CH248932A - Verfahren zum Regulieren von Gasturbinenanlagen, insbesondere für Fahrzeugantrieb. - Google Patents

Description

  Verfahren     zum.        Regulieren    von     Gasturbinenanlagen,        insbesondere        für        Fahrzeugantrieb.       Die vorliegende Erfindung betrifft ein  Verfahren zum Regulieren von     Ga3turbinen-          anlagen,    insbesondere für Fahrzeugantrieb.  Bei solchen nimmt mit wachsender Last die  Drehzahl der     Nutzleistungswelle,    das heisst  der Radachsen oder einer mit diesen verbun  denen Welle, ab.

   Das     Kompressoraggregat     darf daher nicht starr mit der     Nutzwelle    ver  bunden sein, da sonst bei Steigungen, wo die  Drehzahl der     Nutzleistungswelle    naturge  mäss langsamer werden soll     (Seriecharakte-          ristik),    der     Kompressordruck    und damit  auch die Nutzleistung sinken und nicht stei  gen würde. Das     Kompressoraggregat    sollte  also im Gegenteil Drehzahl und Druck stei  gern durch Erhöhung der Temperatur des  Arbeitsmittels an seiner Turbine, wenn die  Drehzahl der     Nutzleistungswelle    abnimmt.  



  Gegenstand .der Erfindung ist ein Ver  fahren zur Regulierung von     Gasturbinen-          anlagen,    insbesondere für     Fahrzeugantrieb,     mit     mindestens    zwei     Turbinen,    wovon eine  zum     Antrieb    eines Kompressors und eine  andere als     Nutzleistungsturbine        verwendet     wird, wobei zur Beeinflussung der Drehzahl  der     Nutzleis;tungswelle    die Temperatur des       Arbeitsmittels    an der     Kompressorturbine     reguliert wird.

   Auf diese Weise ist es mög  lich, bei sinkender     Drehzahl    der     Nutzlei-          stungsturbine,    also z. B. beim Überwinden  von     Steigungen,    :die Drehzahl des     Kompres-          sors    und damit den Luftdruck und die För  dermenge desselben rasch zu steigern und da  durch die Nutzleistung auch bei sinkender    Drehzahl :der Nutzwelle zu erhöhen und so  mit die     gewünschte        Seriecharakteristik    zu  erzeugen.  



  An Hand der     Fig.    1     und    2 der Zeich  nung werden Ausführungsbeispiele des Ver  fahrens     erläutert.    In     Fig.l    wird das Arbeits  mittel vom Kompressor 1 angesaugt und  komprimiert, im     Austauscher    2 durch Über  nahme von Abgaswärme der Turbine 6 vor  gewärmt, in der     Brennkammer    3     verbrannt     und dadurch auf die     Eintrittstemperatur    der  Turbine 4 erhitzt, in letzterer     expandiert,

      in  der     Zwischenbrennkammer    5 wieder erhitzt  und in der Turbine 6 nochmals     egpaudiert.     Die     Nutzleistungsturbine    4 treibt direkt oder  über zwischengeschaltete Übersetzungsorgane  die Nutzwelle 7 an. Die     Kompressorantriebs-          turbine    6 treibt den Kompressor 1.  



  Es wird nun die Drehzahl des Aggre  gates 4, 7     bezw.    die Geschwindigkeit des  Fahrzeuges durch     Regulierung    der Tempe  ratur des Arbeitsmittels vor der Kompressor  turbine 6 eingestellt; diese Temperaturrege  lung kann durch     Betätigung    des: Brennstoff  ventils 11 des     Brennraumes    5 .erfolgen. Die  Temperatur vor der     Kompress.orturbine    kann  auch indirekt durch     Regulierung    der Brenn  stoffzufuhr des     Brennraumes    3 (Brennstoff  ventil 9) beeinflusst werden. Der Brennraum  5 könnte     alsdann    wegfallen.

