DE2445836A1 - Small gas turbine engine with displacement compressor - has gear compressor with bimodular teeth for increasing compression efficiency - Google Patents

Abstract

The small gas turbine engine has a displacement compressor for increasing efficiency. The gear type compressor has groups of teeth with alternately different modules which ensures that the number of possible teeth variations is very high. The leakage losses of this compressor are very low and no friction losses occur due to absence of contacts between teeth. Steam is injected into the combustion chamber in order to reduce combustion temperatures. The turbine shaft is provided with a flywheel and the compressor outlet is connected to a surge tank (2). A heat exchanger (15) is built into the turbine exhaust system (13) and steam for injection purposes is generated in this heat exchanger.

Description

Klein-Gasturbinentriebwerk Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Klein-Gasturbinentriebwerk. Small Gas Turbine Engine The present invention relates on a small gas turbine engine.

Gasturbinen mit Leistungen bis 100 kW sind gegenwärtig nicht sehr viel, wenn überhaupt im Einsatz. Die Ursache hierfür ist, dass solche Kleingasturbinen nicht wirtschaftlich arbeiten, wofür in der Hauptsache der Verdichter verantwortlich ist. In der Regel werden bei Gasturbinen als Verdichter Strömungsmaschinen verwendet, die mit sehr hohen Drehzahlen laufen müssen, um einigermassen mit dem auftretenden Schlupf fertigzuwerden. Unter Schlupf sind hier auftretende Leckverluste und innere Rückströmungen zu verstehen. Die Drehzahlen solcher Axial- und Radialverdichter liegen bei Kleingasturbinen etwa bei 50 000 bis 100 000 Umdrehungen pro Minute, trotzdem ist ihr Wirkungsgrad ungünstig. Um einigermassen günstige Verhältnisse zu erlangen, erfordern diese Strömungsverdichter sehr grosse Gasdurchsätze, da nur hierdurch das Fördervolumen zu den Leck- bzw. Rückströmvolumina in ein annehmbares Verhältnis gebracht werden kann. Weitere Ursache für die geringe Verbreitung von Kleingasturbinen ist ihr im Verhältnis zu grösseren Einheiten bezogen auf die abgegebene Leistung grosses Volumen.Gas turbines with powers up to 100 kW are currently not very good a lot, if at all. The reason for this is that such small gas turbines do not work economically, for which the compressor is mainly responsible is. As a rule, fluid flow machines are used as compressors in gas turbines, which have to run at very high speeds in order to cope with the occurring Coping with slip. Leakage and internal losses that occur here are under slip Understand back currents. The speeds of such axial and centrifugal compressors for small gas turbines are around 50,000 to 100,000 revolutions per minute, nevertheless their efficiency is unfavorable. To reasonably favorable conditions require these flow compressors very large gas throughputs, because this is the only way to reduce the delivery volume to the leakage or backflow volume to an acceptable level Relationship can be brought. Another reason for the low prevalence of Small gas turbines is theirs in relation to larger units based on the delivered Big volume performance.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klein-Gasturbinentriebwerk zu schaffen, das gegenüber den herkömmlichen Einheiten mit erhöhtem Wirkungsgrad arbeitet und ein günstigeres Leistungsgewicht aufweist.The object of the present invention is to provide a small gas turbine engine to create that compared to the conventional units with increased efficiency works and has a cheaper power-to-weight ratio.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass als Verdichter ein Verdrängungsverdichter verwendet ist, und dass die Brennkammer mit einer Einrichtung zur Kontinuierlichen Zuführung von Wasserdampf versehen ist.This object is achieved according to the invention in that as a compressor a positive displacement compressor is used, and that the combustion chamber with a device is provided for the continuous supply of steam.

