CH359929A - Gasturbine für Schiffsantrieb - Google Patents

Description

      Gasturbine        für        Schiffsantrieb       Bei der Verwendung von Dampfturbinen für den  Schiffsantrieb ist es bekannt, den     Rückwärtsantrieb     des Schiffes durch eine von der Vorwärtsturbine  verschiedene Turbine zu erreichen, die kleiner ge  baut und meistens im gleichen Gehäuse wie die  Vorwärtsturbine untergebracht ist. Bei Gasturbinen  für den Schiffsantrieb kann man die gleiche Anord  nung verwenden; aber anders als bei den Dampf  turbinen stösst man hier auf die Schwierigkeit, dass  die     Rückwärtsturbine    nicht unter Vakuum     gesetzt     werden kann, wenn sie entgegengesetzt zu ihrem  normalen     Drehsinn    angetrieben wird.

   Deswegen er  gibt sich eine Leistungsaufnahme, die beim Vor  wärtslauf den Wirkungsgrad der Turbine merklich  vermindert.  



  Es sind verschiedene Konstruktionen vorgeschla  gen worden, um die bei Vorwärtsfahrt von der       Rückwärtsturbine    aufgenommene Leistung zu ver  mindern, aber diese Konstruktionen, auch wenn sie  bei Vorwärtsfahrt einen besseren Wirkungsgrad er  geben, verursachen einen merklichen Wirkungsgrad  abfall bei     Rückwärtsfahrt,    was unerwünscht ist. Es  wäre auch möglich, andere Lösungen vorzuschla  gen, die in beiden Drehrichtungen bessere Resul  tate gaben, aber sie bedingten komplizierte Konstruk  tionen.  



  Die vorliegende Erfindung vermeidet diese ver  schiedenen     Nachteile.    Sie     betrifft        eine    Gasturbine  für Schiffsantrieb     mit    einer im selben Gehäuse wie  die Vorwärtsturbine angeordneten     Rückwärtstur-          bine    und ist gekennzeichnet durch Mittel, die das  aus der     Rückwärtsturbine    austretende Treibgas so  umlenken, dass es zuerst in zentripetaler Richtung  und nachher nach und nach in zentrifugaler Rich  tung fliesst.

      Die Anwendung solcher     Mittel    hat ausgezeich  nete Wirkungsgrade im     Vorwärtslauf    wie auch im       Rückwärtslauf    ergeben.  



  Die folgende Beschreibung verdeutlicht den Ge  genstand der Erfindung. Sie bezieht sich auf die  Zeichnung, deren     Fig.    1, 3 und 4 verschiedene Aus  führungsformen als den Gegenstand nicht beschrän  kende Beispiele zeigen. Hingegen zeigt     Fig.    2 eine  ausgeführte, nicht     befriedigende    Lösung.  



  Die beschriebene     Schiffsgasturbine    umfasst bei  spielsweise nach     Fig.    1 eine vierstufige Vorwärts  turbine 1 und eine einstufige     Rückwärtsturbine    2,  die im selben Gehäuse angeordnet und deren Lauf  schaufeln auf derselben Welle 11 angebracht  sind.

   Die Mittel zum     Umlenken    der Gase nach Aus  tritt aus der     Rückwärtsturbine    bestehen aus     einer     halbkreisförmigen Hohlkehle 3 in der Welle 11 un  mittelbar nach dem     Auslass    der     Beschauflung    der       Rückwärtsturbine    und einer Verlängerung 5 des       Leitschaufelträgers    der     Rückwärtsturbine.    Diese  Verlängerung soll vorzugsweise gegenüber dem  Grund der Hohlkehle 3 enden und ihre innere Wan  dung soll mindestens angenähert     konzentrisch    zur       Hohlkehle    in der Welle sein, um mit ihr einen Ka  nal 4 zu bilden,

   in dem der Austritts     gasstrom    der       Rückwärtsturbine    gezwungen wird, eine zentripetale  Richtung anzunehmen. Beim Austritt aus diesem  Kanal 4 wird der Gasstrom unter dem     Einfluss    der       Hohlkehle    nach und nach in eine zentrifugale Rich  tung nach Pfeil B umgelenkt.  



  Der Saugeffekt beim Vorwärtslauf, der bei einer  nicht befriedigenden Ausführung nach     Fig.    2 mit  einem Austrittskanal 7 in zentrifugaler Richtung  beträchtlich ist, wird dadurch stark     vermindert,    dass  das Gas zuerst in eine zentripetale Richtung     gezwun-          gen        wird.    Da anderseits jegliche Injektion von Aus-           trittsgasen    der     Vorwärtsturbine        unmöglich    ist, da  die Gase in .der Richtung des Pfeiles A entweichen,

    wird die Zirkulation in der     Rückwärtsbeschauf-          lung    auf ein Minimum reduziert und die entspre  chende absorbierte     Leistung    klein.  



