Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungsraumes dienenden Aufladegruppe. Die Erfindung betrifft einen Gaserhitzer mit einer zum Aufladen seines Verbrennungs raumes dienenden Aufladegruppe, die einen aus der Umgebung Verbrennungsluft ansau genden Verdichter, eine diesen antreibende, mit Abgasen des Verbrennungsraumes be triebene Turbine und einen der letzteren, in der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase betrachtet, vorgeschalteten Wärmeaustauscher aufweist, in welchem die Abgase des, Ver brennungsraumes Wärme an die vom Ver dichter in den Verbrennungsraum zu för dernde Verbrennungsluft abgeben.
Um bei einer solchen Aufladegruppe wirtschaftlich eine rasche Anpassung der je weiligen Leistungsabgabe der Abgasturbine an den Leistungsverbrauch des Aufladever- dichters zu erzielen und ferner das IHoch- fahren der Gruppe zu erleichtern, ist gemäss der Erfindung mindestens eine absperrbare Bypassleitung vorgesehen,
mit deren Hilfe sich der Wärmeaustausch im Wärmeaustau- scher und damit die Temperatur der Treib gase am Eintritt in die Abgasturbine ver ändern lassen.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine heispielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes in vereinfachter Darstel lungsweise veranschaulicht. In der Figur be- zcichnet 1 einen Verdichter, der Verbren nungsluft aus, der Umgebung ansaugt und durch eine Leitung 2 in einen Vorwärmer 3 fördert, wo sie ein Röhrensystem 4 umspült und dabei Wärme aufnimmt.
Aus dem Vor- wärmer 3 gelangt die verdichtete und nun bereits erwärmte Verbrennungsluft durch eine Leitung 5 in einen Wärmeaustauscher 6, wo sie nochmals ein Röhrensystem 7 umspült und dabei weiter erhitzt wird, um schliesslich durch eine Leitung 8 in den Verbrennungs raum 9 eines. Erhitzers 10 zu gelangen. Im Verbrennungsraum 9 herrscht ein höherer Druck als Atmosphärendruck; er ist also auf geladen. In den Erhitzer 10 ist ein Röhren system 11 eingebaut, das von einem durch äussere Wärmezufuhr im. Erhitzer 10 auf höhere Temperatur zu bringenden Arbeits mittel durchströmt wird.
Dieses Arbeitsmit tel, das dem Röhrensystem 11 durch eine Leitung 20 zu und durch eine Leitung 21 aus demselben abströmt, dient als Treibmittel in einer im übrigen nicht gezeigten Wärme kraftanlage.
Die aus dem Erhitzer 10 abströmenden Verbrennungsgase werden durch eine Lei tung 12 dem Röhrensystem 7 des Wärme- a.ustauschers 6 zugeführt, wo sie Wärme an die Verbrennungsluft abgeben, und sie gelan gen anschliessend durch eine Leitung 18 in eine Abgasturbine 14, welche den Verdichter 1 antreibt.
Die aus der Turbine 14 strömen den Abgase gelangen durch eine Leitung 15 in das Röhrensystem 4 des Vorwärmers 3, wo sie Wärme an die vom Verdichter 1 ge förderte Verbrennungsluft abgeben, welcher im Röhrensystem 7 des Wärmeaustauschers 6, wie erwähnt, von den Verbrennungsgasen des Erhitzers 10 bei höherer Temperatur ebenfalls Wärme abgeben wird.
16 bezeich net eine Bypassleitung, in die ein Absperr ventil 17 eingebaut ist und die einem Teil der Verbrennungsgase, unter Umgehung des Wärmeaustauschers 6, unmittelbar aus der Leitung 12 in die Leitung 13 zu gelangen gestattet. Sodann ist eine weitere Bypass:lei- tung 18 vorgesehen, in die ein Absperrventil 19 eingebaut ist, und die bei offenem Ventil 19 einem Teil der Verbrennungsluft den Wärmeaustauscher 6 zu umgehen gestattet.
Bei der beschriebenen Aufladegruppe lässt sich mit Hilfe der absperrbaren Bypass- leitung 16 die Menge der den Wärmeaustau- scher 6 durchströmenden Verbrennungsgase und damit die Temperatur der Treibgase am Eintritt in die Turbine 14 verändern. Bei offener Bypassleitung 16 ist dann der Druck am Eintritt in die Turbine 14 höher als bei geschlossener Bypassleitung,
weil im ersteren Falle durch den Wärmeaustauscher 6 eine kleinere Verbrennungsgasmenge strömt, so dass diese Menge wegen ihrer jetzt kleineren Geschwindigkeit im Wärmeaustauscher 6 einen kleineren Druekabfall erleidet. Mit Hilfe der absperrbaren Bypassleitung 18 lässt sich anderseits die Menge der den Wärme austauscher 6 durchströmenden Verbrennungs luft und damit auch die Temperatur der aus dem Röhrensystem 7 strömenden Verbren nungsgase verändern.
Wenn es auf eine besonders rasche An passung der Leistungsabgabe der Turbine 14 an den Leistungsverbrauch des Verdichters 1 ankommt, wird zweckmässig der Durchfluss durch beide Bypassleitungen 16 und 18 frei gegeben.
Beim Hochfahren wird der Durchfluss durch die Bypassleitung 16 freigegeben, da mit wenigstens ein Teil der Verbrennungs gase aus dem Aufladeraum des Erhitzers 10 praktisch ohne Abkühlung zur Turbine 14 gelangen und so die Leistungsabgabe in die ser Turbine steigern kann.