Es ist früher bereits versucht worden, Verdrängermaschinen als Verdichter in Gasturbinentriebwerken zu verwenden. So sind Versuche mit Schraubenverdichtern bekanntgeworden. Falls ein solcher Verdichter jedoch nicht ölgeflutet ist, sind auch bei einem solchen Verdichter grosse Gasdurchsätze erforderlich. Für Kleingasturbinen kommt der Schraubenverdichter wegen zu kleiner Gasdurchsätze nicht in Frage, überdies ist er in der Herstellung sehr teuer und erfordert allerhand Raum. Seine Drehzahlen liegen relativ hoch. Weitere Versuche mit Verdrängermaschinen als Verdichter in Gasturbinentriebwerken bezogen sich auf Freikolbenverdichter. Diese arbeiten mit einem recht beachtlichen Wirkungsgrad, sie sind im Aufbau jedoch relativ kompliziert. Der Gasweg in ihnen ist sehr verwinkelt und ungünstig, da er viele Drosselstellen aufweist. Ausserdem weist er in Form der Doppelkolben weitere Verlustquellen auf, da diese pro Minute einige hundert Mal hin- und herbewegt werden, also ständig beschleunigt und verzögert werden, wobei die Bewegungen bei jedem Spiel bis zum Stillstand kommen. Weiterhin ist die zwischen den Kolben und den zugehörigen Zylinderwandlungen bestehende Reibung zu beachten, die nur durch eine relativ intensive Schmierung mit entsprechend hohem Schmierölverbrauch, die zu einer Belastung der Abgase mit Schadstoffen führt, verringert werden kann.Attempts have already been made earlier to use positive displacement machines as compressors to be used in gas turbine engines. Such are experiments with screw compressors known. However, if such a compressor is not flooded with oil, are Large gas throughputs are required even with such a compressor. For small gas turbines the screw compressor is out of the question because the gas throughput is too low, moreover it is very expensive to manufacture and requires a lot of space. Its speeds are relatively high. Further experiments with displacement machines as compressors in Gas turbine engines referred to free piston compressors. These work with quite a considerable degree of efficiency, but they are relatively complicated in structure. The gas path in them is very winding and unfavorable, as it has many throttle points having. It also has other sources of loss in the form of the double piston, because they are moved back and forth a few hundred times per minute, i.e. constantly accelerated and be delayed, the movements with each game up to Standstill come. Furthermore, there is the one between the piston and the associated cylinder wall existing friction must be taken into account, which can only be achieved through relatively intensive lubrication with a correspondingly high consumption of lubricating oil, which leads to pollution of the exhaust gases with Pollutants can be reduced.

Durch die Erfindung wurde gefunden, dass bei Kleingasturbinen bis zu 100 kW-Leistung vorzugsweise Zahnradverdichter, insbesondere mit bimodulverzahnten Zahnrädern eingesetzt werden können. Hat ein Zahnradrotor von 200 mm Teilkreisdurchmesser ein Modul von 20, so weist er auf dem Zahnkranz zehn Zähne auf. Eine solche Verzahnung soll als Vollverzahnung bezeichnet werden. Ist der Zahnkranz eines solchen Zahnrades aber derart unterteilt, dass z.B.The invention has found that in small gas turbines up to For 100 kW output, preferably gear compressors, especially those with bimodule teeth Gears can be used. Has a gear rotor with a pitch circle diameter of 200 mm a module of 20, it has ten teeth on the ring gear. Such an interlocking should be referred to as full toothing. Is the ring gear of such a gear but subdivided in such a way that e.g.

auf zwei Zähne vom Modul 20 nachfolgend sechs Zähne vom Modul 10 angeordnet sind, auf die wiederum zwei Zähne vom Modul 20 kommen, um mit weiteren sechs Zähnen vom Modul 10 den Zahnkranz zu schliessen, so spricht man von einer Bimodulverzahnung. Die Zahl der Variationsmöglichkeiten ist hier gross. Bei Bimodulverzahnungen liegen die Übergangspunkte von einem Modul zum anderen immer auf dem Teilkreis. Ein mit solchen Zahnrädern aufgebauter Verdichter arbeitet mit einem recht guten Wirkungsgrad, der ganz erheblich über demjenigen von Strömungsmaschinen gleicher Leistung liegt. Weiterhin muss betont werden, dass ein solcher Zahnradverdichter praktisch reibungs- und berührungsfrei läuft und damit weitgehend abnützungs- und schmierungsfrei ist.Six teeth from module 10 are subsequently arranged on two teeth from module 20 are, on which two teeth come from module 20 to with another six teeth To close the ring gear from module 10, one speaks of a bimodule toothing. The number of possible variations is great here. In the case of bimodule toothing, lie the transition points from one module to the other are always on the pitch circle. One with Compressors built on such gears operate with a very high degree of efficiency, which is considerably higher than that of turbomachines of the same power. It must also be emphasized that such a gear compressor is practically frictional and runs without contact and is therefore largely free of wear and tear and lubrication.

