DE1426327A1 - Gasturbine mit offenem Kreislauf - Google Patents

Description

Der Patentanwalt ₉-IiIg. E. Jourdan

Trtrnkfurt/Haln Kronberger Str. 46 IA each·* Az. t ? 33 562 Ia/46f Tr

»ord-¥erke
Aktiengesellschaft

fltasturbiae Bit offenem XreisXauf

Priorität der U.S.-Patentanmeldung Ser.Io. 19 79? ▼<» 4. April 1960.

Di« Erfindung besieht eich auf eine, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrseu^en geeignete Oa θ turbine, beetehend bmm einer Verbundanlage alt einer Hiederdrucketufe alt itottpreMOr und Turbine «ad einer Hochdruck-•tufe alt Xamv**ß*OT und Turbine sowie Zwischenkühler lud Swisefeeaerftitser und einer XitteXdrucktürbine als getrenntXtmfende *ut*l·latun«·turbine (Kraftturbine), wobei aXXe ^turbinen in Serie geschaltet und zwei ZwisohenktUüLer vorgesehen aind_v die «it einer Seite an den liederdruokkoeipressor usd sit der anderen Seite an dem Moeirtrttalprssor angesohloseen sind, und alt eines den KQhXXuftstro« erseugenden und durch die Zwischenkühler fordernde» «ebläse, das antriebesäßig mit der

Verbunden ist.

H26327

Bei einer derartigen Gasturbine wird Luft unter atmosphärischen Bedingungen angesaugt und durch den Nieder» druckkorapressor verdichtet und daraufhin dem Hochdruckkompressor Über die,vorzugsweise in Zwillingeanordnung beiderseits der Niederdruck- und der Hochdruckgruppe vorgesehenen Zwischenkühler augeführt. Die KiederärucJc- und die Hochdruckgruppe liegen vorzugsweise achsparallel zueinander» wobei die Hochdruckgruppe über der Siederdruckgruppe angeordnet ist· Sie Zwischenkühler arbeiten vorzugsweise im Querstromprinsip und vervenden atmosphärische Luft als Kühlmittel. Das Kühlmittel wird vorzugsweise mittels eines von der Ifiederdruckgruppe angetriebenen Gebläses zwangsläufig durch die Zwischenkühler gedrückt· Die Zwischenkühler setzen die Temperatur der aus dem Xiederdruckkompressor austretenden Luft herab, wodurch die vom Hochdruckkompressor aufzubringende Arbeiteleistung vermindert wird.

Die im Hochdruckkoapressor verdichtete Luft wird in ewei Teiletrömen zerlegt und durch die zu beiden Selten der Oasturbine angeordneten Zwillinge-Wärmeaustauscher geleitet» Die Wärmeaustauscher erhitzen die komprimierte Luft durch Wärmeübertragung von den Abgasen ά^τ Gasturbine her, bevor die Luft einem ersten Brenner zugeführt wird. Dadurch werden sowohl die Air den Antrieb der Gasturbine erforderliche Brennstoffmenge als auch die Abgaetempe— ratur herabgesetzt· Ton den Wärmeaustauschern strömt die Luft durch doppelte Einlasse in den ersten Brenner, wo ihr Wärme inhalt durch die Verbrennung des diesem Brenner zugeführten Brennstoffes erhuht wird· Ton dem ersten Brenner werden dann die heiSen ease der Hochdruckturbine zugeführt, welche die Antriebskraft für den Rochdruokkompressor liefert.

Die aus der Hochdruekturbine austretenden Gase werden in

909903/0163
7460/ . -3- 8AD OBlGJNAL

•inea eweltea ed«r wiedkrerhitanieebrenner noehsals er-IdLtSt₉ bewr si· In di· eigentliche Krafttorbine einatrOaon. IBAm Kraftturbine und der·» Welle liegen koaxial smr Vlederdx-uekgrttppe, und die Ylederdruektturbine ist «nalttslbsrhinter tor Kraftturbine alt Besug auf die 8trÖ-avaf*i*l«ttt*ai de* Arbeitsmittels «afeordnet. Die Krafttvx^iA« und At* Ilederdruokturtine drehen aloh vorsugeweis« gufeuBiiinl^ meinender» wobei keine Dttsen «wiechen Urne» «Mceordaet «lad· Die Hiederdruokturbine ist alt am yiederor sar Xraftllkertragang rerbunden.

der Viederdruokturbln« «erden danatHiin den oben «nMatem Zvilllmee-WtnMeaetsaeohera über einen Diffusor t der die Iledef€cksr«ppe wigibt· Ton den

die e*ee la die freie Ateoephire

9a dl· iseMreekeroppe alt nahes« konstanter Drehzahl über den fgdftsa fell d«s Belaatrmgebswiehes der Gasturbine ▼oa «twa JOß der lemadrehsahl bsi Leerlauf bis 100?« der isnwdr shssbi IwI Tollast Haft bildet si· eine assgeseiehnst· XraitesaOle fttr dl· alt der Gasturbine und des fahr~ «•«i TtTswadsiisn MlXfs- und Xusatseinriohtungen, *· 1. Olpwapea« XrsJtsteiierwsayen uew. Saduroh kennen diese waejsatllaii kleiner als dl· bei gewöhnlichen Ter*

rerwendeten Fuapen auscefuhrt

Is 1st Aaf^sbe der Brfindmi«, ein ·!«·»·· eotelersystea sspr aiobalsrusj, der Xagsr für dl· inserhalb der esstnrblne TOrius^eassi Wellea «ad Iwhnrartsltsa «u schaff en« Slersu wird erfladimtscssJt «la Oib1 T fssiaaelbehllter für die !•«•τ iss* Ittederdraektarbine, ein weiterer ölhilfssaamelbebjater fBr die !««er der Krafttarblne und ein·· alt ihr

