DE179580C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE

in DRESDEN.

Treibt eine Gas- oder Heißluftturbine ihren Kompressor selbst an, so ergibt sich ihre Nutzarbeit als Differenz der vom Laufrade auf- - genommenen Expansions- und der zur Erzeugung des Anfangsdruckes nötigen Kompressionsarbeit. Nun ist der mechanische Wirkungsgrad der Dampfturbinenlaufräder, die das einzige bekannte Versuchsmaterial für die Gasturbine bilden, ein so schlechter, daß im

ίο besten Falle kaum 6o Prozent der Expansionsarbeit auf die Welle übertragen werden, Ferner erfolgt auch die Kompression mit bedeutenden Verlusten. Bei der Anwendung eines Turbinenkompressors wäre voraussichtlich wieder nur im

.15 besten Falle mit einem Wirkungsgrad von 0,6 zu rechnen, dann übersteigt die Kompressionsarbeit die Expansionsarbeit, d. h. der Betrieb ist unmöglich. Für einen Kolbenkompressor darf ein besserer, aber unter Berücksichtigung der Verluste des einzuschaltenden _s Vorgeleges auch kaum ein höherer Wirkungsgrad als 80 Prozent angenommen werden. Eine einfache Rechnung ergibt, daß auch dann noch, selbst bei Anwendung eines besonderen Regenerators bei isothermischer Kompression und bei Vernachlässigung der Strahlungsverluste der Turbine und Leitungen der Wirkungsgrad verschwindend klein wird.

Nach der vorliegenden Erfindung wird dieser höchst Ungünstige Abzug der Kompressionsvon der Expansionsarbeit vermieden, wenn man die Kompression durch eine vorhandene, von der Turbine unabhängige, gut ausgenutzte Arbeitskraft bewirkt, und zwar soll hierzu nach _;der vorliegenden Erfindung zur isothermischen Verdichtung des Treibmittels ein von natürlichem Gefalle betriebenes Wasserstrahlgebläse (sau- : gend oder drückend) verwendet werden.

Die Anwendung dieses Erfindungsgedankens ist in den Fig. 1 bis 5 in einigen.Ausführungen dargestellt, und zwar beziehen sich die Fig. 1, 2 und 5 auf Druckbetrieb, 3 und 4 auf Saug- - betrieb. Der Arbeitsprozeß soll an Hand der Fig. ι genau beschrieben werden. Als Luftverdichter ist eine Vorrichtung nach Art des bekannten T a y 1 ο r 'sehen Wasserluftkompressors gewählt, bei dem das Betriebswasser durch einen ringförmigen Raum einstürzt und eine Reihe von Rohren umströmt, durch die die Betriebsluft eintritt. Diese Luft wird in einem hohen Fallrohr mit fortgerissen, trennt sich in einem unteren Sammelkessel vom Wasser und tritt dann bei s in das den Regenerator bildende Rohrsystem ein. Sie wird hier von den durch die Kanäle Z und s strömenden Abgasen der Turbine vorgewärmt und geht dann, wie bekannt, in regulierbarer Menge zum Teil durch die glühende Brennstoffmasse des Druckgasgenerators, wobei sie brennbare Gase (Kohlenoxyd — bei Einwirkung des im unteren Räume entstehenden Wasserdampfes auch Wasserstoff —) erzeugt, zum Teil tritt sie durch das Rohr g direkt in die Turbine und bringt hier die vom Generator kommenden Gase zur Verbrennung. Nach der Arbeitsleistung strömen die noch sehr heißen Auspuffgase durch I und s ins Freie, wobei sie, wie schon erwähnt, die Regeneratorrohre von außen bestreichen. Durch

Zufuhr von Luft im Überschuß zum Heizgas wird die verlangte Höchsttemperatur begrenzt. Fig. 2 stellt eine Ausführungsform dar, bei der die Feuergase nicht unmittelbar mit der Treibluft in Berührung kommen, sondern dieselbe in einem Rohrsystem von außen beheizen, so daß die Treibluft rein bleibt und keine Verunreinigungen in die Turbine bringt.
Fig. 5 zeigt dagegen eine Form, bei der kein

ίο besonderes "Heizgas erzeugt wird, sondern die Abgase einer geschlossenen Feuerung in die Turbine geleitet werden. .Die Anordnung des Regenerators ist in beiden Fällen der der Fig. ι entsprechend.

In den Fig. 3 und 4 ist der Betrieb mit einer Wasserluftsaugpumpe dargestellt. Bei derselben ist A das der Saughöhe entsprechende Steigrohr, B die Lufteintrittskammer mit einem das Abreißen der Wassersäule infolge zu starker Luftzufuhr verhütenden Schwimmerventil, C das Fallrohr. Die Luft wird aus einer Kammer B vermittels einer Reihe von Düsenrohren fortgerissen und in dem Fallrohr C auf atmosphärischen Druck verdichtet. Für die Arbeitsleistung ist die Gefällehöhe h, für die Saughöhe die Steigrohrhöhe H-h maßgebend. An die Kammer B ist die Turbine mit ihrer Auspuffleitung angeschlossen, so daß in ihrem Auspuffraum eine Lüftverdünnung entsteht. Die 0 äußere Luft tritt infolge ihres Überdruckes zuerst durch die Regeneratorkammern und dann teilweise auf dem Wege durch den Sauggasgene- ■ rator, teilweise auf direktem Wege in die Verbrennungskammer der Turbine. Nach der Verbrennung und Arbeitsleistung geben die Auspuffgase ihre Überschußwärme in den Regeneratorrohren an die Frischluft ab und gehen dann zur Wasserluftpumpe und von hier ins Freie.

Fig. 4 endlich zeigt einen Fall mit unmittelbarer Beheizung der Frischluft durch die den Regenerator bestreichende Abluft der Turbine und die das Heizgewölbe e, i, s durchstreichenden Gase der offenen Feuerung/, deren Brennmaterial bei k aufgegeben wird.

Der Erfindungsgedanke wird nicht geändert, wenn zwischen dem Generator und der Turbine die beim Gasmaschinenbetriebe üblichen Gasreiniger eingeschaltet werden, oder wenn statt des Generatorgases vorhandene Gase, beispielsweise aus einer Leuchtgasleitung, verwendet werden. Dieselben müssen beim Druckgasbetriebe durch einen besonderen Kompressor, der zweckmäßig auch ein Wasserkompressor ist, verdichtet und bei r in die Verbrennungskammer geleitet werden. Beim Saugbetriebe wird die Leuchtgasleitung unmittelbar an die Verbrennungskammer d angeschlossen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Heißluftturbine mit Regenerator, dadurch gekennzeichnet, daß zur isothermischen Verdichtung des Treibmittels ein von natürlichem Gefälle betriebenes Wasserstrahlgebläse (saugend oder drückend) verwendet wird. /

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.