JPS63183228A - ガスタービン装置 - Google Patents
ガスタービン装置Info
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- JPS63183228A JPS63183228A JP62312401A JP31240187A JPS63183228A JP S63183228 A JPS63183228 A JP S63183228A JP 62312401 A JP62312401 A JP 62312401A JP 31240187 A JP31240187 A JP 31240187A JP S63183228 A JPS63183228 A JP S63183228A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
- F02C3/10—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with another turbine driving an output shaft but not driving the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/08—Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特許請求の範囲第１項の前提部によるガスタ
ービン装置、評言すれば圧縮機、燃焼室および圧縮機駆
動タービンからなるガス発生器を有し、この場合圧縮機
駆動タービンはガス発生器後側に配置された燃焼室を経
て、圧縮送 機の７出流と逆方向に熱ガスを受圧しており、圧縮機駆
動タービンの排ガス流を上記とは逆方向に受圧している
出力タービン用平行軸系、および燃焼室に供給される燃
焼用空気の予熱のために構成されている、出力タービン
の排ガス流を受圧している熱交換器を有するガスタービ
ン装置に関する。
ービン装置、評言すれば圧縮機、燃焼室および圧縮機駆
動タービンからなるガス発生器を有し、この場合圧縮機
駆動タービンはガス発生器後側に配置された燃焼室を経
て、圧縮送 機の７出流と逆方向に熱ガスを受圧しており、圧縮機駆
動タービンの排ガス流を上記とは逆方向に受圧している
出力タービン用平行軸系、および燃焼室に供給される燃
焼用空気の予熱のために構成されている、出力タービン
の排ガス流を受圧している熱交換器を有するガスタービ
ン装置に関する。
このようなガスタービン装置は、西ドイツ国特許出願公
開第３１３２１３０号明細書から公知である。この公知
装置ではなかんずくガス発生器の延長軸ないしは燃焼室
を中心に回転可能に配置された蓄熱式熱交換器が設けら
れていて、その円板状マトリックスは互いに分離されて
、連続的に交互に排ガスおよび予熱すべき圧縮空気によ
り貫流される。こうして実際に、比較的コンパクトなガ
スタービン装置が製造でき；マトリックスのそれぞれの
熱ガス断面は直接に出力タービン（Ｎｕｔｚｔｕｒｂｉ
ｎｅ ）の排ガス流中に存在するので、排ガス流は差当
り比較的僅かな空気力学的損失で、円板マトリックスの
方向に案内することができる。しかし、極端に小さい流
動路から生じる小さい円板マトリックスの水力学的直径
は、比較的大きい空気力学的損失を、しかも排ガス側な
らびに空気側で強要する。さらに公知装置では、常に円
板マトリックスの一部だけを排ガスが貫流しうるにすぎ
ないので、利用される、熱ガスを受圧する面は常に比較
的僅かに評価されており、さらに記載された蓄熱式熱交
換器の場合、熱交換器回転軸を中心とする連続的マ）
ＩＪラックス動の結果として装置の熱い部分（排ガス）
から１冷たい〃部分（圧縮空気）へのいわゆる１熱ガス
連行損失〃が生じる。
開第３１３２１３０号明細書から公知である。この公知
装置ではなかんずくガス発生器の延長軸ないしは燃焼室
を中心に回転可能に配置された蓄熱式熱交換器が設けら
れていて、その円板状マトリックスは互いに分離されて
、連続的に交互に排ガスおよび予熱すべき圧縮空気によ
り貫流される。こうして実際に、比較的コンパクトなガ
スタービン装置が製造でき；マトリックスのそれぞれの
熱ガス断面は直接に出力タービン（Ｎｕｔｚｔｕｒｂｉ
ｎｅ ）の排ガス流中に存在するので、排ガス流は差当
り比較的僅かな空気力学的損失で、円板マトリックスの
方向に案内することができる。しかし、極端に小さい流
動路から生じる小さい円板マトリックスの水力学的直径
は、比較的大きい空気力学的損失を、しかも排ガス側な