Betriebes, sowie ein ölhaupt-

909803/0163

sammclbchftltcr für die restlichen Lager, d* h. tür die Lager des ilederdraekkompressors, dee Gebl&ses, dee Hochdruekkompressors und «inte ait Um verbundenen Zusatsgttritbee vorgehen. Zur förderung dee Schmieröles «erden Mehrere, Torsugsweise drei, ölpumpen τοπ der Hochdruclcgruppc angetrieben, τοη denen swei Kit ihren Zuleitungen Bit den ölhilfeeemelbeh&ltern in verbindung ctehenund »it ihren Ableitungen an eine geaeinsea« alt dea ö ecouelbeMlter in Verbindung stehende Olkamer •ind, «ehrend die dritte ölpuepe das Sohnierul au· des Ölh*uptea»ielbehaittr saugt und o« unter Druak *u den, •ohiedenen Lfigtra und Z ahnred sät ien, die eine Schmierung benötigen, Yoreugsweise über einen Ölfilter und einen ölktthler fördert« Kin wesentliohes Kerlosal des Sohaiersystems besteht in der Tervendung τοη entspreehend angeordneten ftüekeehlftgrentilen, die, «renn die O&sturbine still» steht, ein Abfliegen des Schaieröles τοη den Sohaierstellen su den Tersehiedenen Sameletellen Terhindern* Auf diese Weise «erden sofort m*£s, τοη der ersten üttdrehung der angelassenen Gasturbine an, alle su schmierenden Stellen der Gasturbine ausreichend mit Schmiermittel Tersorgt·

linselAeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines In den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispiele. Der Umfang der Erfindung ergibt sieh aus den Patentansprüchen. Sarüberhinaus gehende feile der Beschreibung und Zeichnung dienen lediglich der Xrlluterung, ohne Gegenstand ύ·ν Irflndung «u sein, Xs ewigent

Fig· 1 eine perspektivische Torderansioht einer Gas* t turbine gemftS der Erfindung,

Yig« 2 eine der Tig, 1 entsprechende perspektivische Ansicht der Gasturbine, wobei einseine feile

fo 7460/27*2.1963 -5-

9 0 9 9 0 3/0163

- ^!»^; · ^:^& SAD ORIGINAL

weggeschnitten oder Im Schnitt dargestellt sind»

Fig· 3 ei»e ectasmatieche Darstellung dea thermodyna-

■" - misohen Kreislaufes der Sas turbine»

yig* 4 einen senkrechten Mlttellingssohnitt duroh

und 5 41· Oästurbine,

^ einen waagerechten TeillMngsechnitt duroh die

. Viederdruokebfe,

« 7 einen eenkrechten Schnitt durch den Antrieb «er Sehaierölpiuapen,

fig· β ₇ einen eeskrecshten Schnitt in größerem Maßstab , , duroh Ale ßchaitrölpioapen,

Fig« 9 eine friasipdaratellung des öchmierayetema.

Der in den flg_# 1 und 2 in Geaaataneioht und Geeantschnitt dargeatellten Oaeturbine, deren Hauptbestandteile mit den Kreial&ufeyete* eeiiemÄtlech in Yig· 3 eralchtlioh aind_t wird £uft mittele einen Hiederdruckkoapreeeors 11, ror-•ugevelae einee Kreieelkoapreeeora, duroh zwei Zwilling»- Bpiralleitimgea 12 und 13 sugefOhrt» Die Spiralleitungen teilen den ναι »iederdruoklcoBpreeeor körnenden Luftstrom und führen Um »wei iwillinga-Zwieehenkühlern 14 und 15 su» die aÜaQneretromkühler auegeführt und Bitteis eines eeelise* U ait Kühlluft^ versorgt werden, Dao Gebläse fördert die Kühlluft το« Zentrum der ttaaturbine her durch die SwisohenkÜAler nach auBen. Tom den Xwisohenkühlern aus werden die gekohlten Luftatröme mittels sweier Bohrleitungen 17 imd 1· wieder smsaMaengeftlhrt und in die £inlafikammer 19 (fig· 2 «al 4) elnea Hochdruokkompreeeora 20» Tomugeweiee eines lejatrlfegeXkompreeeore, geleitet» welcher die X*ft WlAlWr Terdiohtet und sie la eine Spiralleitung 21 fQrdert·

909803/0163
woUAa BAOORiOiNAL

Ton dieser Spiralleitung 21 aus wird die Luft mit Hilfe zweier Rohrleitungen 22 und 23 wieder in zwei Luftströme geteilt und zwei Wärmeaustauschern 24 und 25 zugefUiirt, tos denen je einer an einer Seite der Gasturbine angeordnet ist· Die aus den Wärmeaustauschern 24 und 25 kommenden Luftstrom« werden eines ersten Brenner 26 durch Rohrleitungen 27 und 28 zugeführt, von denen je eine in eine Seite des Brenners 26 mündet und somit die Luft ströme im Brenner wieder vereinigt werden.

Die verdichtete Luft wird in dem ersten Brenner 26 mittels eines Brennstoffes erhitzt, der durch eine Düse 29 (Pig. 5), ζ. Β. eine Umwälzdüee, zugeführt wird· PaB aus dem Brenner 26 ausströmende Gasgemisch gelangt durch eine Spiralleitung 3C in eine Hoehdruckfeibine 31» Toraugaweioe eine Badialeinetröm» turbine» welche die Energie sum Antrieb des Hochdruck>-sa~ preasore 20 liefert» Beide Einrichtungen werden ausammen Bit d$r sie tragenden Welle als Hoehdruelcgruppe bezeichnet. Das Gasgemisch aus ά^τ Hochdruokturbine wird durch eine 2en— troll ei tung 32 einem zweiten oder Wiedererhitzungsbrenner 33 augeleitet, in welchem es auf Hochtoüperatur erhitst wird» ehe es durch eine Spiralleitung 34 und eine Turbincndüee 35 einer Kraftturbine 36 zugeführt wird.

Aus der Kraftturbine 36 expandieren die heißen Gase durch eine Zweistufenniederdruckturbine 37 in einen Diffusor 38· Sie Abgase werden dann geteilt und in die Wärmeaustauscher und 25 geleitet. Die Fig. 2 ee& im unteren feil die Verbindung zwischen dem Diffusor und dem Wärmeaustauscher 24* Wenn die Abgase durch die Wärmeaustauscher strömen» findet eine Wärmeübertragung zwischen den Abgasen und der von dem Hochdruck« kompressor kommenden komprimierten Luft statt. Die abgekühlten

Po 7460/ 27.2.1963

-7.