Zwar tritt bei einem solchen Verdichter auch ein Schlupf auf, dieser ist jedoch ganz erheblich kleiner als bei Strömungsmaschinen mit ihren beachtlich grossen Luftspalten. Auch darf die Gasreibung nicht ausser Acht gelassen werden, die bei Strömungsmaschnen sehr erheblich ist und etwa in der Grössenordnung der Kolbenringreibung von Hubkolbenmaschinen liegt. Diese Gasreibung ist bei Zahnradverdichtern ganz wesentlich kleiner, da diese mit niedrigeren Drehzahlen laufen.It is true that a slip also occurs in such a compressor, this one however, it is considerably smaller than in the case of turbomachines with their considerable large air gaps. The gas friction must also not be disregarded, which is very significant in flow machines and is roughly in the order of magnitude of the Piston ring friction of reciprocating piston engines is. This gas friction is in gear compressors much smaller because they run at lower speeds.

Stattet man den Verdichter mit einer Zuführungseinrichtung für Wasser aus und sprüht Wasser in den Verdichter ein, so steht in der Brennkammer bereits ein mit wasser versetztes Gas zur Verfügung, dessen Volumen durch die Verdampfung des Wassers vergrössert und somit der Turbine mehr Energie zur Verfügung stellt.If the compressor is equipped with a supply device for water and if water sprays into the compressor, it is already in the combustion chamber a gas mixed with water is available, its volume due to the evaporation of the water and thus provides the turbine with more energy.

Zur Weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades kann das aus der Turbine austretende Abgas zur Erzeugung von Dampf verwendet werden, wodurch für die Umwandlung von Wasser in Dampf (Verdampfungswärme) keine Originalenergie aufgewandt werden muss.This can be done from the turbine to further improve the efficiency Exiting exhaust gas can be used to generate steam, thereby allowing for conversion no original energy is expended from water in steam (heat of vaporization) got to.

Vorzugsweise wird als Brennkammer eine solche mit Dauerzündung des eingespritzten oder anders zugeführten Brennstoffs durch eine Glühspirale verwendet, wobei die Temperatur derselben etwa 7500 nicht übersteigt. An einer Stelle, wo der eingesprühte, eingespritzte oder anders zugeführte Brennstoff gut angebrannt bzw.A combustion chamber with continuous ignition is preferably used as the combustion chamber injected or otherwise supplied fuel is used through an incandescent spiral, the temperature thereof not exceeding about 7500. At one point where the injected, injected or otherwise supplied fuel is well burnt or

fast ausgebrannt ist, wobei die Flammentemperatur etwa 12000 C nicht übersteigen sollte, wird in die Brennkammer vorzugsweise zusätzlich Wasserdampf eingesprüht, um die Temperatur soweit wie möglich herabzusetzen. Sie sollte 5000 C nicht übersteigen.is almost burned out, whereby the flame temperature is about 12000 C not should exceed, preferably additional water vapor is in the combustion chamber sprayed to lower the temperature as much as possible. She should be 5000 Do not exceed C.

Führt man die Brennkammer länger als bislang üblich aus, so ergibt sich eine relativ lange Verweildauer der in ihr brennenden Gase, womit die Bildung von Schadstoffen in den Abgasen weitgehend vermieden wird. Als Brennstoffe eignen sich sowohl flüssige, gasförmige als auch feste, staubförmige Brennstoffe.If the combustion chamber is carried out longer than previously usual, the result a relatively long dwell time of the gases burning in it, which leads to the formation of pollutants in the exhaust gases is largely avoided. Suitable as fuels both liquid, gaseous and solid, dusty fuels.

