CH359929A - Gas turbine for ship propulsion - Google Patents

Gas turbine for ship propulsion

Info

Publication number
CH359929A
CH359929A CH359929DA CH359929A CH 359929 A CH359929 A CH 359929A CH 359929D A CH359929D A CH 359929DA CH 359929 A CH359929 A CH 359929A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
turbine
reverse
gas turbine
shaft
gas
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Marque Andre
Original Assignee
Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bbc Brown Boveri & Cie filed Critical Bbc Brown Boveri & Cie
Publication of CH359929A publication Critical patent/CH359929A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/20Adaptations of gas-turbine plants for driving vehicles
    • F02C6/203Adaptations of gas-turbine plants for driving vehicles the vehicles being waterborne vessels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

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.



      Gas turbine for ship propulsion When using steam turbines for ship propulsion, it is known to achieve the reverse propulsion of the ship by a turbine different from the forward turbine, which builds smaller ge and is usually housed in the same housing as the forward turbine. In gas turbines for ship propulsion, the same arrangement can be used; However, unlike steam turbines, the difficulty here is that the reverse turbine cannot be placed under vacuum if it is driven in the opposite direction to its normal direction of rotation.

   Because of this, there is a power consumption that significantly reduces the efficiency of the turbine when running forward.



  There have been various designs proposed to reduce the power absorbed by the reverse turbine when driving forward, but these structures, even if they give better efficiency when driving forward, cause a noticeable drop in efficiency when reversing, which is undesirable. It would also be possible to propose other solutions that gave better results in both directions of rotation, but they required complicated constructions.



  The present invention avoids these various disadvantages. It relates to a gas turbine for ship propulsion with a reverse turbine arranged in the same housing as the forward turbine and is characterized by means that divert the propellant gas emerging from the reverse turbine so that it flows first in the centripetal direction and then gradually in the centrifugal direction .

      The use of such agents has resulted in excellent efficiencies in both forward and reverse travel.



  The following description illustrates the subject matter of the invention. It refers to the drawing, the FIGS. 1, 3 and 4 show different imple mentation forms as the subject matter not limiting examples. In contrast, FIG. 2 shows an implemented, unsatisfactory solution.



  The ship gas turbine described comprises, for example, according to FIG. 1, a four-stage forward turbine 1 and a single-stage reverse turbine 2, which are arranged in the same housing and whose blades are attached to the same shaft 11.

   The means for diverting the gases to exit from the reverse turbine consist of a semicircular groove 3 in the shaft 11 un indirectly after the outlet of the blading of the reverse turbine and an extension 5 of the guide vane carrier of the reverse turbine. This extension should preferably end opposite the base of the fillet 3 and its inner wall should be at least approximately concentric to the fillet in the shaft in order to form a channel 4 with it,

   in which the exit gas flow of the reverse turbine is forced to assume a centripetal direction. When exiting this channel 4, the gas flow is gradually diverted into a centrifugal direction according to arrow B under the influence of the groove.



  The suction effect when running forwards, which is considerable in the case of an unsatisfactory embodiment according to FIG. 2 with an outlet channel 7 in the centrifugal direction, is greatly reduced in that the gas is first forced in a centripetal direction. On the other hand, since any injection of exhaust gases from the forward turbine is impossible, since the gases escape in the direction of arrow A,

    the circulation in the backward blading is reduced to a minimum and the corresponding absorbed power is small.



  The shape of the groove, which gives the exhaust gases of the reverse turbine a centrifugal exit direction in the direction of arrow B, prevents the last stages of the forward turbine from being acted upon by such gases when running backwards; on the other hand, the cross-section of the channel 4 is provided so that the aerodynamic resistance is reduced to a minimum and the braking effect is small.



  In order to further improve the efficiency in both Betriebswei sen, the cylindrical part of the shaft 11, which carries the forward blading, is advantageously connected to the fillet 3 by a slightly concave transition part 12 of the shaft. Thus, with the extension 5 of the vane carrier of the backward turbine, a channel 6 is created, which gives the direction of arrow A to the outlet gases of the forward turbine so that they cannot penetrate into channel 4.



  Fig. 3 shows as a variant another exemplary embodiment from. The channel 4 is formed from the extension 5 of the guide vane carrier of the reverse turbine and a deflector 8 which is attached to the extension 5 and has a semicircular groove, as shown at 3 in FIG. In this case, the shaft l1 is cylindrical over its entire length.

   In addition, the deflection piece 8 on the side of the forward turbine is shaped so that it has the curvature of the transition part 12 of the shaft shown in FIG. 1. It is therefore also his job to channel the gases from the forward turbine.