909803/0163 «AD original

Alga·· WKJ&m 4«*tA Aualatlait«m«en, τοη denen in fig. 1 mad 2 «Λ mm WlTMeamtauaeaar 24 hde AualaSleLtung 59 midfclfcar iat, in Al· Atmoeptelre amageatolan*

Dem MimUaeAxutm»oT 11 wird «weekmäßig «in Schall-40 TOTVeMfcaltet, ««later ti· hohen, durch den «nwmgt«a eeraueeh« Wapft. 3)·ρ Aufbau der ♦tn—lKW lmyt%Mt«iAt·!!· «i Hur fu«Jctioji«ll«r Zu» «»lVt SlA am· dtr fole«nA«n l«aolir«lbun£t

Kit Bjflf MXt 41· f1«· 4 und 5 Ist «u «rkeimen, d«B dl·

«r*ruekkOMpr«eeor 1I₉ d«r 97 μΛΑ d«r«n

4*r H«4«s«no]Ew«U· 41,

57 eatkait «In «rat·· Turl)iii«ir»d 42» •Uwwl-I— t^tlpiayttdi 45 «a& ·!»· fwl»di«idü»· 44. 2a*

42 towtm mit der Ile4erdrue3cw#ll· 41 au· tin«

wttowid 4a* Turbinenrad 45 l&ftar Mit der Kt«4«r4nialc««U· 41 «lttel· «Ibm 8e3uaul»bols«ns 45 «■4 «lttar Mnttwr 46 rtrbondan let· Stkrar« axial· Sietenmg»» 47 Twtolatarn eint £*€«*a«lti«· Terdraaun« der

Ii«4ardruaU»««p»aaor 11 (W*. 4) nttilt ·1η· lab· al« fUMptln 49. Bl· lab· bMltst ein· Itntralbtthrunf, in iwilBiwp da· HO*· 50 alt Yntalta aln^fUft 1st» 41· einen ya41alaii 1tafa»caflam·^ 51 b*«lt*t, «tldwr mit einer am *l«4«>4*aekga*«ttM !««bar b^mtl^ten Platte 52 «la· La*

55 bildet. »1· lab· 4β iat amf der Vieder-41 mittel· einer Matter 54 befestigt- Ha· auf 4«r lle4<Tflrtt«taalle 41 attf«e»«mraabt· und durch «ta Stift 55 |^»l«k#rt· mitwalauf ende labertbimbe 56 Terdeükt 4aa

90 9903/0163 bad

Wellenende und die Mutter 54 taad fcewirjrfc eine glelehsSSige Strömung für die in den Kompressor 11 eintretende Luft*

Die Niederdruckgruppe ist in eines Xlederdruokgehiiuee mit Hilfe von Gleitlagern 58 und $9 wid eines Beppelkugellager 60 drehbar gelagert« 3>iese Lager «erden durch ein später im eixuselnen beschrieben««. Schmiersystem gesohsiert* Schmieröl dieees Sehafcreystea» wird unter !Druck einem is Niederdruckgehäuee 57 liegenden Sanas 61 (Fig» 6} «ugeführt, von des es durch einen «eiteren Kanal 62 und eine mit eines Bückschlagrentil 63 Tersehene Rohrleitung 64 mm Gleitlager 58, welches in eines Lagerträger 65 aufgenosssten ist* etrSst* Das Gleitlager 59 wird Ton einer in des iiiederdruckgeltäuee 57 gelagerten aylinderieclitn W£Lm% 66 ge* tragen, welche sit eines in Achsrichtung rerlanfenden Kanal 67 versehen ist* Durch diesen Kanal erhalt das Gleitlager Schaieröl tob Kanal 61 lter durch einen «eitere» la Wieder* druckgeh&uee liegenden Kanal 63 und Kanäle 69 und 70 in fiülee 66«

Schmieröl wird unter Brack el»enfall» atm Doppel-Kugellager 60 tos Kanal 61 her durch is Siederdruckgehauee 51 Torge* •ehene Kanäle 71 und 72, eine Singnut 77 und einen Kanal 74 (Fig. 4} is Lagerträger 75 für das Dopp#lkug«llag«r und ein an Arno, Kanal 74 angeschlossene» fiohretüok 76 stigeführt* !Dieses Rohrstück 76 richtet den öl»trahl auf das Doppelkugellager 60 und auf den Eingriffapunkt svlsohes eines auf der Issderdruekqtielle 41 feefeatigten Kegelrad 77 und eines auf einer Welle 78 befestigten Kegelrad 79. Die »eile 78 trägt das Gebläse 16 und besteht aus «wei sittels einer Keilnutenhülse 80 verbundenen Yellenteilen· Schmieröl wird unter Druck ebenfalls gegen des Usfangsflanseh 51 der in des Viederdruckkospressor 11 angeordneten Hülse 50 durch den Kanal 81 is lagerträger 75 gerichtet« us eine Art

*o 7460/ 27*2.1965909803/0163 „ -9-

SAD ORIGINAL

la der Äiederdruckgruppe su bilden.

M« aa»tarblae ist alt eines aa Boden des Siederdruckge-MhMIf 5? «aevartaetea ölhouptBaaMlbehalter 82 versehen und d*a daroa Aa* Äoppei-Xttgellager 60 hindurchgehende Selsrttrlll <&M

nicht dargt»t»llfm lchlraun la Äiederdruoicgehäuee 57 w&A 4a· dwroh da· Mttitlager 59 hindurchgehende Scneieröl •m» eiaea aatnaalb der miee 66 liegenden ölhilf eeaaiiel-85 Äwreh ein· ftobrlcltums 84 und ebenfalle einen rand·* nicht dargestellten Hohlraum la 57 abwärts la dien Clhauptssan

j^psr 59 ict eine Labyrinthdichtung 85

*la Abilieien d·» Scheieröl·» an der 4t «ntlans sw Gleitlager 58 Terhindert mid e«f ^««ai »mU sevfihrleirtet, daß da« Schmieröl rcm des

St Iwr la den öliülfeeaewlbehälter 83 gelangt. mim 4» ei«ltlae9r 58 fceraaetretende Schmieröl wird In

^p#irlxiiKr 65 TorKeaeheaeoi ölhilfeeaaeelbehälter 86 β Mi—eit tat jBlemgt -von hier durch Rohrleitungen 87 ml 88 (H«» 4 «Ml 5) «ad einen la liederdruokgeliluee 57 «acvivtMrtexi HmO. 89 sa einer epäter beeohziebenen Öl-

82 let dxnfch einen ölfUll-

11 (Fig. 6) auftgehenden Spiral-15 «lad we Vlederftruokceliftaee 57 alt Hilfe 91 *«*»*tirt- Da· G«hÄöee 9t de» Hie-

11 lat aa de« IlederdruckceftMuee 57 altteji» MfcymT «dwXt«rfcol»ea 95 awntriert and alt den S»lr*U«i£a*«Mi ft «wl 15 aitt^L· aekr«r*r 3chr*ttb«n 94 reru Bw >Uffmwii. 95 dea Vle4«jrdraekkoapr«»eor·, welcher

9a9₍»Q3/G163

-ΊΟ-

mehrere in FIg* 6 im Querschnitt sichtbare Flügel 96,97 und 98 besitzt., iat aswi*ch.en dem iiiederdruckgehäuee 57 und dem Korapresacrgehäuee 92 angeordnet und legt sich zusätzlich sit einer am seinem AuBenumiang vorgesehenen Schulter gegen einen Hand UeT Spirallleitungezt 12 und 13.