Einer besseren Verbrennung dienen ausserdem die grossen Luftüberschüsse, die vom Verdichter her zur Verfügung stehen. Es ergibt sich durch die restlose Ausnutzung des Brennstoffs ein gegenüber Otto-, Diesel- und Wankelmotoren erheblich kleinerer spezifischer Treibstoffverbrauch, bei geringeren Anteilen von Schadstoffen, wie Kohlenmonoxid, Stickoxide, Benzpyren, Russ und unverbrannte Kohlenwasserstoffe, in den Abgasen. Auch kann der Brennstoff im Gegensatz zu dem für übliche Ottomotoren benötigten, völlig bleifrei sein. Bei entsprechend niedrig eingestellten Verbrennungstemperaturen unterbleibt eine thermische Dissoziation der verbrannten Gase, so dass die Entstehung von Kohlenmonoxid auch ganz unterbunden werden kann.The large excesses of air also serve for better combustion, which are available from the compressor. It results from the complete utilization of the fuel is considerably smaller than that of Otto, Diesel and Wankel engines specific fuel consumption, with lower levels of pollutants, such as Carbon monoxide, nitrogen oxides, benzopyrene, soot and unburned hydrocarbons, in the exhaust. The fuel can also be used in contrast to that for conventional Otto engines required to be completely lead-free. If the combustion temperatures are set appropriately low omitted one thermal dissociation of the burned gases, see above that the formation of carbon monoxide can also be completely prevented.

Aufgrund dieser Tatsachen und des mit den bekannten Antriebssystemen vergleichbaren Wirkungsgrades ist ein mit einem Verdichter der zuletzt genannten Art ausgerüstetes Klein-Gasturbinentriebwerk auch durchaus zum Antrieb von Kraftfahrzeugen geeignet.Because of these facts and that with the known drive systems comparable efficiency is one with a compressor of the last mentioned Kind of equipped small gas turbine engine also for driving motor vehicles suitable.

Eine erhebliche Wirkungsgradsteigerung ergibt sich beim Einsatz der erfindungsgemässen Klein-Gasturbine zum Antrieb eines Kompressors, beispielsweise für den Betrieb von Baustellenwerkzeugen.A considerable increase in efficiency results when using the small gas turbine according to the invention for driving a compressor, for example for the operation of construction site tools.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,dass der Verdichter des Klein-Gasturbinentriebwerks zugleich als Kompressor für externe Zwecke, z.B. für den Betrieb von Baustellenwerkzeugen, verwendet ist. Der Verdichter kann dann in seinem Gasdurchsatz grösser gemacht werden, als es der Bedarf in der Brennkammer und Turbine erfordert. Die überschüssige verdichtete Gasmenge wird abgezweigt und dem Pressluftnetz zur Verfügung gestellt. Wie eingangs erwähnt, arbeiten Verdichter mit besseren Wirkungsgraden je grösser der Gasdurchsatz ist. Die Steigerung des Gasdurchsatzes über ein zum Turbinenantrieb erforderliches Mass hinaus bringt demnach eine Wirkungsgradverbesserung bezogen auf das Klein-Gasturbinen-Gesamttriebwerk mit sich. Die Turbine hat bei einer solchen Kompressoranlage an ihrem freien Wellenende ausser zum Antrieb des Verdichters und etwaiger Hilfsaggregate überhaupt keine Leistung abzugeben.In an advantageous development of the invention it is provided that the The compressor of the small gas turbine engine doubles as a compressor for external purposes, e.g. for the operation of construction site tools. The compressor can can then be made larger in its gas throughput than is required in the combustion chamber and turbine required. The excess amount of compressed gas is diverted and made available to the compressed air network. As mentioned at the beginning, compressors work with better efficiencies the greater the gas throughput. The increase in the Brings gas throughput beyond the amount required to drive the turbine an improvement in efficiency based on the overall small gas turbine engine with himself. In such a compressor system, the turbine has at its free shaft end Except for driving the compressor and any auxiliary equipment, no power whatsoever submit.