PATENTANSPRUCH: Gaserhitzer mit einer zum Aufladen sei nes Verbrennungsraumes dienenden Auflade- gruppe, die einen Verbrennungsluft aus der Umgebung ansaugenden Verdichter, eine diesen antreibende, mit Abgasen des Ver brennungsraumes betriebene Turbine und einen der letzteren, in der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase betrachtet, vorgeschal teten Wärmeaustauseher aufweist, in wel chem die Abgase des Verbrennungsraumes Wärme an die vom Verdichter in den Ver brennungsraum zu fördernde Verbrennungs luft abgeben, gekennzeichnet durch minde stens eine absperrbare Bypassleitung,
mit deren Hilfe sich der Wärmeaustausch im Wärmeaustauscher und damit die Tempera tur der Treibgase am Eintritt in die Abgas turbine und die Leistungsabgabe der letzte ren verändern und so an den jeweiligen Lei stungsverbrauch des Verdichters anpassen lassen.
Gas heater with a charging group which is used to charge its combustion chamber. The invention relates to a gas heater with a charging group that serves to charge its combustion chamber, a compressor that sau lowers from the surrounding combustion air, a turbine that drives this, with exhaust gases from the combustion chamber and one of the latter, viewed in the flow direction of the combustion gases, upstream heat exchanger has, in which the exhaust gases from the combustion chamber give off heat to the combustion air to be promoted by the Ver denser in the combustion chamber.
In order to achieve a rapid adaptation of the respective power output of the exhaust gas turbine to the power consumption of the supercharging compressor in such a supercharging group and also to facilitate the start-up of the group, according to the invention at least one lockable bypass line is provided,
with the help of which the heat exchange in the heat exchanger and thus the temperature of the propellant gases at the inlet to the exhaust gas turbine can be changed.
In the accompanying drawing, an example embodiment of the subject of the invention is illustrated in a simplified representation. In the figure, 1 denotes a compressor that extracts combustion air, sucks in the environment and conveys it through a line 2 to a preheater 3, where it flows around a pipe system 4 and absorbs heat in the process.
From the preheater 3, the compressed and now already heated combustion air passes through a line 5 into a heat exchanger 6, where it again flows around a pipe system 7 and is further heated, finally through a line 8 into the combustion chamber 9. Heater 10 to arrive. The pressure in the combustion chamber 9 is higher than atmospheric pressure; so he's charged. In the heater 10, a tube system 11 is installed, which is by an external heat supply in the. Heater 10 to be brought to higher temperature working medium is flowed through.
This Arbeitsmit tel, which flows to the pipe system 11 through a line 20 and through a line 21 from the same, serves as a propellant in a heat power plant, otherwise not shown.
The combustion gases flowing out of the heater 10 are fed through a line 12 to the pipe system 7 of the heat exchanger 6, where they give off heat to the combustion air, and they then pass through a line 18 into an exhaust gas turbine 14, which the compressor 1 drives.
The exhaust gases flowing from the turbine 14 pass through a line 15 into the pipe system 4 of the preheater 3, where they give off heat to the combustion air conveyed by the compressor 1, which in the pipe system 7 of the heat exchanger 6, as mentioned, from the combustion gases of the heater 10 will also give off heat at a higher temperature.
16 denotes a bypass line in which a shut-off valve 17 is installed and which allows part of the combustion gases to pass directly from the line 12 into the line 13, bypassing the heat exchanger 6. A further bypass line 18 is then provided, in which a shut-off valve 19 is installed and which allows part of the combustion air to bypass the heat exchanger 6 when the valve 19 is open.
In the case of the charging group described, the amount of combustion gases flowing through the heat exchanger 6 and thus the temperature of the propellant gases at the inlet into the turbine 14 can be changed with the aid of the lockable bypass line 16. When the bypass line 16 is open, the pressure at the inlet to the turbine 14 is higher than when the bypass line is closed,
because in the former case a smaller amount of combustion gas flows through the heat exchanger 6, so that this amount suffers a smaller pressure drop because of its now lower speed in the heat exchanger 6. With the help of the lockable bypass line 18, on the other hand, the amount of combustion air flowing through the heat exchanger 6 and thus also the temperature of the combustion gases flowing out of the pipe system 7 can be changed.
When it comes down to a particularly rapid adaptation of the power output of the turbine 14 to the power consumption of the compressor 1, the flow through both bypass lines 16 and 18 is expediently released.
When starting up, the flow through the bypass line 16 is released, since with at least some of the combustion gases from the charging chamber of the heater 10 reach the turbine 14 with practically no cooling and thus can increase the power output in this turbine.
PATENT CLAIM: Gas heater with a charging group serving to charge its combustion chamber, the compressor that draws in combustion air from the environment, a turbine that drives it and is operated with exhaust gases from the combustion chamber, and one of the latter, viewed in the flow direction of the combustion gases, upstream heat exchangers in which the exhaust gases from the combustion chamber give off heat to the combustion air to be conveyed by the compressor into the combustion chamber, characterized by at least one lockable bypass line,
with the help of which the heat exchange in the heat exchanger and thus the tempera ture of the propellant gases at the inlet to the exhaust gas turbine and the power output of the latter can be changed and thus adapted to the respective power consumption of the compressor.