  In Fig. 3 the deflector 8 is fastened to the extension 5 with one or more carriers 9 be; but it could just as easily be attached to the shaft 11 by any suitable means.



  In the variant that is shown in Fig. 4, the deflector 8 is seen with a shield 10 ver, which allows the forward turbine at high exit speed of the exhaust gases to reduce the exit losses by the fact that they the diffuser through the Channel 6 is formed, extended.



  Of course, the embodiments of gas turbines shown in the figures do not limit the subject matter of the invention, and the means described can also be used in turbines whose number of stages is different, namely if the reverse turbine is multi-stage.



       Of course, the origin of the gases with which the turbines are operated is also irrelevant; they can be supplied by a combustion chamber, diesel engines, free piston gas generators, etc., for example.

 

Claims (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. PATENT CLAIM Gas turbine for ship propulsion with a reverse turbine arranged in the same housing as the forward turbine, characterized by means that divert the propellant gas emerging from the reverse turbine so that it flows first in the centripetal direction and then gradually in the centrifugal direction. SUBCLAIMS 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. Gas turbine according to claim, characterized by the combination of a semicircular groove with an extension of the guide vane carrier of the backward turbine attached immediately behind the blading of the backward turbine in the shaft that carries the rotor blades of the forward and backward turbine. 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. Gas turbine according to claim and dependent claim 1, characterized in that the extension of the guide vane carrier of the reverse turbine ends opposite the bottom of the groove made in the shaft and that its inner wall is at least approximately concentric with this groove. 3. Gas turbine according to claim and the dependent claims 1 and 2, characterized in that the groove is connected to the cylindrical part of the shaft, which carries the blades of the forward turbine, by a slightly concave-shaped passage part of the shaft. 4th 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. Gas turbine according to the patent claim, characterized by the combination of a semicircular fillet fitted in a deflecting piece immediately behind the blading of the reverse turbine with an extension of the guide vane carrier of the reverse turbine. 5. Gas turbine according to claim and dependent claim 4, characterized in that the deflection piece is provided with a shield which extends the diffuser formed by the outlet duct of the forward turbine.
CH359929D 1957-10-01 1958-07-22 Gas turbine for ship propulsion CH359929A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR359929X 1957-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH359929A true CH359929A (en) 1962-01-31

Family

ID=8893806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH359929D CH359929A (en) 1957-10-01 1958-07-22 Gas turbine for ship propulsion

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH359929A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0148590A2 (en) * 1984-01-07 1985-07-17 ROLLS-ROYCE plc Improvements in or relating to gas turbine power plant

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0148590A2 (en) * 1984-01-07 1985-07-17 ROLLS-ROYCE plc Improvements in or relating to gas turbine power plant
EP0148590A3 (en) * 1984-01-07 1985-11-21 Rolls-Royce Limited Improvements in or relating to gas turbine power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2031612A1 (en) Multi-stage axial compressor with an air discharge system as an intermediate stage
DE1428220C3 (en) By-pass gas turbine jet engine in two-shaft design
DE1626130A1 (en) Gas turbine engine plant
DE2221895A1 (en) Gas turbine engine
DE2121485A1 (en) Sound-absorbing device for the formation of a gas jet
DE2853340A1 (en) DEVICE FOR CREATING A PRE-WHIRL AT THE COMPRESSOR INLET OF A TURBINE ENGINE
DE1601687B1 (en) Exhaust gas turbocharger for internal combustion engines
DE2032964C3 (en) Gas turbine system with counter-rotating impellers
CH359929A (en) Gas turbine for ship propulsion
DE2412242A1 (en) GAS TURBINE ENGINE FOR FLOW DEFLECTOR IN THE FAN DUCT
DE2818132A1 (en) ROTOR BLADE FOR A GAS TURBINE ENGINE
DE1428216A1 (en) Multi-stage axial compressor
DE1190736B (en) Dual-circuit gas turbine jet engine
DE1072843B (en) Gas turbine for ship propulsion
DE1068513B (en) Internal combustion engine with exhaust gas turbocharging
EP0296440B1 (en) Steam turbine for partial loading operation
DE1231959B (en) As a twin-flow engine in single-shaft design, lift jet engine for aircraft
DE312856C (en)
DE926289C (en) Device for the improved utilization of the energy of the exhaust gases from internal combustion engines, in particular for propelling aircraft
DE2242733A1 (en) SHIP DRIVE
DE1136236B (en) Water jet propulsion for fast moving watercraft
AT109008B (en) Blading for steam or gas turbines.
DE912427C (en) Ship propeller with water penetration slots in the wings
DE1503581C (en) Two-stroke internal combustion engine operated with exhaust gas turbocharging
DE880307C (en) Overpressure steam or gas turbine operated under load with strongly variable speed