DE566637C - Gas-steam turbine - Google Patents

Description

Gas-Dampfturbine Bei Brennkraftturbinen hat man bereits versucht, die Abgaswärme nutzbar zu machen. So wurde vorgeschlagen, zwischen die Feuergasdüsen Dampfdüsen einzuschalten und den durch letztere strömenden Dampf einem mit den Turbinenabgasen beheizten Kessel zu entnehmen. Nach dem Durchströmen der Laufschaufeln gelangt dieser Dampf in einen von den Feuergasen umspülten Sammelraum, so. daß er wieder erhitzt wird, worauf er zum Betriebe einer zweiten reinen Dampfturbine dient.Gas-steam turbine In internal combustion turbines, attempts have already been made to to make the exhaust gas heat usable. So it was suggested between the fire gas nozzles Switch on steam nozzles and the steam flowing through the latter with the turbine exhaust gases heated boiler. After flowing through the blades, it arrives Steam in a collecting space surrounded by the flue gases, see above. that he heated up again whereupon it is used to operate a second pure steam turbine.

Eine andere bekannte Lösung der gleichen Aufgabe besteht darin, Kühlluft durch die hohlen Schaufeln zu leiten und die aus den Schaufelenden strömende Luft in einem außerhalb der Turbine liegenden, von den Abgasen beheizten V orwärmer wieder zu erhitzen. Diese Heißluft soll dann zum Betrieb einer zweiten Heißluftturbine verwendet werden.Another known solution to the same problem is to provide cooling air through the hollow blades and the air flowing out of the blade ends in a preheater located outside the turbine and heated by the exhaust gases to heat. This hot air is then intended to operate a second hot air turbine be used.

Die Erfindung besteht nun darin, daß das Kühlmittel nach Austritt aus den Laufradschaufeln in Kammern geleitet wird, welche die Ausströmdüsen umgeben, an den heißen Düsen und Kammerwänden Wärme aufnimmt und mit den Treibgasen die Laufschaufeln unter Arbeitsleistung beaufschlagt.The invention now consists in the fact that the coolant exits is passed from the impeller blades into chambers that surround the discharge nozzles, absorbs heat from the hot nozzles and chamber walls and the rotor blades with the propellant gases charged under work performance.

Eine solche Turbine vereinigt in sich die Vorteile der Innenkühlung der Schaufeln mit der Ausnutzung der Verlustwärme, welche durch die Erhitzung der Feuergasdüsen entsteht. Da der aus den hohlen Schaufeln austretende, sich in den Düsenkammern ansammelnde Dampf die gesamte Außenfläche der in diesen Kammern befindlichen Düsen bespült, erfolgt eine sehr große Wärmeaufnahme. Außerdem erfolgt die Kühlung der Laufschaufeln gleichmäßig, weil jede Schaufel in jedem Augenblick innen von dem Kühlmittel bespült wird. Ferner ist die Vorrichtung zur Erhitzung des zusätzlichen Treibdampfes für die Schaufeln der Gasturbine in der Turbine selbst angeordnet, so daß besondere Erhitzer außerhalb der Turbine in Fortfall kommen.Such a turbine combines the advantages of internal cooling the blades with the utilization of the heat loss, which is caused by the heating of the Fire gas nozzles are created. Since the one emerging from the hollow blades is in the Nozzle chambers accumulate steam over the entire outer surface of the chambers located in these chambers When the nozzles are flushed, a very large amount of heat is absorbed. There is also cooling of the blades evenly, because every blade is in at every moment is flushed with the coolant. Furthermore, the device for heating the additional Motive steam for the blades of the gas turbine arranged in the turbine itself, so that special heaters outside the turbine are no longer required.

Es ist auch vorgeschlagen worden, die Kühlluft aus den hohlen Schaufeln des Laufrades in den hohlen, als Vorratsbehälter ausgebildetenLeitkranz schleudern zu lassen und von dort durch die hohlen Leitschaufeln zu führen, um auch diese zu kühlen, und schließlich vom Strom der Feuergase fortführen zu lassen. Hierdurch wird zwar eine wirksame Kühlung erzielt, jedoch findet eine Verwertung der Verlustwärme an den Feuergasdüsen nicht statt.It has also been suggested to remove the cooling air from the hollow blades of the impeller into the hollow guide ring designed as a storage container to leave and from there to lead through the hollow guide vanes to also these cool, and finally to be carried away by the flow of fire gases. Through this an effective cooling is achieved, but the waste heat is utilized does not take place at the fire gas nozzles.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Gas-Dampfturbine gemäß der Erfindung veranschaulicht.In the drawing, an exemplary embodiment of a gas-steam turbine is schematically shown illustrated according to the invention.