Während bei üblichen Gasturbinenanlagen nur ein Teil der an der Turbinenwelle zur Verfügung stehenden Energie für den Antrieb des Turbinenverdichters zur Verfügung gestellt wird, arbeitet eine in erfindungsgemässer Weise ausgebildete Anlage derart, dass fast die gesamte Abtriebsenergie der Turbine zum Betreiben des Turbinenverdichters verbraucht wird.While in conventional gas turbine systems only a part of the on the turbine shaft available energy for driving the turbine compressor is provided, a system designed in accordance with the invention works in such a way that that almost the entire output energy of the turbine to operate the turbine compressor is consumed.

Eine derartige Kompressoranlage zum Erzeugen von Druckluft ist ebenso ortsunabhängig einsetzbar wie ein übliches dieselgetriebenes Aggregat, wobei jedoch ein grösserer Wirkungsgrad und eine grössere Geräuscharmut gegeben ist. Die Nachteile der dieselgetriebenen Kompressoranlagen sind damit weitgehend ausgeschaltet. Aufgrund der geringeren Anzahl bewegter Teile ist eine solche Anlage auch wartungsärmer als die herkömmlichen Anlagen. Hin- und hergehende Teile sowohl im Antriebsaggregat als auch im Verdichter sind durch rotierende Teile ersetzt.Such a compressor system for generating compressed air is also available Can be used anywhere like a conventional diesel-powered unit, but with a greater efficiency and a greater low noise level is given. The disadvantages the diesel-powered compressor systems are largely switched off. Because of The lower number of moving parts means that such a system requires less maintenance than the conventional systems. Reciprocating parts both in the drive unit as well as in the compressor are replaced by rotating parts.

Anhand der Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen derselben näher erläutert werden.Based on the drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown, the invention and further advantageous embodiments the same are explained in more detail.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die zur Verfügung zu stellende Pressluft unmittelbar vom Turbinenverdichter abgenommen wird.Fig. 1 shows an embodiment of the invention in which the for Compressed air to be made available is taken directly from the turbine compressor.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die zur Verfügung zu stellende Pressluft nach dem Abzweigen aus dem Gasturbinen-Strömungsweg nachverdichtet wird.Fig. 2 shows an embodiment of the invention in which the for Compressed air to be made available after branching off from the gas turbine flow path is redensified.

Fig. 1 zeigt einen Kompressor nach der Erfindung, der in seinem wesentlichen Teil aus einem Gasturbinentriebwerk besteht. Dieses umfasst einen rotierenden Verdrängerverdichter 1, dessen Eingang 1a Luft unter Atmosphärendruck zugeführt wird. Sein Ausgang ib ist mit einem Gaspuffer 2 verbunden, in dem das durch die Verdichtung auf etwa 4 ata auf ca. 1500 C erwärmte Gas zwischengespeichert wird. Dieses Gas besteht aus einem Luft/ Wasserdampfgemisch. Das Wasser wurde dem Verdichter 1 über Wasserzuführungseinrichtungen 1c zugeführt. Der Gaspuffer 2 weist zwei Ausgänge 2a und 2b auf, von denen der Ausgang 2a zu einer Brennkammer 3 führt, während der Ausgang 2b mit einem pressluftnetz verbunden werden kann, beispielsweise zum Betrieb von Werkzeugen. In der Brennkammer 3 ist eine Brennstoffeinspritzdüse 9, eine Glühspirale 10 und eine Dampfzuführung 11 angeordnet. Durch den mittels der Brennstoffeinspritzdüse 9 zugeführten Brennstoff wird das unter Druck stehende Luft-Dampf-Gemisch auf etwa 12000 C erhitzt. Sodann wird über die Dampfzuführung 11 Wasserdampf zugeführt, wodurch sich ein auf 4 ata einstellender Gasstrom mit einer Temperatur von 5000 C ergibt, der einer vorzugsweise mehrstufigen Turbine 4 zugeführt wird.Fig. 1 shows a compressor according to the invention, the essential Part consists of a gas turbine engine. This includes a rotating positive displacement compressor 1, the inlet 1a of which is supplied with air under atmospheric pressure. His exit ib is connected to a gas buffer 2, in which the compression to about 4 ata gas heated to approx. 1500 C is temporarily stored. This gas consists of an air / water vapor mixture. The water was fed to the compressor 1 via water supply devices 1c supplied. The gas buffer 2 has two outputs 2a and 2b, one of which is the output 2a leads to a combustion chamber 3, while the output 2b with a compressed air network can be connected, for example to operate tools. In the combustion chamber 3 is a fuel injector 9, a glow coil 10 and a steam supply 11 arranged. By the fuel supplied by means of the fuel injection nozzle 9 the pressurized air-steam mixture is heated to about 12000 C. Then water vapor is supplied via the steam supply 11, which results in a 4 ata adjusting gas stream with a temperature of 5000 C results, the one preferably multi-stage turbine 4 is supplied.