Die Siederdraokgruppe ist tob einem Au3engehause 99 umgeben, welches mit dem Ifiederdruckgehäuse 57 fest verbunden ist*

Wie bereits ausgeführt, wird daß Gebläse 16 (^yig. 4) Ton der Hiederdrueitwelle 41 her durch das Kegelradpaar 77,79 und der Welle 78 angetrieben» welche einmal in dem Niederdruckgehäus« mittels eines in u.er Sähe des Segelrades 79 liegenden Kugellagers 100 und sum anderen in einem aus zwei feilen 101 und 102 «ueamatengesetsten Gebläeegehäuse 105 Bitteis eines in der ifähe des Gebläeeradea 16 angeordneten Kugellagers 104 und veiter in zwei Gleitlagern 109 und 106 gelagert ist* Biese Gleitlager befinden sich in dem feil 101 des GebläsegehäuBee und in »ine» zwischen dem Niederdruclcgehäuee 57 und de» Gehäuseteil 101 angeordneten £ragstück 107« Atif &mv Gtbläaewelle 78 ist neben dem Kugellager 104 •in Kegelrad 108 befestigt, welches sum Antrieb einer Well« 109 mittels eines Kegelrades 110 dient. Biese Welle 109 ist in dem feil 101 des Gebläeegehäusee mittels zweier Kugellager 111 und 112 gelagert und dient zum Antrieb einer wei-

teren Welle, mit deren Hilfe außen an der Gaeturbine liegende Zusatzeinrichtungen, a. B* ein· EraXtsteuerpuape, ein Kühlmittelkoapreesor uaw., angetrieben werden«

Sem Kugellager 104 w& den miteinander kaaaenden Kegelrädern 108 uaä 110 wird Schmieröl durch «inen in einer s» öebläsegehäuee befestigten Platte 113 rorgteehenen Kanal

114 »ugefUhrt, der zu diesem Zweck mit zwei Eohrstüoken

115 usd 1t6 Tersehen ist, tos denen dss Hohratüek 1t5

to 7460/ φι »j ifi£t «_; . > _ . ^ . ' -»11—

ORIGINAL

SohmlerOl β*β*» **· Kugellager 104 «ad das Bohratttek 116 da» Safcml«r91 fftfftSt die Kegelräder 106 und 110 epritst·

Ban 0X«ltX«««m 10$ wad 106 wird Schmieröl unter Druck aas etna* Kanal117 i* fteWäeegeMueeteil 101 des allgemeinen

W jaajtoj+tajen SkOgsfereyeta» «ugefUhrt.

Ana Am Kanal 117 »trttat da« Schmieröl mm Gleitlager 105 durch eine» Kanal 118 waA mam 014ItIaCeX¹ 106 durch einen rom Kanal 118 a*aittl£eaA«n Kanal 119' * Al· Schmieröl für daa am unteren Sfed« tor β·&1Αβ·ν·11· 78 lieg«»!· Kugellager 100 dient da« am den «leitla«e«i 10S und 106 eAtro^fende öl«

Ol de· &«Aaaer«7at«m wird efeenfalla unter Druok einem Kanal 176 lÄ »·!! 1ÖV d«« eeDl&eegehÄu··· 105 sugvfttnrt and etrOmt rm. «feMevdmre* einen Kanal 177 am den Kugellagern 111 und der Well« 109« $af au» den Lagern herauatretende Schmieröl m«it «vroli ·!*·» Kanal 178 mA ·1ηβη Kanal 179 ia ffehfiueet*il 101 «aafttlter durch einen Kanal 180 im Wiederdruckge-57 i« im Oltonpfammelhehil ter 82 «urück.

let mit tiliaai

ftriiMdeWikghi ern 14 nwt 15 auagehenden aohrleitwogen i» lentrwB der Ctaeturbine in einem «yllnd-4 and 5)_f der eimern «ylinderförmigen 121 der loQhArmoJcgruppe umgreift·

121 entWUt die Klnlaflkammer 19 dea 2O₉ eowie dl· «|klr*lleitung 21 m*4

122 Tereasen· Mit deaaen Ulf· ea am A«ar #a*turbina eefeetigt wird.

kiMUam <|e<#ne> 123 «tlüat einen Teil 124 nur Auf-Xrai^«iir%lne 36, der Iie4erdruckturBine 37 end

-12-909Ö03/0163 ^

H26327

einee Untersetzungsgetriebes.

Αία Hochdruckgehäuee 121 ist ein Zueatrgetriebegehäuee befestigt (Fig. 4)· welches alt einem !Flansch 127 am Hochdruckgeh au ae befestigt let· Am Boden des Zus&tsgetriebegehäusee let ein olfcilfssaaaelbeaAlter 128 angeordnet»

Der Hochdruckkompre«Bor 20 und die Hochdruckturbine 31 (flg. 5} liegen mit ihren Rücken gegeneinander und bestehen vorzugsweise aue eines Stück* Von der Kospreasoreeite aue «retreckt sich ein· Welle 129 ('ig· 4)t die Is Hochdruckgeh&uee 121 mittels eines Gleitlagers 130 und 1st ZueatzgetriebegehäuBe 125 Mittels einee Doppelkugellagere 131 gelagert ist.A* Ende der Veil 129 ist ein Segelrad 132 befestigt« welches si* eine» auf einer felle 133 befestigten Kegelrad 134 kta*t. SIa Stirnrad 13$· welches auf der teile 133 befestigt ißt, dient als Antrieb für aehrere ölpuapen, welche »päter in einzelnen beschriiben werden*

