by the valve 30 being reduced and, if necessary, the valve 37 being lifted from the seat. The reduced withdrawal of working medium from the circuit through the line 29 accumulates the working medium withdrawal from the circuit and increases the speed of the compressor turbine and the compressor until the pressure has again reached the required setpoint.

Zur Verminderung der Leistung wird der Hebel 35 in --Richtung des Pfeiles 71 verschoben. Hierbei entstehen entsprechende Regelvorgänge, jedoch in umgekehrtem Sinn. Der Druckverlauf im Kreislauf wird abgesenkt und entsprechend die Leistung der Nutzleistungsturbine vermindert.To reduce the performance, the lever 35 is moved in the --direction of the Arrow 71 moved. Corresponding control processes arise here, but in reverse sense. The pressure curve in the circuit is lowered and accordingly the performance of the power turbine is reduced.

Die Druckabnahmestelle zur Einhaltung des Druckzustands kann auch an anderen Stellen des Kreislaufs, an denen der Druck einen niedrigeren Wert aufweist, erfolgen. Die Erfindung läßt sich auch anwenden auf Gasturbinenanlagen mit offenem Kreislauf, bei welchem das Arbeitsmittel die Anlage nur einmal durchströmt. Sind bei einer solchen Anlage zwei vom Arbeitsmittel parallel durchströmte Turbinen vorhanden, von denen die eine z. 13. die Verdichter der Anlage antreibt und die andere die Nutzleistung abgibt, so kann die Verteilung des Arbeitsmittels auf beide Turbinen in Abhängigkeit vom Druckverlauf des Arbeitsmittels in der .-',nlage eingestellt werden.The pressure acceptance point for maintaining the pressure state can also at other points in the circuit where the pressure is lower, take place. The invention can also be applied to gas turbine systems with an open Circuit in which the working medium flows through the system only once. Are In such a system there are two turbines through which the working fluid flows in parallel, one of which z. 13. drives the compressors of the system and the other drives the Outputs useful power, so the distribution of the working fluid can be done on both turbines set depending on the pressure curve of the working medium in the will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gas turbine system with at least two of the working equipment turbines with parallel flow, one of which has at least one compressor drives and the other delivers the useful power, whereby to regulate the operation the distribution of the working fluid between the two turbines is regulated by this characterized in that the division of the working medium as a function of the pressure curve of the work equipment is set.

2. Gas turbine plant according to claim i, characterized characterized in that the division of the working medium as a function of the pressure of the working medium is set at a point where the pressure curve is at least has approximately its highest value.

3. Gas turbine plant according to claim i, characterized in that the device for adjusting the distribution of work equipment is equipped with a device for adjusting the setpoint to be maintained.

4. Gas turbine plant according to claim ii, characterized in that the device to adjust the distribution of work equipment with a 'flexible return device is equipped to prevent permanent deviations from the set target value.

5. Gas turbine plant according to claim i, with a cycle of the working medium from which a partial amount is constantly withdrawn and a replacement amount is supplied for it, with at least one turbine by the amount of working medium flowing around in the circuit and at least one other turbine through the partial amount removed from the circuit is acted upon, characterized in that .the removal of work equipment from the circuit for loading the extraction turbine depending on the pressure curve is set in the circuit.

6. Gas turbine plant according to claim 5, characterized in that -that the withdrawal of working fluid from the circuit depending on the pressure is set at a point in the circuit where the pressure curve is at least has approximately its highest value.