In dieser Turbine entspannt sich das Gas und verlässt es unter Atmosphärendruck am Auspuff 13 mit einer Temperatur von ca.The gas expands in this turbine and leaves it under atmospheric pressure at the exhaust 13 with a temperature of approx.

2500. Der Temperaturgehalt dieser Abgase kann gegebenenfalls verwendet werden, um die vom Verdichter 1 abgegebene Luft vorzuwärmen und/oder Wasser zu verdampfen, wie der Wärmetauscher 15 zeigt.2500. The temperature content of these exhaust gases can optionally be used to preheat the air released by the compressor 1 and / or to evaporate water, as the heat exchanger 15 shows.

Von der Turbinenwelle wird über ein Getriebe 5 der Verdichter 1 angetrieben. Von der Abtriebswelle des Getriebes 5 werden vorzugsweise auch noch Nebenaggregate, wie z.B. eine Wasserpumpe 6, ein Stromgenerator zur Versorgung der Glühspirale 10 sowie eine Brennstoffpumpe 8, angetrieben. Auf der Turbinenwelle ist eine Kupplung 12 angeordnet, über die wahlweise weitere Aggregate angetrieben werden können, sofern bei verringertem Pressluftbedarf an der Turbinenwelle überschüssige Energie zur Verfügung steht.The compressor 1 is driven by the turbine shaft via a transmission 5. From the output shaft of the gearbox 5 are preferably also auxiliary units, such as a water pump 6, a power generator to supply the glow coil 10 and a fuel pump 8, driven. There is a clutch on the turbine shaft 12 arranged, via which further units can optionally be driven, provided with reduced compressed air requirement at the turbine shaft for excess energy Available.

Der Verdichter 1 ist so ausgeführt, dass die von ihm gelieferte verdichtete Luft/Dampfmenge grösser ist als von der Turbinenversorgung benötigt. Diese überschüssige Luft/Dampfmenge wird am Ausgang 2b aus dem Gaspuffer 2 abgezweigt.The compressor 1 is designed so that the compressed air supplied by it The amount of air / steam is greater than that required by the turbine supply. This excess The amount of air / steam is branched off from the gas buffer 2 at outlet 2b.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemässen Kompressor, das sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass von der den Verdichter 1 antreibenden Welle noch ein zweiter Verdichter 14 angetrieben wird. Diesem zweiten Verdichter 14 wird die aus dem Gaspuffer über den Ausgang 2b abgezweigte, für Presslufterzeugung vorgesehene Gasmenge zugeführt. Sie gelangt vorverdichtet in den zweiten Verdichter hinein und wird wen ihm auf einen noch höheren Druck verdichtet. Herrscht im Gasspeicher 2 z.B. ein Druck von 4 ata vor, so kann die abgezweigte Gasmenge vom zweiten Verdichter 14 beispielsweise auf 7 ata verdichtet werden. Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung hat der erste Verdichter 1 eine über das übliche, für die Turbine 4 benötigte Mass hinausgehende Gas förderung, da ein Teil der von ihm verdichteten Gasmenge aus dem Strömungsweg zur Turbine 4 vorher abgezweigt wird.Fig. 2 shows another embodiment for an inventive Compressor, which differs from the embodiment shown in FIG. 1 that differs from that of the compressor 1 driving shaft a second compressor 14 is still driven. This second compressor 14 is the one branched off from the gas buffer via outlet 2b and intended for the generation of compressed air Amount of gas supplied. It enters the second compressor and is pre-compressed who is compressed to an even higher pressure. Is in the gas storage 2 E.g. a pressure of 4 ata, then the diverted gas volume from the second compressor 14 can be compressed to 7 ata, for example. Also in this embodiment of the In accordance with the invention, the first compressor 1 has a higher than the usual one required for the turbine 4 Mass additional gas production, as part of the amount of gas compressed by it is branched off from the flow path to the turbine 4 beforehand.

