CH110559A - Verbund-Verbrennungskraftmaschine. - Google Patents

Description

      Verbund-Verbrennungskraftmaschine.       Vorliegende Erfindung betrifft     Verbund-          Verbrennungskraftmaschinen,    bei welchen  mindestens ein     Vorverdichter    für die     La-          clung    der     Verbrennungskraftmaschine        mit-          i-eIst    mindestens einer durch die Abgase der       V(-rbrennungskraftmaschine        beaufschlagten     Turbine angetrieben wird.

   Gemäss der Er  findung werden die Abgase nach Verlassen  der Turbine zur Dampferzeugung herange  zogen, um mindestens eine auf die Abgas  turbinenwelle arbeitende Dampfturbine an  zutreiben.  



  Eine beispielsweise Ausführungsform des       Erfindungsgegenstandes    ist in beiliegender  Zeichnung     tla.rgestellt,    in welcher       Fig.    1. in schematischer Weise die     Ver-          bund-Verbrennungskraftmaschine    mit     Vor-          verdichter,    Abgasturbine, Dampferzeuger,  Dampfturbine und     deren    Verbindungen mit  einander zeigt;       Fig.    2 zeigt eine Variante der Verbin  dungen einzelner Teile.  



  In     Fig.    1 treibt die     Verbrennungskraft-          maschine   <I>a</I> mit den Arbeitszylindern<I>b</I> einen  Stromerzeuger c an. Der Verdichter d zur       Vorverdiehtung    der durch die Leitung 9 zu-    geführten Ladung wird mit einem Strom  erzeuger f, der zum Stromerzeuger c paral  lel geschaltet ist, von einer Abgasturbine e  und einer     Dampfturbine        g    angetrieben. Die  verdichtete, Ladung gelangt durch- die Lei  tung 1 zu     @    den Zylindern b der Verbren  nungskraftMaschine a.

   Die Auspuffgase  strömen durch die Leitung 2 mit dem Ab  schlussorgan 13 und einer ins Freie gehende  Abzweigung 15, die von einem     Abschluss-          organ    14 beherrscht wird, von den Zylindern  b der     Verbrennungskraftmaschine        a    nach  der Abgasturbine e. Die Abgase der Abgas  turbine fliessen durch die Leitung 3 mit dem       Abschlussorgan    18 und dem     Überhitzer    i  nach dem Dampferzeuger h und verlassen  letzteren nach Abgabe ihrer Wärme an  das im Dampferzeuger befindliche Wasser  durch die Leitung 4, um ins Freie auszu  strömen.

   Der erzeugte Dampf wird durch die  Leitung 5, welche den     Überhitzer    i passiert,  der auf die     Vorverdichterwelle    arbeitenden  Dampfturbine g zugeführt. Der Abdampf  der Dampfturbine gelangt durch die Lei  tung 6 nach einem Kondensator k. Das Kühl  wasser zur Kondensation des Abdampfes      im     Kondensator    wird von der Kühlwasser  pumpe     -na    durch die Leitung 7 nach dem       Kondf#nsator        k.    gedrückt.

   Der     kondensierte     Dampf fliesst durch die Leitung 8 nach dem  Behälter<I>1.</I> Dem Verdichter<I>cl</I> wird Kühl  wasser des Kondensators durch die Leitung       2t;    zugeführt; das Kühlwasser verlässt den  Verdichter durch die Leitung 10 und gelangt  in     die    Kühlräume der Zylinder     b    der     Ver-          lrreiinungskraftinaschirie    a und von dort  durch die Leitung 11 als     vorgewä        .rintes     Speisewasser in den Dampferzeuger.

       \Wird     nicht alles Kühlwasser zu     Speisezwecken    ver  wendet, so kann ein Teil desselben durch       (ki;        Absclilussorgan        27    und die Leitung 28       Mler    durch das     Absclilussorgan    29     und    die       Leitung    30 in den     Wasserbehälter    1 fliessen.  



  Bei der beschriebenen Maschine wird die       den    die Abgasturbine verlassenden Abgase  in Gestalt von Wärme noch     inneivolinende          Energie    im Dampferzeuger und in der  Dampfturbine ausgenützt.  



  Die     Dampfturbine    ist an eine bereits       vorhandene        schnelldrehende        Welle        angekup-          pelt.    Die bauliche Einrichtung ist eine.       äusserst    einfache, und jedes Übersetzung,       -etriebe    ist vermieden.

   Die Abgasturbine ist       zweckmässig    so gebaut,     d:ass    sie annähernd  bei Normallast der Kraftanlage die beste       Ausnützung    ergibt, bei kleinerer     Belastun--          ist    ihr     M'irl@ungsgriid    geringer, und die aus  ihr strömenden Abgase haben deshalb     eine     höhere Temperatur als bei einer guten     Aus-          nützun,--.    Bei der Dampferzeugung wird  ihre     Wärmeenergie    noch ausgenützt,

   und       deshalb    kann auch bei kleinerer Belastung       F#iri    verhältnismässig kleiner Brennstoffver  brauch erzielt werden.  



       Gemäss        Fig.    2 ist der     Überhitzer    i in die       Leitung    2 eingeschaltet, so dass die Aus  puffgase von der     Verbrennungskraftmaschine     den     Cberhitzer    i, durchströmen, bevor sie  zur Abgasturbine     e    gelangen. Die Leitung 3  führt die Abgase     aus    der Abgasturbine unter       Umgehung    des     Überhitzers    direkt nach dem  Dampferzeuger.