Zur Schaierugg des Gleitlagere 130 und des Doppelkugellagers 131 der Welle 129 wird Schmieröl unter Druck «us eines Kanal 136 augeführt, τοη des es durch weitere Kanäle 13? und 138 «um Gleitlager 130 gelangt· Zum Deppellcugellager 131 wird das Schmieröl rom Kanal 137 la eine Ringnut 139 Is Lagerei tu gefuhrt, τοη wo ans ein fell des Öles durch Kanäle 140 und 141 »u Gleitlagern 142* 143 flieStt welche die Wells 133 tragen« Das Ol aus den Lagern 130,131.142 lind 143 sammelt sich es lode* ά·9 Zueatsgetriebegehöuaee 126 in dem ÖlhilfseasmelbehÄlter 12Θ und fliest τοη dort durch einen nut teilweise angedeuteten Kanal 144 in das liederdruckgehÄuee und dann

Fo 7460/ 27·2·1963

909803/0163

ÖAD ORIGINAL

«elter ist den ölhauptsammelbehälter 82*

Mit *esug auf Yig· 7 ist su ersehen, daß das auf der WeUe 133 befestigte Stirnrad 13· einmal mittels eines Zwisohenrades U5 und eines auf einer Welle 146 befestigten St^jenrades 147 «mme Anlaaeer-eaneratoivKoabination 148 und sum anderen mittels einea Xwieohenradee 149 und eines Stirnrades 150 drei Olpumpen 151#152 und 153* vorsugsweisi rom Oeroftortypt antreibt· Me inneren Rotore der Olpumpen sind siuammen Kit dem Stirnrad 150 auf einer gemeinsamen

Am Äittelabschnitt des Susatsge-124| let« «ie fig· 4 «eigt, ein ölfilter 155

8 sei«t in «roiierem MaBatab die drei ölpuepen 152» IQ WA deren luleltoneen 156, 157 und 158. Die 01* pumpe 153 erfellt SeiaüerSl duroh die Zuleitung 158 und •tdit diefe« in tin« Ableitung 159 *»·» deren Verbindung mit dem, BemMiereyetem epater beeonrieben wird. In der Ableitung 159 i«t ein Überdruckventil 160 angeordnet· velonee terminiert· dal ein an hoher Überdruck in &·τ Pumpe 153 entmtemt. »i· Qlpempe 152 erhalt Ol τι» der Zuleitung 157 und 41* 6ΐϊ«βρ·151 τοη der luleitang 156» Da· öl am eae beide» Ol gelangt in eine Kammer 161 dea Xuae,ta«etriebegebJto»e· 126 _A«lieet rcai hler durch eine ötl^M 162 in dem ölmilfaammmelbehalter 128 und weiter dmrem den |Λλ«1 IU (ng. 4) im liederdruekgehäaae

Wie aua 1**,/φ mraiehUieh iet_t fordert da» Qebllae 16 amnV£nft am. die 4p |*e^N»1^«l>««ötfteee 126 angeordneten betriebe- , teile* Da», lua*tigetrlebegebÄ«e iet alt einer KLatt» :

165 abgedaeJrt und dae «eblJUe 16 fordert eoatt nicdit mr - ,:

P0S803/0163 BAD OBIG»NAL

Ai

Kühlluft für die Zwischenkühler 14 und 15, sondern luft^Siröst auch den ölfilter 155» die Anlasser-öenerators ^: Kombination 148 und die Olpuapen 151₁ 152 und 153* &■*■■

Von den Wärmeaustauschern 24 und 25 wird durch die Rohrleitungen 27 und 28 dm ersten Brenner $6 (Pig· 5) erhitzte Luft zugeführt. Dieser Brenner enthält ein $ehäuse 164t welches am hinteren fell 123 des Gasturbinengehäuses befestigt ist und eine Brennkammer 165 umschließt« Diese Brennkammer ist in bekannter Weifte ausgeführt und mit mehreren in ?ig· 2 sichtbaren Mantelbohrungen versehen und mit Hilfe eines Zwischenstückes 166 an der Sprtalleitung 30 angeschlossen· Ton einem nicht dargestellten Brenn* Stoffbehälter wird ä.er als ümwäladüse ausgebildeten Brennerdüse 29 Brennstoff zugeführt· Der unverbrauchte Anteil des Brennstoffes wird dem Brennstoffbehälter wieder *ugeleitet* DuTjBh eine sich durch den Hantel des Brennergehäuses 164 und dem Mantel der Brennkammer 165 erstrejfokende Zündvorrichtung 167 Wird das in der Brennkammer vorhandene Brennetoffluftgemiach, wenn-die Kaschlme gestartet wird, gesundet·

DiemAbgase aus der Hochdruokturbine 31 werden durch die als Diffusor wirkende Z entrails itung 32 dem «weiten ader Wiederezfeitsungebrenner 33 «ugeführt., der im Teil 124 des hinteren Oasturbinengehäuses 123 mittels einer Tragplatte 16f befestigt ist. Der WltdererhitäKungabrtnner enthält ebenfalls eine Brennkammer 169 in einem Brenngehäuse · Auch diese Brennkammer ist wieder mit mehreren In ?ig. 2 eichtbaren Mantelbohrungen versehen« Durch eine nicht dargestellte Leitung wird der wieder al» Iftewälidüae auegebildeten Brennerdüse Brennstoff aus dem Brennetoffror-

*o 7460/27.2.1963

9Ö9803/0163

ratsbehälter sugeführt* Der überschüssige, d. h. nicht rerbrauohto Brennstoff gelangt ebenfalls wieder in den Vorratsbehälter zurück. Sie Zündvorrichtung dea Wiedererhitsungsbrennere kann entweder, wie beim ersten Brenner« an« einer elektrischen Glühkerze bestehen oder als eine katalytisch arbeitende Einrichtung ausgebildet sein· Letzteres 1st BtOgIiOh₉ weil die in dem Wledererhltsungebrenner einströmenden Gase bereits durch den ersten Brenner erhitzt sind und eine Temperatur τοη über 435⁰O haben.