Speziell bei der Verwendung als Fahrzeugantrieb ist es zweckmässig, zwischen die Turbine und den Achsantrieb einen Ilgner-Umformer einzusetzen, da dieser in der Lage ist, plötzliche Lastschwankungen vom speisenden Generator fernzuhalten. Die Anlage ist dadurch bei plötzlichen Belastungen in der Lage, ihre Drehzahl weitgehend aufrechtzuerhalten, bis durch eine entsprechende Regelung den geänderten Belastungsverhältnissen Rechnung getragen ist. Dabei wird der Antrieb (d.h. die Turbine) für den Umformer einer Leonardschaltung für den drehzahlregelbaren Gleichstrom-Fahrmotor mit einem Schwungrad gekuppelt, das bei einem Laststoss seine kinetische Energie als Antriebsleistung zur Verfügung stellen kann.Especially when used as a vehicle drive, it is useful to to use an Ilgner converter between the turbine and the final drive, as this is able to keep sudden load fluctuations away from the feeding generator. As a result, the system is able to increase its speed to a large extent in the event of sudden loads to be maintained until the changed load conditions through a corresponding regulation Is taken into account. The drive (i.e. the turbine) for the converter is thereby used a Leonard circuit for the variable-speed DC drive motor with a Coupled flywheel, which uses its kinetic energy as drive power in the event of a load surge can provide.

Ansprüche:Expectations:

Claims (10)

Ansprüche X Klein-Gasturbinentriebwerk, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (1) ein Verdrängungsverdichter ist und die Brennkammer (3) mit einer Einrichtung (11) zum kontinuierlichen Zuführen von Wasserdampf versehen ist. Claims X small gas turbine engine, characterized in that the compressor (1) is a positive displacement compressor and the combustion chamber (3) with a Means (11) is provided for the continuous supply of steam. 2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (1) ein Zahnradverdichter ist.2. Engine according to claim 1, characterized in that the compressor (1) is a gear compressor. 3. Triebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnradverdichter bimodulverzahnte Zahnräder enthält.3. Engine according to claim 2, characterized in that the gear compressor Contains bimodule toothed gears. 4. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Turbinenwelle eine Schwungmasse gekuppelt ist.4. Engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that that a flywheel is coupled to the turbine shaft. 5. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichterausgang mit einem Gasdruckspeicher (2) verbunden ist.5. Engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the compressor outlet is connected to a gas pressure accumulator (2). 6. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auspuffleitung (13) der Turbine (4) ein Wärmetauscher (15) vorgesehen ist.6. Engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that that a heat exchanger (15) is provided in the exhaust line (13) of the turbine (4) is. 7. Triebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wärmetauscher (15) Wasser verdampft wird.7. Engine according to claim 6, characterized in that in the Heat exchanger (15) water is evaporated. 8. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (1) mit einer Wasserzuführungseinrichtung (1c) verbunden ist.8. Engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the compressor (1) is connected to a water supply device (1c). 9. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenwelle mit einem Ilgner-Umformer verbunden ist, der Teil eines Fahrzeugantriebes ist.9. Engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the turbine shaft is connected to an Ilgner converter, which is part of a vehicle drive is. 10. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet, durch sine Verwendung in einer Kompressoranlage, insbesondere für pressluftbetriebene Bauwerkzeuge in der Weise, dass der Verdichter des Gasturbinentriebwerks zugleich Kompressor für die Kompressoranlage ist.10. Engine according to one of claims 1 to 8, characterized by Its use in a compressor system, especially for compressed air-operated ones Construction tools in such a way that the compressor of the gas turbine engine at the same time Compressor for the compressor system is.