Gasturbinenanlage. [Im bei Gasturbinen einen guten Wir kungsgrad zu erzielen, muss bekanntlich die Temperatur des Treibmittels möglichst hoch sein. Da es sich aber um raschlaufende, starken Schleuderkräften ausgesetzte Ma- schinenteile handelt, deren Festigkeit unter der hohen Erwärmung stark herabgeht, muss anderseits den schädlichen Einflüssen der heissen Gase, namentlich auf den Laufkör per, begegnet werden. Um eine gefährliche Überhitzung der Laufschaufeln solcher Tur binen zu verhindern, ist es bereits bekannt, diese Schaufeln hohl auszubilden und einen kalten, kühlenden Strom durch deren hohles Innere zu treiben.
Als kühlendes Mittel wird vorzugsweise Wasser benutzt, da dessen grosse Verdampfungswärme sich äusserst wirksam für eine starke Kühlung der Schau feln ausnutzen lässt. Eine solche Kühlung der Laufschaufeln bedingt jedoch auch eine Kühlung der Arbeitsgase und infolgedessen eine Verschlechterung des Wirkungsgrades der Gasturbine.
Anderseits ist es auch be kannt, das Kühlwasser hinter der Gasturbine in einer Dampfkraftmaschine zu verw erteri. Zweck der Erfindung ist nun, eine Gas turbinenanlage zu schaffen, bei welcher der Gesamtwirkungsgrad trotz Kühlung der Laufschaufeln durch in Hohlräume dersel ben getriebenes Wasser noch ein guter ist.
Zu diesem Behufe kommt bei einer Gas turbinenanlage, bei welcher das Kühlwasser in einer der .Gasturbine, nachgeschalteten Dampfkraftmaschine ausgenutzt wird, nach vorliegender Erfindung das Wasser, welches in die miteinander in Verbindung stehenden Höhlräume der einzelnen 'Laufschaufel- kränze eingetrieben wird, in diesen Hohl räumen zur Verdampfung, und es wird der entwickelte Dampf durch eine Druckrege lungsvorrichtung auf so hohem Druck ge halten, dass - seine Sättigungstemperatur nahezu der Laufschaufeltemperatur ent spricht.
Trotzdem in diesem Falle das Wärmegefälle zwischen Schaufelwandung und Kühlmittel klein ist, findet dennoch eine wirksame Kühlung der Schaufeln we gen der in deren Hohlräumen vor sich gehen den Verdampfung und der damit zusammen hängenden grossen Wärmeaufnahme durch das kühlende Mittel statt. Zudem wird noch der wichtige Vorteil erzielt, dass es möglich ist, Dampf von verhältnismässig hohem Druck zu erhalten, der somit befähigt ist, in der nachgeschalteten Dampfkraftmaschine eine merkliche Leistung abzugeben. Dadurch wird es möglich, die Folgen der wirtschaft lich sonst nachteiligen Kühlung der Lauf schaufeln der Gasturbine einigermassen aus zugleichen.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise Ausführungen der Erfindung veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt einen Teil eines achsialen Längsschnittes durch eine Gasturbine, deren Laufschaufeln durch in Hohlräume dersel ben getriebenes Wasser gekühlt werden; Fig. 2 zeigt eine Einzelheit dieser Tur bine in grösserem Massstabe; Fig. 3 und 4 zeigen Teile von Gas turbinenanlagen, in denen der in den Hohl räumen der Laufschaufeln einer Gasturbine entstandene Dampf in einer Dampfturbine ausgenutzt wird.
1 bezeichnet den , Laufscheibenkörper und 2 die Laufschaufeln einer Gasturbine. Jeder Scheibenkörper 1, der aus zwei mit einander vernieteten Hälften besteht, ist mit radialen Bohrungen 3 versehen und die Schaufeln 2 weisen je einen Hohlraum 4 auf. Die Laufräder sitzen fest auf einer Welle 5, die eine achsiale Bohrung 6 hat. Wie in Fig. 1 gezeigt, nimmt der Durch messer dieser Bohrung 6 vom Hochdruckende gegen das Niederdruckende der Turbine hin zu. Die Bohrung 6 ist von einem Rohr 7 durchsetzt, das an eine Kühlwasserleitung R angeschlossen ist.
Von diesem Rohr 7 zwei gen Röhrchen 9 ab, welche die radialen Bohrungen<B>3</B> der Scheibenkörper 1 durch setzen und in ein kreisförmiges Rohrstück 10 (Fug. 2) ausmünden. Die Rohrstücke 10 sind zwischen den beiden Hälften der Scheibenkörper 1 festgehalten. Von den Rohrstücken 10 zweigen radiale Röhrchen 11 ab, die in die Hohlräume 4 der Lauf schaufeln 2 ausmünden. Sämtliche Hohl räume 4 der einzelnen Kränze von Lauf- schaufeln 2 stehen durch die Bohrungen<B>3 -</B> der Scheibenkörper 1 und die Bohrung 6 der Turbinenwelle 5 miteinander in Ver bindung.
Während des Betriebes gelangt das Kühl wasser aus dem Rohr 7 durch die Röhrchen 9 und 11 in die Hohlräume 4 der Lauf schaufeln 2. Hier kommt es mit den stark erhitzten Wandungen der letzteren in Be rührung und verdampft. Der in den ver schiedenen Hohlräumen 4 sich bildende Dampf gelangt in die Bohrung 6 der Tur binenwelle 5,.von der aus er einer Dampf kraftmaschine zugeführt wird (Fug. 3 und 4). Durch eine nicht gezeigte Druckrege lungsvorrichtung wird dabei der aus clerii Kühlwasser in den Hohlräumen 4 sich ent wickelnde Dampf auf so hohem Druck ge halten, dass dessen Sättigungstemperatur nahezu der Laufschaufeltemperatur ent spricht.
Wie in Fig. 3 und 4 veranschaulicht, wird die genannte Dampfkraftmaschine zweckmässig als Dampfturbine 12 ausgebil det. Diese kann entweder, wie in Fig. 3 gezeigt, auf einer besonderen Welle 13 oder auf einer mit der Welle 5 der Gasturbine gekuppelten Welle 1.1 (Fug. 4) angeordnet sein.
Die Dampfkraftmaschine 12 kann zweck mässig noch an eine zweite Dampferzeub ings- stelle angesehlossen sein, um ihre Leistungs möglichkeit erhöhen zu können. Diese zweite Dampferzeugungsstelle kann in an sich bekannter Weise durch die Abgase der Gas turbine oder Gasturbinen der Anlage geheizt werden.