  Die Form der Hohlkehle, die den Abgasen der       Rückwärtsturbine    eine zentrifugale Austrittsrichtung  im Sinne des Pfeiles B gibt, verhindert, dass beim       Rückwärtslauf    die     letzten    Stufen der Vorwärtstur  bine von solchen Gasen     beaufschlagt    werden; an  derseits ist der Querschnitt des Kanals 4 so vorge  sehen, dass der aerodynamische     Widerstand    auf ein  Minimum herabgesetzt und der Bremseffekt klein  ist.  



  Um die Wirkungsgrade bei beiden Betriebswei  sen weiterhin zu verbessern, wird der zylindrische  Teil der Welle 11, der die     Vorwärtsbeschauflung     trägt,     mit    der Hohlkehle 3     vorteilhafterweise    durch  einen leicht konkav geformten Übergangsteil 12 der  Welle verbunden. So entsteht mit der Verlängerung  5 des     Leitschaufelträgers    der     Rückwärtsturbine    ein  Kanal 6, der den Austrittsgasen der Vorwärtstur  bine die Richtung des Pfeiles A gibt, so dass sie  nicht in den Kanal 4 eindringen können.  



  Die     Fig.    3 zeigt als Variante ein weiteres Aus  führungsbeispiel. Der Kanal 4 wird aus der Ver  längerung 5 des     Leitschaufelträgers    der     Rückwärts-          turbine    und einem     Umlenkstück    8 gebildet, das ge  genüber der Verlängerung 5 angebracht ist und     eine     halbkreisförmige Hohlkehle aufweist, wie sie bei 3  in     Fig.    1 gezeigt ist. In diesem Falle     ist    die Welle       l1    auf ihrer ganzen Länge zylindrisch.

   Ausserdem  ist das     Umlenkstück    8 auf der Seite der Vorwärts  turbine so geformt, dass es die Krümmung des in       Fig.    1 gezeigten Übergangsteiles 12 der Welle auf  weist. Es ist somit auch seine Aufgabe, die Aus  trittsgase der Vorwärtsturbine zu kanalisieren.  



  In     Fig.    3 ist das     Umlenkstück    8 an der Verlän  gerung 5 mit einem oder mehreren Trägern 9 be  festigt; es könnte aber ebenso gut durch irgend  ein geeignetes Mittel auf der Welle 11 befestigt sein.  



  Bei der Variante, die in     Fig.    4 gezeigt wird, ist  das     Umlenkstück    8 mit einer     Abschirmung    10 ver  sehen, die bei grosser Austrittsgeschwindigkeit der  Abgase der     Vorwärtsturbine    erlaubt, die Austritts  verluste dadurch zu verkleinern, dass sie den     Diffu-          sor,    der durch den Kanal 6     gebildet    wird, verlängert.  



  Selbstverständlich     begrenzen    die in den Figuren  gezeigten Ausbildungsformen von Gasturbinen nicht  den Gegenstand der Erfindung und die beschriebe-         nen    Mittel können auch bei Turbinen angewendet  werden, deren     Stufenzahl    verschieden ist,     namentlich     wenn die     Rückwärtsturbine    mehrstufig ist.  



       Selbstverständlich    ist auch die Herkunft der  Gase, mit denen die Turbinen betrieben werden,  gleichgültig; sie können zum Beispiel von einer  Brennkammer, von Dieselmotoren, von     Freikolben-          Gaserzeugern    usw. geliefert werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gasturbine für Schiffsantrieb mit einer im sel ben Gehäuse wie die Vorwärtsturbine angeordneten Rückwärtsturbine, gekennzeichnet durch Mittel, die das aus der Rückwärtsturbine austretende Treib gas so umlenken, dass es zuerst in zentripetaler .Richtung und nachher nach und nach in zentri fugaler Richtung fliesst. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Gasturbine nach dem Patentanspruch, ge kennzeichnet durch die Vereinigung einer unmittel bar hinter der Beschauflung der Rückwärtsturbine in der Welle, die die Laufschaufeln der Vorwärts und der Rückwärtsturbine trägt, angebrachten halb kreisförmigen Hohlkehle mit einer Verlängerung des Leitschaufelträgers der Rückwärtsturbine. 2.

   Gasturbine nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung des Leitschaufelträgers der Rückwärts turbine gegenüber dem Grund der in der Welle an gebrachten Hohlkehle endet und dass ihre innere Wandung mit dieser Hohlkehle mindestens angenä hert konzentrisch ist. 3. Gasturbine nach dem Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkehle mit dem zylindrischen Teil der Welle, der die Laufschaufeln der Vorwärtsturbine trägt, durch einen leicht konkav geformten über gangsteil der Welle verbunden ist. 4.

   Gasturbine nach dem Patentanspruch, ge kennzeichnet durch die Vereinigung einer unmittel bar hinter der Beschauflung der Rückwärtsturbine in einem Umlenkstück angebrachten halbkreisförmi gen Hohlkehle mit einer Verlängerung des Leit- schaufelträgers der Rückwärtsturbine. 5. Gasturbine nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkstück mit einer Abschirmung versehen ist, die den vom Austrittskanal der Vorwärtsturbine gebildeten Diffusor verlängert.