Das Brennergehäuse 170 1st en der Spiralleitung 34 ( Yig· 5) der Kraftturbine 36 durch eis Zwischenstück 171 befestigt» und durch die 8plralleltung gelangen heifie Oase vom Wiedererhitsungsbrenner 33 durch eine DUse 35 tür Kraftturbine 36·

Der Teil 125 des hinteren Qasturbinengehttuses 123 trägt •in Gehäuse 172, in welche» die Kraftturbine 36« deren Welle 173 und die Abtriebewelle 174 der Gasturbine gelagert sind· Zwischen der Kraftturbine 36 und der Abtriebswelle 175 ist ein spater beschriebene» Planetengetriebe 175 angeordnet·

Die τοη der Kraftturbine 36 ausgehende Welle 173 let in dem üntersetBungegehäuee 172 mittel· eine* Doppel-Kugellagers 181 und einem Gleitlager 182 gelagert 1st*

Sin die Turblnendttae 35 tragender Duaentriger 183· welcher eine sieh axial in eine Bohrung des Gehäuses 172 er« streckende Nabe 184 beeitst, 1st gegen das Gehäuse 172 gelegt und daran mit mehreren Schrauben 185 befestigt· Die Turbincnduse 35 enthalt mehrere LeitschauJHn 186»

to 7460/27.2.1963 -16-

BAD ORlGiNAL

-.-^CAS 909903/0163

U26327

die yon einem Düsenring 187 getragen werden.

Die Köpfe der LeitBehäufeln 186 liegen auf einem ideellen ZyliBdo? und werden von stift eines ^s fsylindrifiöfeen AIk schnitt 188 eines Mantelgebäuses 189 loee uageben, dessen Innendurchmesser etwas größer iet als der dee ideelles Zylinder8, Sin Abschnitt 190 dee Kanielgelütatee erstreckt ο ich. toe aylindrißofcen Abschnitt 188 axial und radial naoh au&en und uaglbt die Köpfe der furblnenschuufeln 191 der Kraft turbine 36 mit raidalea Abstand·

Hie Spiralleitung 34 der Gasturbine ist Bit eirea Iraker 192 verbunden, welcher da* äanfclgefiftuee 189 trägt·

Die β tr Träger umgibt dßö Mantsl^shttuse al* radiales Abetaxtd und besitat eines eich radial nach innen «rstreckenden Uöffinß»fl;insch 195» «eläaer to? *dem freien Stirnende des Hantelireh&ueeβ liegt und somit axiale Bewegungen desselben in dieser Rieatuog

Den verschiedenen Lagerst eilen la Otliäuee 172 *drd 3 cha ie r-Cl unter Druck rom Sch»iereyeteM durch, eine Rohrleitung 194 zugeführt, τοη der aus dae SchKitrül AHKduroli Kanäle 195,196 und 197 und eine Hingnut 1$8 an das Gleitlager 182 ströat. Das Doppel-XugellÄger 181 tiiULlt das Sohuieröl durch einen το» Canal 195 susgeheßdsn Kanal 199 «ad weiter durch Kanäle 200 und 201*

Sa« !Planetengetriebe 175 dient da*u, die BrehsaAl der Kraft« turbinenwell* 175 herabaue et sen, so dafi braueheexe Brehsaalen sua Antrieb einer Last, s. 2* eine« Kraftfahrseuges, axt der Antriebewell 174 verfügbar sind.

Das nanetengetrlebe enthält ein Sonnenrad 202« welkes auf

fo 7460/ 27·2·1963 -17-

909803/0 1ß^

-17-

der TurMjftenwell· 173 fcefeetigt let. Dae Bonnenrad treibt MbriN FlaMtenradsatse 203 «a· Ton denen einer In Pig. 5 daxgMtellt iet, Jeder Planetenradeat* enthält «in erste« 8tlrnrad 204₁ welche· ait de» Saxmenrad 202 kämt und ei «wo Hol Stirnrad 205t welches in einen as Oehlue· 172 scfeetlgt«» Sahakrans 206 ait Ittnenwercahnung eingreift* J«d«r njoMtcoradsats ist auf einer Wellt 207 einee

208 gßlugfirt. »iee· Wellen «ind hohl und Üitlmgw 209 «ad 210· 9er rianetenträger 208 ist

·1μ· meallftger· 211 drehbar in einem in de» «•him· m eisfmetsten La«erträ«er 212 gelagert.

Bav 8<dHU«m «r dl· OlelUager 209 und 210 wird dieeen au· «1MB wall IbjmI 195 ft^Bweigenden Kanal 213 durch dl· Kanal« 214, 215 «ft* 216 und dl« hohl· WeUe 207 sugtfuhrt« 1mm Iugklla#wr 211 «rnfilt SolmierOl το« Kanal 214 durch eine »loht darg»*t«llt· Bohrung Ib Lagerträger 212· Ca· 8ehnier-

m eialtlager 182 und dea Boppel-Kugg^llager 181 t sieh in dem ölhilfeaaaotelbeaälter 217* Hler t «lek «sah da· BehmiarOl aod dem Gleitlagern 209· S10 und ta Kugellager 211 und wird won hler durch di· •iigetwil·!· iahrleitung 218 su den Olpuvpen 151*152 uaft t5S

Tom der toifttemim· 36 au· expandieren die won dem Wieder- ««mimV«lgelt«B)wr 93 gelieferten Vase durch die Zwei-•tuf eii Il el ei |>jip% I inline 37« welche die beiden Turbinenrlder 42 un« 43 enthalt· Die Turolnenrader «lnd won «mt<lgiiiitiiM 219 ungeben, welche· won dem AuOen-99 deer ilederdruckgrnppe emstellter getragen Ist·

3m Yig·, 4 und 5 l*t su erkennen, dag die den IiederdruekK 11, dl· wieterdruckwell· 41 und die Viederdruok-

9099 0-3V 016 3 bad original

turbine 37 enthaltende ffiederdruekgruppe sit der Kraft-* turbine 36 utfd deren Welle 173 und ait ά«τ Antriebswelle 174» welch· an den Fianeteutrager 208 befestigt iet, gleichachsig Hegt*

Mit Besug auf Pig» 4.5 und 6 ist au Bellen, daß die Abgase aus der Zweistufen-Hiederdruekturblne 57 in den Diffusor 38 entspannen· Dieser Diffusor enthält einen inneren Blech« maatel 220, welcher die Hiederdruckwelle 41 und den Teil des Viederdruekgehäuses 57« welches die Welle 41 trägt» umgibt* Der innere Bleohmantel ist τοη den Abschnitt des Niederdruckgehäueee 571 in welches die Niederdruckwelle liegt* durch eine Schutzschicht 221 aus isolierende» Material isoliert, die eine Wärmeübertragung τοη den Abgasen im Diffusor 38 βλ ά·η die UiederdruoJcwelle 41 tragenden Gleitlagern 58 und 59 verhindert»

