DE2304297C3 - Vorrichtung zum Vermeiden von LagerÜberhitzung einer in einem Fahrzeug zu dessen Antrieb eingebauten Gasturbinenanlage - Google Patents
Vorrichtung zum Vermeiden von LagerÜberhitzung einer in einem Fahrzeug zu dessen Antrieb eingebauten GasturbinenanlageInfo
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- DE2304297C3 DE2304297C3 DE19732304297 DE2304297A DE2304297C3 DE 2304297 C3 DE2304297 C3 DE 2304297C3 DE 19732304297 DE19732304297 DE 19732304297 DE 2304297 A DE2304297 A DE 2304297A DE 2304297 C3 DE2304297 C3 DE 2304297C3
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
- F01D25/12—Cooling
- F01D25/125—Cooling of bearings
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vermeiden der Überhitzung der Lager, insbesondere
der Turbinenwellenlager, einer in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zu dessen Antrieb eingebauten
Gasturbinenanlage, wenn die Gasturbinenanlage abgestellt ist.
Aus der DE-OS 21 06 589 ist eine Vorrichtung zürn JO
Vermeiden der Überhitzung der Turbinenwellenlager einer Gasturbine nach deren Abstellen bekannt, wobei
den Lagern für ausreichende Zeil nach dem Abschalten der Gasturbine aus einem Ölspeicher, der während des
Gasturbinenbetriebes aus dem Schmiermittelkreislauf aufgefüllt wird, Kühlöl zugeführt wird. Die Verwendung
von öl auch zur Lagerkühlung ist jedoch insofern nachteilig, als die ölbelastung durch die Betriebskühlung
bereits sehr hoch ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß das öl im ölspeicher bei den sich dort einstellenden
hohen Temperaturen verkokt. Der bekannte ölspeicher ist zudem wegen der Platzverhältnisse naturgemäß sehr
klein; die bekannte ölmenge reicht für eine wirkungsvolle
Lagerkühlung bei der vorhandenen hohen öltemperatur nicht aus, zumal der Temperaturanstieg
der Lager erst relativ lange Zeit nach Stillstand eintritt. Auch ist die indirekte Kühlung der Lager durch die
Konvektion des zirkulierenden Öles nicht so wirkungsvoll, daß eine niedrige Lagertemperatur erreicht
werden könnte. Schließlich erscheint auch die Abdich- ">o tung der Turbinenwelle gegen Drucköl problematisch
und aufwendig, ganz abgesehen davon, daß bei einem Stillstand der Turbine das vordere Lager nicht gekühlt
wird.
Ferner ist durch die DE-PS 10 03 511 eine andere r> Vorrichtung zum Vermeiden der Überhitzung der
Turbinenwellenlager von insbesondere in Kraftfahrzeugen eingebauten Gasturbinen, wenn die Gasturbine
abgestellt ist, bekannt. Diese bekannte Gasturbine dient jedoch nur dem Aufladen von Brennkraftmaschinen; mi
außerdem wird bei der bekannten Nachkühlvorrichtung lediglich öl als Kühlmittel verwendet, wobei das zur
Nachkühlung benötigte öl während des Betriebes der Gasturbine in einem Speicherbehälter angesammelt
wird. '■''
Aus der DE-AS 12 71 463 ist es bereits bekannt, die Lager von Gasturbinen mittels Druckluft zu kühlen. Da
die bekannte Luftkühlung jedoch nur beim Betrieb der Gasturbine funktioniert, kann sie zur Nachkühlung der
Lager bei abgestellter Gasturbine nicht verwendet werden.
Ferner ist eine in ein Fahrzeug eingebaute Abgasturbine bekannt, bei der in dem bordeigenen Druckluftspeicher
gespeicherte Luft nach dem Abstellen der Gasturbinenanlage zum Antrieb der Abgasturbine dient
(US-PS27 37 017).
Der Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
die es ermöglicht, auch einen relativ spät nach dem Abstellen der Gasturbinenanlage auftretenden Temperaturanstieg
an den Lagern auf einen gefahrlosen Wert zu begrenzen. Außerdem soll die Vorrichtung einen
möglichst geringen Aufwand verursachen, möglichst wartungslos und bedienungslos, also selbsttätig, arbeiten,
sowie ein Kühlmittel aufweisen, das die mit einem Kühiöl verbundenen Nachteile, wie Verkoken, Alterung
und dgl. vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lager durch aus dem bordeigenen Druckluftspeicher
stammende Kühlluft kühlbar sind, wobei als Kühlluftzuführung zu den Lagern die Sperrluftzuführung
zu den Labyrinthdichtungen dient, und daß die Kühlluftzuführung zu den Lagern ein von der
Temperatur dieser Lager gesteuertes Schaltventil aufweist. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen
wird eine wirkungsvolle Lagerkühlung geschaffen, die mit einem relativ geringen Kühlvorrat auskommt.
Durch die Verwendung von Kühlluft entfallen die Verkokungsgefahr, eine vorzeitige Alterung und dgl. mit
der Verwendung von Kühlöl verknüpfte Gefahren. Außerdem bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung die
Möglichkeit, den Bauaufwand äußerst gering zu halten, da, vom Schaltventil abgesehen, bereits vorhandene
Bauteile bzw. konstruktive Gegebenheiten verwendet werden können.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel, und zwar die
Kühlvorrichtung für den Turbinenteil einer Kraftfahrzeuggasturbine schematisch zeigt, näher erläutert.