   Dies bewirkt eine Kühlung  der aus der     Verbrennungskraftmaschine    aus  tretenden     Abgase,    vor ihrem Eintritt in die         Abgasturbine,    was zum Beispiel bei Über  last     zweckmässig    sein kann. Die entzogene       Wärmeenergie    Wird zum Teil in der     Dampf-          turbine    wieder     ausgenützt;    und geht deshalb  nur teilweise verloren.  



  Natürlich kann bei der Maschine gemäss       Fig.    1 eine-     Zweigleitung    16 mit einem Ab  schlussorgan und     Druckreduzierventil    17 die  Leitung 2 mit dem     C'berhitzer        i        verbinden,          uni    den     mittelst    der     Abgase        erzeugten        I)ainpf     durch einen Teil der     von    der     Verbrennitn0:

  -          kraftmaschine        kommenden        Auspuffgase        zii          überhitzen    und im     Pzimpfkessel    lt höher zu       erwärmen    oder um     durch    Schliessen     des        ),1)-          schlussorganes    18 in- der     Leituno@    3 und     des          Abschltissorganc5    1:

  3 in     dic.        Leiten,    2 die<B>A</B>b  gasturbine     abzuschalten    und die Auspuff  gase unter     Umgehung    der     Abbasturliine     direkt dem     Überhitzer        i.    und dem     Dampf-          erzeuger   <I>lt</I>     zuzuführen.    Ferner kann eine  Zweigleitung 19 mit     Abschlussorgan    20 vor  gesehen sein, durch welche Auspuffgase von  der     Verbrennungakra-ftmaschine    der Dampf  turbine als Antriebsmittel zugeführt wer  den.

   Auch kann eine Leitung 21 mit einem       Abschlussorgan    22     vorgesehen    sein,     Wi@lclicgestattet,    Dampf der V     erbrennungskra        ft-          maschine        zuzuführen,    um letztere     zeit@wei@e     mit     -Dampf    zu betreiben.

   Dadurch wird es  möglich, das     Anlassen    der     Verbrennung.s-          kraftniaschine    mittelst     Dampf    zu     bewirken.     Da. auch der     Vorkompressor        mittelst    der  Dampfturbine allein angetrieben     werden          kann,    so kann Druckluft als     Antriebsmittel          umgangen    werden.  



  Bei der     31asc,liinn        gemäss        Fig.    2 kann eine       Abzweigung        23    mit einem     Abschlussorgan     24 von der Dampfleitung 5 nach der Abgas  turbine e führen, um letztere mit Dampf  betreiben zu können, wobei die Dampftur  bine mittelst eines     Abschlussorganes    25 im       Dampfzuführungsrohr    vor der Dampfturbine       g    zweckmässig abgeschaltet wird.  



  Die     Möglichkeit,    die Abgasturbine mit  Dampf und die Dampfturbine     mittelst    den  Abgasen zu     betreiben,    bedeutet eine Erhö  hung der     Betriebssicherheit,    indem bei     Be-          sehä.digung    einer     Turbine    die andere gleich-      wohl zum Antrieb des     Vorhompressors    ver  wendet werden kann.  



  Das Kühlwasser kann natürlich     auith        zu-          c#rst    den Verdichter kühlen und dann den       Iiondens:ator.     



  Die Dampfturbine ist zweckmässig so       ausgebildet,    dass ein vom Dampf erzeugter       Axialdruck    auf die     Laufräder    derselben dem  vom     Vorverdichter    und der Abgasturbine       1)(#i-i-iilirenclen        Axi < ildruelc        entgegenwirkt    und       Bliesen        möglicbst    ausgleicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verbund-Verbrennungskraftm.ascliine, bei welcher ein Vorverdichter für die Ladung der Verbrennungskraftmaschine mittelst mindestens einer durch die Abgase der V er- ler@nnungskratmaschin@ beaufschlagten Tur bine angetrieben wird, dadurch gekennzeich net, dass die Abgase nach Verlassen der Turbine zur Dampferzeugung Herangezogen werden,

   um mindestens eine auf die Abgas- t.urbinenwelle arbeitende Pampt'turbine an zutreiben. UNTERANSPRüCHE 1 Verbund-Verbrennungskraftmaschine nach Patentansprueli, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um den er zeugten Dampf wenigstens zeitweise zum Betriebe der Verbrennungskraftmaschine zu verwenden.

   ?. Verbund-Verbrennungskraftmascliine nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch einen Überbitzer für den mittelst der Ab gase der Abgasturbine erzeugten Dampf, der von den aus der Verbrennungskraft m,aschine kommenden Abgasen geheizt wird, bevor sie in die Turbine über strömen. a. Verbund-Verbrennungskri-_ftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorverdichter und ein Konden sator für den aus der Dampfturbine aus tretenden Dampf von demselben Kühlmit tel nacheinander gekühlt werden.

   1-. Verbund-Verbrennungskraftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Ab gase der Verbrennungskraftmaschine unter Umgehung der Abgasturbine direkt dem Dampferzeuger zuzuführen. 5. V erbund-Verbrennungskraftmasehine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfturbine so ausgebildet und angeordnet ist, dass ein vom Dampf er zeugter Axialdruck auf die - Laufräder derselben einem vom Vorverdichter und der Abgasturbine herrührenden Axial druck entgegenwirkt.

   G. Verbund-Verbrennungskraftma.schine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um der Ab gasturbine Dampf aus dem Dampferzea= ger zuführen zu können. 7. Verbund-Verbrennungskraftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um derDa.mpf- turbine Abgase aus der Verbrennungs- kraftmaschine zuführen zu können.