9er Diffusor 38 enthält ferner einen äußeren Blechmantel 222, welcher durch ein« Schutzschicht 251 aus Isolierasterial gegenüber de» AuBengehauee 99 isoliert 1st« An dem Ende des Diffusere _t welches an dem ffiederdruckkoapreeeor /11 angrenst, ist ein Paar radial nach auswärts gerichteter Abgasleitungen 224 und 225 rorgesehen«

*ig» 9 «eigt Im Susanaenhang den Plan des Schmierayetems der Oasturbine·

Das Sohsdrsystes enthält den Olhauptsanaelbehälter 82, der in Pig. 4 Ik Schnitt dargestellt ist, usdswei Ölhilfssamelbehälter« τοη denen der eine Behälter 86 gemäß Pig. 5 das Schmieröl aus de« Gleitlager 58 der Hiederdruckwelle 41 und der andere in Pig« 5 als Bohrung dargestellte lilfsssnelbehälter 217 das Schmieröl aus den Krafttur-

Po 7460/ 27.2.1963 9Q9Ö03/0163

181* 18%· den Lagern des untereetzungegetriebee 175 •inechlieJUivCh dea Sonnenradee 202 und der Planetenradaät*e 203 ." J

|^ dajrg«et«l,lt in Pig» 7 und 8* let an die den HilfeearaMlbehälter 217 durch die Leitung 218 und ^M Zuleitung 156 angeechloeeen. Die Ölpumpe 152 , ist ej»₍ dfn. mifeeapaelbehälter 86 durch Rohrleitungen 87, 88_# Kanal 89 la ,Ilederdruckcehftuee (rig. 7 und 8) und duroh die Xu^eitw^ Λ57 angeeohloeeen. lie mit Bezug auf die flg. 7 i^. 8 ejrlttut.ert imrde, entladen dl· ölpuapen 151 und jA J&% Ken*er 161, die eeitlich ip $ueat«getriebegehäuse 126 en»«Q^dnet iet· Sie Koiaier 161 entleert in den ölhilfe-•jHMe^M^ter la unteren ϊ·11 dee 2ueat«getriebegehäuee· 126 duroh die öffnung 162. Da· Schmieröl aue dem 2u*At»- g«trie^«getaäU0e kehrt dann durch den Kanal 144, welcher das

uee 126 mit dem !fiederdruokgehäuee 57

duroh die ia Iie<lerdruo)cgehäuee Torhandenen ^ in den ölhauptewamelbehälter 82 surüok. Der ölh*uptw«Bwl>>ehalter 82 i.t mitmder ölpuap· 15?..Jdureh; ^ 226, eine an de» Hiederdruokgehäu»e 57

-_;ww^ Rohrleitung 227 und im Hiederdruckgehäuae angeordnete Kanäle 228 und 229 rerbunden (fig· 4)·

An des Kanal 229 ist oberhalb der Hiederdrucketufe eine, ftolurl«itung 230 angeeohloeaen, dl« «ur Zuleitung 158 der

Da· BohalerOl aua dieaer Clpumpe etrömt in die Ableitung 15$ uaA von dort Über eine Leitung 231 in den Ölfilter 155· 9mi gefUterte öl flieBt duroh «in· Leitun g 232 (>ig. ♦)

gefUterte öl flieBt duroh «in· Leitun g 232 (>ig. ♦) la einemΙ|χΑΪ·γ 233 der Kühlluft το» Oebläae 16 erhält.

BAD ORIGINAL -tO-

Dae in Fig.adargeetellte Überdruckventil 160 let ait dee Auslaß der Clpuapen 151 und 152 verbunden und in den ?all, wenn ein Überdruck in der ölpuape 153 entsteht, öffnet die sea Ventil und entlädt einen Teil der geförderten Ölaenge aus d»r ölpumpe 153 in die Kammer 161 i* Zusatsgetriebegeh&use 126* Bin feil dee Scheieröles au« des ölfilter 155 uageht ά«η ölkühler 233 und iet Kittels einer Rohrleitung 234 gegen die Eingriffaetelle der Kegelräder 132 und 134 gerichtet. Das «tue dem ölkühler heraustretenden Schmieröl wird durch eine Leitung 235 einer Hohrversweigung 236 zugeführt. Ton dieser Rohrverzweigung wird dae Schmieröl durch eine Rohrleitung 237 und den Kanal 61 (Fig· 6} in Kiederdruokgehäuae 57 den Iiagera 58, 59 und 60 der iiiederdruckwelle 41 «ugeführt·

Schmieröl strömt unter Druck durch die Rohrleitung 237 und eine/ Rohrleitung 238 inf die Rohrleitung 194 (Yig. 5) und von hinr weiter «u den Lagern und Zahnrädern der Kraftturbine und des Ifetereetsufigsgetriebe*, wie es in Verbindung ait Tig. 5 beschrieben wurde·

Zur Schmierung der Lager 104, 105 und 106 der Gsbläaewelle 78wird Schaieröl unter Druck von der fiohrrersweigung 230 durch eine Rohrleitung 239 ätn «it dta genannten lagern in Verbindung stehenden Kanälen 114 und 117 sugeführt.

De» Gleitlager 130 und des Doppelkugellager 131 der Hochdruckwelle 129 wird duroh eine τοη der Kohrrereweigung 236 ausgehende Rohrleitung 240 Bohmieröl unter Druck stt» geführt. Die Rohrleitung 240 1st an den Kanal 156 (Mg. 4) in ö,»hÄuee126 des £usatsgetrieses angeechlossea. im& das

8AD ORIGINAL to 7460/ . -21-

909903/01 R^

Sohmleröl kommt an da» Gleitlager 130 durch die Kanäle 137*138 und an daii Doppel-Kugellager 131 durch die Ringnut 199 QId ▼©» diesem Doppelkugellager 131 durch die Kanäle 140,141 an die Gleitlager 142,H3 der «usatzgetriebewelle 133» Durch einen «eiteren von der Rohrleitung 240 ausgehenden Kanal 241 gelangt das Schmieröl su den Lagern dar Xwiaohenrider 145 und 149 im Zusatsgetriebegehause.