Die We1Ie 1 des Turbinenlaufrades 2 des Gaserzeugers
und die Welle 3 des Turbinenlaufrades 4 der Nutzturbine einer Kraftfahrzeuggasturbine sind in
Lagern 5a, 5b gelagert und von Gehäusen 6, 7 getragen. Die Lager 5a, 5b werden während des Betriebes der
Gasturbine in der bekannten Weise durch öl gekühlt Die ölabdichtung an den den Turbinenrädern 2, 4
zugewandten Wellenenden erfolgt ebenfalls in der bekannten Weise über sperrluftbeaufschlagte Labyrinthdichtungen
8, denen die Sperrluft über an einen nicht weiter dargestellten Drucklufterzeuger angeschlossene
Leitungen 14 zugeführt wird. Zwischen der Labyrinthdichtung 8 und dem Lager 5a bzw. 5b jeder
Turbine befindet sich ein ringkanalartiger Zwischenraum 9. An die Zwischenräume 9 sind Kühlluftleitungen
10, 11 angeschlossen, die über ein von der Temperatur der Turbinenwellenlager gesteuertes Schaltventil 12 mit
einem bordeigenen Druckluftspeicher 13 verbunden sind. Dabei bietet das Schaltventil 12 die Möglichkeit,
die Temperatur, ab der das Ventil öffnet, so hoch zu wählen, daß die Kühlung erst während des schädlichen
Tempeiaiui ansiiegs eiiiseUt, so daß inaii iliii einem
geringeren Kühlluftvorrat auskommt.
Der Druckluftspeicher 13 kann irgendein an dem Fahrzeug oder der Gasturbine angeordneter Druckluftbehälter
sein. Da aber Druckluft für Fahrzeuge, beispielsweise zum Bremsen, ohnehin benötigt wird,
wird man zweckmäßig einen der bereits vorhandenen Druckluftbehälter als Druckluftspeicher wählen, oder
diesen Druckluftbehälter mit einem als Druckluftspeicher dienenden Zusatzbehälter verbinden. ·— Während
des Betriebes der Gasturbine wird dieser Dnickluftbehalter bzw. Zusatzbehälter stets mit Druckluft aufgefüllt
Die Kühlluft weist im Druckluftspeicher 13 einen Druck von mehreren atü auf und kann sich im (nicht
isolierten) Behälter abkühlen. Auf dem Weg zu den Lagern entspannt sie sich und wird damit noch kühler.
Wenn die Kühlluft an den zu kühlenden Teilen vorbeigeführt worden ist, wird sie drucklos in die
Atmosphäre abgeleitet
Die vorerwähnte Einspeisung der Kühlluft zwischen Lager und Labyrinthdichtung ist nur als Beispiel zu
werten. Prinzipiell kann die Kühlluft auch an anderen Stellen zugeführt werden.
Ein sicheres Vermeiden der Überhitzung der Lager setzt voraus, daß der Druckluftspeicher entsprechend
bemessen, die Höhe des Druckes und die Abmessung der Querschnitte der Kühlleitungen entsprechend
gewählt werden, was dem Fachmann jedoch weiter keine Schwierigkeiten bereiten dürfte. (Dabei ist
allerdings zu berücksichtigen, daß der gefürchtete Temperaturanstieg erst relativ lange, unter Umständen
bis zu einer Stunde, nach dem Abstellen der Gasturbine eintritt).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Vermeiden der Überhitzung der Lager, insbesondere der Turbinenwellenlager,
einer in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zu dessen Antrieb eingebauten Gasturbinenanlage,
wenn die Gasturbinenanlage abgestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager
(5a, 5b) durch aus einem bordeigenen Druckluftspeicher (13) stammende Kühlluft kühlbar sind, wobei als
Kühlluftzuführung zu den Lagern die Sperrluftzuführung (14) zu den Labyrinthdichtungen (8) dient,
und daß die Kühlluftzuführung zu den Lagern ein von der Temperatur dieser Lager (5a, 5b) gesteuertes
Schaltventil (12) aufweist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftzuführung zur Kühlung der
Turhinenwellenlager, wie an sich bekannt, zwischen Lager (5a, 5b)und Turbinenrad (4; 2) erfolgt.
20
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732304297 DE2304297C3 (de) | 1973-01-30 | 1973-01-30 | Vorrichtung zum Vermeiden von LagerÜberhitzung einer in einem Fahrzeug zu dessen Antrieb eingebauten Gasturbinenanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732304297 DE2304297C3 (de) | 1973-01-30 | 1973-01-30 | Vorrichtung zum Vermeiden von LagerÜberhitzung einer in einem Fahrzeug zu dessen Antrieb eingebauten Gasturbinenanlage |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2304297A1 DE2304297A1 (de) | 1974-08-08 |
DE2304297B2 DE2304297B2 (de) | 1978-12-07 |
DE2304297C3 true DE2304297C3 (de) | 1979-08-23 |
Family
ID=5870263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732304297 Expired DE2304297C3 (de) | 1973-01-30 | 1973-01-30 | Vorrichtung zum Vermeiden von LagerÜberhitzung einer in einem Fahrzeug zu dessen Antrieb eingebauten Gasturbinenanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2304297C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2728382C2 (de) * | 1977-06-24 | 1985-12-12 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Gasturbine |
-
1973
- 1973-01-30 DE DE19732304297 patent/DE2304297C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2304297A1 (de) | 1974-08-08 |
DE2304297B2 (de) | 1978-12-07 |
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