   In diesem Falle  wird aber gleichzeitig auch die Temperatur  der     Nutzleistungsturbine    beeinflusst,     wa.s    eher  ungünstiger ist, da man in diesem Falle mit       Temperaturschwankungen    an der Nutzlei-           stungsturbine    zu     rechnen    hat,     sa    dass man  dieselbe nicht     dauernd    auf der höchstzuläs  sigen     Grenze    laufen lassen     kann.    Im weite  ren können mehrere     Brennräume    verwendet  werden, von denen der     eine    die Temperatur  des Arbeitsmittels an der     Kompressortu:

  r-          bine,    ein anderer diejenige an der     Nutzlei-          stungsturbine    reguliert.  



  Würde man, entgegen dem Erfindungs  gedanken, nur die     Nutzleistungsturbinen-          Temperatur        regulieren,    so würde der Druck  über alle Lasten angenähert konstant blei  ben und man müsste     eine    grosse Temperatur  differenz zwischen Teillast und Vollast in  Kauf nehmen, so dass die     Teillastpunkte     einen viel schlechteren Brennstoffverbrauch  aufweisen würden.

   Die     grösste    Empfindlich  keit der     Regulierung    bei kleinsten Tempera  turschwankungen wird daher durch die er  findungsgemässe Temperaturregulierung der       Kompressorturbine    erreicht, wobei gleich  zeitig eine Temperaturregulierung der     Nutz-          leistungsturbine    erfolgen kann.  



  Die Temperaturregulierung am Eintritt in  die     Kompressorturbine    kann auch nur zur  Einleitung der Drehzahländerung benützt  werden, indem z. B. bei Belastung das Brenn  stoffventil 11 geöffnet wird, wodurch die  Drehzahl des Aggregates 6, 1 steigt, ebenso  der     Lieferdruck,    des     Kompressors    und die  Fördermenge.

   Nach erfolgter Drehzahlstei  gerung kann infolge des grösseren     FÖrder-          gewichtes    die Temperatur vor der Turbine  6 automatisch oder :durch entsprechende Vor  kehrungen, wie etwa durch Thermostat  regulierung, wieder auf den ursprünglichen       Wert    gehen, so dass in diesem Fall die Än  derung der Temperatur vor der     Kompressor-          turbine    nur zur Einleitung des     Überganges     vom alten auf den neuen Zustand gebraucht  wird.  



  Die     Fig.    2 zeigt eine     Schaltung    mit par  allel liegenden Turbinen     und        Brennräumen;     die beiden letzteren können zu einem ein-         zigen    vereinigt werden. Im     übrigen    sind in       Fig.    2     gleichartige    Bezeichnungen wie in       Fig.    1 verwendet, so dass sich eine weitere       Erläuterung    erübrigt. Die Beeinflussung des  Brennstoffes braucht nicht     unbedingt    durch  Drosselorgane 11, 9 zu erfolgen, sie kann  z.

   B. auch durch Regulierung des     Luftdruk-          kes    über einem mit Schwimmer versehenen       Olgefäss    oder durch ähnliche bekannte Mittel  vor sich gehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Regulieren von Gasturbi- nenanlaben, insbesondere für Fahrzeugan trieb, mit mindestens zwei Turbinen, wovon eine zum Antrieb eines Kompressors und eine andere als Nutzleistungsturbine ver wendet wird, und bei welchen die Drehzahl der Nutzleistungswelle willkürlich einstell bar ist, dadurch gekennzeichnet,

   dass zur Be einflussung der Drehzahl der Nutzleistungs- welle die Temperatur des Arbeitsmittels an der Kompressorturbine reguliert wird. UNTERANSPRttCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Arbeitsmittels an der Kompressortur- bine im Gegensinne zur Drehzahl der Nutz leistungswelle reguliert wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch. gekennzeichnet, dass mehrere Brenn- räume verwendet werden, von denen der eine die Temperatur des Arbeitsmittels an der Kompressorturbine, ein anderer diejenige an der Nutzleistungsturbine beeinflusst. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine Temperatur änderung des Arbeitsmittels nur zur Einlei tung einer Drehzahländerung der Nutzlei- stungswelle benützt wird, und dass nach er folgter Änderung derselben die Temperatur wieder angenähert auf den ursprünglichen Wert zurückgeführt wird.