Fig. i ist ein Schnitt durch die Turbine; Fig. z ist eine Draufsicht auf das Laufrad; Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Düsenkammern.Fig. I is a section through the turbine; Fig. Z is a plan view on the impeller; Figure 3 is a top plan view of the nozzle chambers.

Die Turbine besitzt mehrere Brennkammern a, die mit Brennstoffeinlaßöffnüngen und mit Zündverrichtungen b versehen sind. jede Kammer a ist mit einer Gruppe von Feuergasdüsen c versehen, welche in Düsenkammern e liegen. Vor den Düsen ist das Laufrad f mit den Schaufeln g angeordnet, welche hohl sind und Öffnungen h besitzen. Diese sind so angeordnet, daß sie bei dem Umlauf des Rades f seitlich an den Düsen vorbeistreichen. Die Nabe des Laufrades und seine Welle sind hohl ausgebildet und stehen durch die Leitung i mit dem Kühlwassermantel k der Brennkammern in ständiger Verbindung.The turbine has several combustion chambers a with fuel inlet openings and are provided with ignition devices b. each chamber a is with a group of Fire gas nozzles c provided, which are located in nozzle chambers e. The impeller f is in front of the nozzles the blades g arranged, which are hollow and have openings h. These are arranged so that they sweep laterally past the nozzles as the wheel f rotates. The hub of the impeller and its shaft are hollow and stand through the Line i is in constant communication with the cooling water jacket k of the combustion chambers.

Das erhitzte Kühlwasser geht beim Eintritt in die Schaufeln unter Druckerhöhung infolge der Zentrifugalwirkung in Dampf über, der nun aus den Öffnungen h ausströmt. Dabei strömt er infolge der geschilderten Anordnung der Öffnungen la in bezug auf die Düsen c an diesen vorbei und füllt die Düsenkammer e, welche durch Querstege l voneinänder getrennt sind. Die ausströmenden Feuergase erhitzen die Düsen c auf eine hohe Temperatur, und diese Verlustwärme wird nun von dem die Außenfläche der Düsen umspülenden Dampf aufgenommen, indem das aus den Schaufeln ausströmende verdampfte Kühlwasser auf die sehr heißen Außenwände der Feuergasdüsen trifft und hier eine Temperatursteigerung erfährt. Diese wirkt sich in einer Überhitzung des Dampfes aus, und dieser überhitzte Dampf strömt nun unter Arbeitsleistung durch die Schaufeln ins Freie.The heated cooling water goes under when it enters the blades Pressure increase as a result of the centrifugal effect in steam, which now comes out of the openings h emanates. It flows as a result of the described arrangement of the openings la with respect to the nozzles c past these and fills the nozzle chamber e, which through Cross webs l are separated from each other. The escaping fire gases heat the Nozzles c at a high temperature, and this heat loss is now taken from the outer surface The steam flowing around the nozzles is absorbed by the steam flowing out of the blades evaporated cooling water hits the very hot outer walls of the fire gas nozzles and experiences a temperature increase here. This results in overheating of the Steam, and this superheated steam now flows through under work performance the shovels into the open.

Sobald die Düsenkammern sich entleert haben, strömt neuer Dampf aus den Schaufeln nach, und dieses Spiel geht abwechselnd vor sich, weil in entsprechend kurzen Zeitabschnitten die Füllung der Kammern, die Überhitzung und das Ausströmen stattfindet.As soon as the nozzle chambers have emptied, new steam flows out after the shovels, and this game goes on alternately because in accordingly short periods of time the chambers fill, overheat and leak takes place.

Claims (1)

PATENTANSPRUCI3: Gas-Dampfturbine, bei welcher ein Kühlmittel durch die hohlen Schaufeln hindurchgeleitet, mit Hilfe der Verbrennungsgase erhitzt und als Antriebsmittel mit verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel nach Austritt aus den Laufradschaufeln in Kammern (e) geleitet wird, welche die Ausströmdüsen (a) umgeben, an den heißen Düsen und Kammerwänden Wärme aufnimmt und mit den Treibgasen die Laufschaufeln unter Arbeitsleistung beaufschlagt.PATENT CLAIM3: Gas-steam turbine, in which a coolant through the hollow blades passed through, heated with the help of the combustion gases and is used as a drive means, characterized in that the coolant after exiting the impeller blades into chambers (e), which the Surrounding discharge nozzles (a), absorbs heat from the hot nozzles and chamber walls and acted upon the blades with the propellant gases under work performance.