Die ftüokacalagTentile $3 und 226 haben die Aufgabe» tu verhindern, deJ Schmieröl in den ölhilf»sammelbehälter 86 und in dem Ölhauptsammelbehälter 82 abfließt, wenn die Gasturbine stillgeeetst wird. Das Rückschlagventil (»ig. 7) iat ein eiafaches Kugelventil, dae ein Aufwürtsatromen <Jsa Schmieröles sum Kanal 229 gestattet« dagegen einen SUekflui aus diesem Kanal sperrt· Das Rückschlagventil 63 (fig· 6) dagegen ist ein fentil, welches einen bestimmten Druck sum Offmea verlangt und, wenn die Gasturbine stillgesetst wird, 1st der Druck in dem Leitungen oberhalb dieses Tentilea nicht stark genug, um es su öffnen. Diese Ventile eichen eine aasreichende Schmierung aller Lager und Gleitflftehen von dam Amgambliek an* wenn die Gasturbine angelassen 1st.

Ame dar Srlttaterong dar Sohmiarayateme, insbeaonder in TerblAdmng mit fif. 9. ergibt sich, daß die Pumpen 151 und 152 sie Rflaklarnfpiapen dienen, um daa in den ölhilfssemmeibsiyrHsiii 86 und 217 anfallende Schmieröl im den 01-ammptsemmelbamllter 62 su fördern. Die Pumpe 153 fordert damm das Selrnttertfl ame dam ölhaupteamaelbehUter 82 am die Terschis^eaam lemmieTStellen der Gasturbine.

Ma vaatitvlJte ist auch mit einem ölabscheider 242 (»ig.4)

•22*

909603/0163

auegerüstet. Dieser ölabscheider erhält ölnebel, welcher sich in dem Nlederdruclcgehäuse 57 bildet durch eine nicht dargestellte Rohrleitung und aus dem Gehäuse 172 des Untersetzungsgetriebes 175 durch eine ebenfalls nicht dargestellte Leitung· Der ölabscheider kann durch den Ölnebel selbst» der einen Druck von etwas über den atmosphärischen Druck hat« angetrieben werden oder durch eine nicht dargestellte Welle der Gasturbine« Der ölabscheider entläßt das Ul durch eine Rohrleitung 24Ji in den ölhauptsamaelbehälter 82 und die Luft an die Atmosphäre, z. B. durch den entsprechend ausgebildeten Verschluß des öleinfüllStutzens 90.

£s ist somit für die Gasturbine ein im Gesamtaufbau enthaltendes Schmiersystem für alle Lager und die verschiedensten Serükfeungsstellen der Zahnräder gebildet. Zusätzlich sind in Systesnrerlauf Rückschlagventile vorgesehen, welche verhindern, daß das Schmieröl in dem Schmiersystem aus den verschiedenen Sonaelateilen herausgesogen wird, wenn die Gasturbine stillsteht.

Patentansprüche/

ORIGINAL JTo 7460/27.2.1963/P*·

909803/0163

Claims (1)

1. : . ;)V^v H26327

   ί' ' " ■ \ ■ -23-

   ί. '

   ' Patentansprüche

   mit offene« Kreislauf, bestehend aus einer Verbundwaage »dt einer Xiederdruckstufe

   .; : mit Kompressor und Turbine und einer Hochdruck-

   r stufe mit Kompressor und Turbine, sowie Zwischenkühler und Xwisohenerhitser und einer Mitteldruck-

   \ ; [\ turbine als getrennt laufende Butsleistungsturbine

   (Kraftturbine)· wobei all· Turbinen in Serie «β-

   ; . schaltet und swei Xwieeltenküliler Torgesehen sind,

   die mit einer Seite an den Ilederdruokkompressor

   ,,', und mft der anderen Seit· sa den Hochdruokkoapressor

   «geseliloeeen siüd und alt einem den Kühlluft-•troii erseugenden und durch die Xwieohtnkühler I fordernden Oeblftse, das antriebsmäflig mit der

   , , tiederdruokstufe Terbunden 1st,dadurch gekenn«

   •ei<AMt, dafl ein 01ΉΠf«ssmmelbehäMter (86) für das Lager (5a) der überdruckturbine (37), ein

   ; ölWifssammelbehMlter (217) für die Lager (181,

   182,209,211) der Kraftturbin« (36) sowie des mit dieser Terbundenen Qntersetsungagetriebef und ein QlliuqrUemmelbeh&lter (82) für die restllohen Lager,

   _: d. B· fur die Lager (Γ9.6Ο) des liederdruokkom-

   : pressors (11), dl· Lager (100,104,105,106) des Oe-

   bllses (16), sowie die Leger (130,131,142,143) des

   _: Mocftdruekkompressors (20) und des mit ihm rerbun-

   \ denem «usmtsgetrlebes Torgesehen sind (TIg. 4,5,9)·

   2· Oasturbi&e nach Anspruch 1, dadurch gekexmselohnet, f UmB von mehreren Olpumpen (151,152,153) die 01*

   ⁽¹⁵¹·^{152) 1}^* ¹^**¹ »ÄeitiiBg« (156,157)

   Ie 74*0/27. Htor.im/f. ^,«..κ,». -²«~

   Jc an einen der ölhilfeaaiamelbehälter (86,217) und alt Ihren Ableitungen an eine geneineane aiii dem Ölhaupteanmelbehälter (82) durch eine freie Kanalfol&e in Verbindung stellende Clkassaer (161) angeeohloeeen sind, während die Ölpuape (155) mit ihrer Zuleitung (158) an den Olhaupteasaelbefeälter (82) und mit ihrer Ableitung (159) an ein «2 am einseinen Sohmieretellen führendes Kanalsystea angeaehlossen ist (Pig. 9)·

   Gastürbine nach Aneprueh 1 und 2» dadurch gekennzeichnet, da0 in U9T Zuleitung (158) der Ölpuape (152$ ein Eückechla^rentil (226) angeordnet, an die Ableitung (159) derselben ölpumpe (153) ei& Bit tor ölkaaaier (161) rerbundenee Überdruokrentil (160) angeeohloeeen und in dem au den Sohaieretellen führenden Kanal sy β tea ein RUoJcechAigrentil (65) «ngeerdnet eind.

   ORIGINAL fo 6/A

   909803/0163