DE931740C

DE931740C - Gasturbine mit Saug- und Druckgeblaese

Info

Publication number: DE931740C
Application number: DEB26392A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Boehnke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-07-08
Filing date: 1953-07-08
Publication date: 1955-08-16

Description

Gasturbine mit Saug- und Druckgebläse Es sind Gasturbinen bekanntgeworden, bei denen auf gemeinsamer Welle in der Mitte ein zweiflutiges Radialgebläse und in größerem Abstand an jeder Seite des Gebläses eine Gasturbine angeordnet ist, deren Abgase nach der Gebläseseite zu in besonderen Abgasrohren aufgefangen und abgeleitet werden.
Weiterhin sind Abgasturbinengebläse bekanntgeworden, bei denen auf gemeinsamer Welle ein Turbinenrad sowie in erheblichem Abstand davon ein radiales Sauggebläse und dazwischen ein besonderer Aufnehmerraum mit Kühlelementen angeordnet sind, der durch das Sauggebläse unter ständigem Unterdruck gehalten wird und den Abgasstrom zunächst aufnimmt. Der Erfindungsgegenstand unterscheidet sich von diesen bekannten Einrichtungen dadurch, daß der Läufer des zweiflutigen Druckgebläses bis an die Nabe des jeweiligen Turbinenrades heranreicht und auf den beiden Außenwänden des Druckgebläses die Beschaufelung je eines Sauggebläses so angeordnet ist, daß ihre Saugräume auf gleicher Höhe und unmittelbar neben der Turbinenschaufelung liegen, so daß die Turbinentreibgase direkt in diese hinein expandieren. Dabei erfolgt die äußere Kühlung des Turbinengehäuses durch Wasser und die innere Kühlung der gasführenden Turbinenräder und der Sauggebläse durch die kalten Ansaugluftströme des Druckgebläses. Zur guten Führung des Kühlluftstromes sind zu beiden Seiten der Turbinenräder Ansaugräume angeordnet und die Turbinenräder mit Luftdurchtrittsöffnungen versehen.
Hierdurch wird erreicht, daß auf den beiden Außenwänden des zweiflutigen Druckgebläses, dessen Läufer bis an die Nabe des jeweiligen Turbinenrades heranreicht, die Beschaufelung je eines Sauggebläses direkt aufgesetzt werden kann, so daß ein guter Wärmeübergang von der heißen, gasführenden Sauggebläseseite zur kaltluftführenden Druckgebläseseite durch die gemeinsame Außenwand erfolgt. Die heißen Abgase der Turbinen werden daher nach Expandieren in die unmittelbar neben der Turbinenschaufelung und- auf gleicher Höhe liegenden Saugräume der Sauggebläse stark in diesen heruntergekühlt und damit die Sauggebläsearbeit erheblich herabgesetzt. Dieser Erfolg wird ohne Anordnung besonderer Aufnehmerräume mit komplizierten Kühleinrichtungen erreicht; dabei kann die erhitzte Kühlluft des Druckgebläses für anderweitige industrielle Verwendung benutzt werden, so daß weitere Energie gewonnen wird. Führt man die erhitzte Kühlluft des Druckgebläses durch einen Kühler, so kann diese Luft bei Verbrennungsmaschinen zur Aufladung und erheblichen Leistungssteigerung des Motors dienen. Die Abluft des Druckgebläses kann auch direkt zur Speisung von Treibgaserzeugern benutzt werden, dessen Gase z. B. zum Antrieb von Turbinen verwandt werden können.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Mittelschnitt senkrecht durch die Erfindung. Die Welle i ist in dem wassergekühlten Gehäuse 2 beiderseitig gelagert. In der Mitte der Welle ist ein zweiflutiges Druckgebläse 3 mit zwei Ansaugräumen q. und der Beschaufelung 5 angeordnet. Mit den beiden äußeren Wänden 6 des Druckgebläses ist die Beschaufelung 7 je eines Sauggebläses 8 so verbunden, daß sie ein Stück bilden. Neben den beiden Saugräumen 9 der Sauggebläse 8 und den beiden Saugräumen q. des Druckgebläses 3 ist je ein Turbinenrad io mit seiner Laufschaufelung ii so angeordnet, daß die Treibgase der Turbinen aus den Laufschaufeln ii direkt in die unter Unterdruck stehenden Saugräume g der Sauggebläse 8 hinein expandieren. Im Gehäuse 2 sind die Leitschaufeln 1.2 neben den Laufschaufeln ii und die Anschlußstutzen i3 für die Zuführung der Treibgase vorgesehen. Jeder Sauggebläseaustritt 1q. mündet in ein Spiralgehäuse i5 mit seinen Austrittsstutzen 16. Der Druckgebläseaustritt 17 mündet ebenfalls in ein besonderes Spiralgehäuse 18 -mit seinem Austrittsstutzen ig. Außerhalb der Turbinenräder io sind im Gehäuse 2 je ein besonderer Luftansaugraum 2o für das Druckgebläse 3 und in den Turbinenrädern .io Luftdurchtrittsöffnungen 21 vorgesehen. Die Luftansaugräume 2o und die Luftdurchtrittsöffnungen 2 i sowie die Ansaugräume 4 des Druckgebläses ,3 sind so angeordnet, daß die Turbinenradkörper, die Sauggebläse-Ansaugräume g und die Beschaufelung 7 durch den an den Wänden 6 vorbeistreichenden kalten Luftstrom des Druckgebläses so wirksam gekühlt werden, daß die Turbinenabgase in den Saugräumen g erheblich heruntergekühlt werden und so Gebläsearbeit sparen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gasturbine mit Saug- und Druckgebläse, bei der ein zweiflutiges Radialdruckgebläse zwischen zwei Gasturbinen auf gemeinsamer Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (3, 5) des zweiflutigen Druckgebläses bis an die Nabe des jeweiligen Turbinenrades (io, i i) heranreicht und auf den beiden Außenwänden (6) des Druckgebläses die Beschaufelung (7) je eines Sauggebläses (8) so angeordnet ist, daß ihre Saugräume (9) auf gleicher Höhe und unmittelbar neben der Turbinenschaufelung (io) liegen, so daß die Turbinentreibgase direkt in diese hinein expandieren.
2. Gasturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kühlung des Turbinengehäuses (2) durch Wasser und die innere Kühlung der gasführenden Turbinenräder (io) und der Sauggebläse (8) durch die kalten Ansaugluftströme des Druckgebläses (3) erfolgt.
3. Gasturbine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur guten Führung des Luftstromes zu beiden Seiten der Turbinenräder (io) Ansaugräume (2o) und in den Turbinenrädern Öffnungen (2i) vorgesehen sind. q..
Gasturbine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauggebläse (8) zum Absaugen heißer Gase eines Treibgaserzeugers und das Druckgebläse (3) zur Speisung des Treibgaserzeugers mit Frischluft benutzt wird.
5. Gasturbine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauggebläse (8) zum Absaugen heißer Gase aus Motorzylindern. und das Druckgebläse (3) zur Zuführung der heißen Kühlluft für anderweitige industrielle Verwendung benutzt wird.
6. Gasturbine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauggebläse (8) zum Absaugen heißer Gase aus Motorzylindern und das Druckgebläse (3) zur Zuführung gekühlter Frischluft nach den Motorzylindern zwecks Aufladung und Leistungssteigerung verwendet wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 846 487; französische Patentschrift Nr. 696 14o.