らびに空気側で強要する。さらに公知装置では、常に円
板マトリックスの一部だけを排ガスが貫流しうるにすぎ
ないので、利用される、熱ガスを受圧する面は常に比較
的僅かに評価されており、さらに記載された蓄熱式熱交
換器の場合、熱交換器回転軸を中心とする連続的マ）
ＩＪラックス動の結果として装置の熱い部分（排ガス）
から１冷たい〃部分（圧縮空気）へのいわゆる１熱ガス
連行損失〃が生じる。
記載された円板状蓄熱式熱交換器構想のもう１つの欠点
は、回転系に帰因する構造および密封費用およびそれと
結合している故障発生度に認められる。
は、回転系に帰因する構造および密封費用およびそれと
結合している故障発生度に認められる。
ら、ガスタービン装置にランセット形熱交換器を装着す
ることは同様に既に公知であり；この公知のものにおい
てガスタービン駆動装置の上方に配置された熱交換器は
、上下に平行に配置された２つの中心管からなり、それ
から成形管マ） ＩＪラックス駆動装置縦軸に対して平
行ＫＬＪ字形に駆動装置排ガス流中へ突出し；それが燃
焼室中へ入る前に、公知の場合には、圧縮空気が上部中
心管中へ導入され、次いで両側にマトリックスの上部へ
流出し、該上部から圧縮空気は流動方向がそれぞれ両側
に転向した後に下方のマトリックス部分中へ流出し；下
方のマトリックス部分から加熱された圧縮空気は、下部
中心管から、導管により燃焼室中へ流出する。
ることは同様に既に公知であり；この公知のものにおい
てガスタービン駆動装置の上方に配置された熱交換器は
、上下に平行に配置された２つの中心管からなり、それ
から成形管マ） ＩＪラックス駆動装置縦軸に対して平
行ＫＬＪ字形に駆動装置排ガス流中へ突出し；それが燃
焼室中へ入る前に、公知の場合には、圧縮空気が上部中
心管中へ導入され、次いで両側にマトリックスの上部へ
流出し、該上部から圧縮空気は流動方向がそれぞれ両側
に転向した後に下方のマトリックス部分中へ流出し；下
方のマトリックス部分から加熱された圧縮空気は、下部
中心管から、導管により燃焼室中へ流出する。
このような、西ドイツ国特許第２９０７８１０号明細書
から公知の原則的熱交換器構想は、なかんずく次の点に
よってすぐれている。
から公知の原則的熱交換器構想は、なかんずく次の点に
よってすぐれている。
レンズまたはランセット形の横断面を有する圧縮空気導
管の配置および構造により、第一にガス側での最適の空
気力学的有効性（熱交換効率／摩擦効率）が可能となる
。許容熱ガス遮断の提供下に、多数のこのような空気力
学的に最適化された導管ないしはマ） ＩＪラックス空
成形体を比較的コンパクトなマトリックスに、同時に高
いマトリックス密度で、′入れ子犬に〃互いに結合する
ことができる。
管の配置および構造により、第一にガス側での最適の空
気力学的有効性（熱交換効率／摩擦効率）が可能となる
。許容熱ガス遮断の提供下に、多数のこのような空気力
学的に最適化された導管ないしはマ） ＩＪラックス空
成形体を比較的コンパクトなマトリックスに、同時に高
いマトリックス密度で、′入れ子犬に〃互いに結合する
ことができる。
殊に、中央の成形横ウェブおよびそれから三角形にとが
って成形端縁に向って延びている圧縮空気内部通路を有
するマトリックス成形内部構造により、比較的大きくか
つ有効な、空気側の熱伝達面を提供することができ；同
時にマトリックスの断面はその前縁および後縁に関して
熱ガスによる燃焼損失の危険にさらされていない。さら
に、このように形成された成形管マトリックスは、衝撃
および振動負荷に関しならびに高い負荷周期数による膨
張応力に関して比較的安定である。
って成形端縁に向って延びている圧縮空気内部通路を有
するマトリックス成形内部構造により、比較的大きくか
つ有効な、空気側の熱伝達面を提供することができ；同
時にマトリックスの断面はその前縁および後縁に関して
熱ガスによる燃焼損失の危険にさらされていない。さら
に、このように形成された成形管マトリックスは、衝撃
および振動負荷に関しならびに高い負荷周期数による膨
張応力に関して比較的安定である。
原則的には、このような成形管熱交換器は、比較的小さ
い熱交換器寸法で高い熱交換器が可能である。
い熱交換器寸法で高い熱交換器が可能である。
このような公知の成形管熱交換器と１ベール・テヒニク
’ Ｎｏ、２（１９８５年）第６６頁〜第６２頁による
ガスタービン装置とを組合せると、比較的長くかつ頻繁
な流動転向、それとともに無視できない空気力学的損失
を強要する。圧縮機端部から上方の中心管へないしは下
方の中心管から燃焼室への導管が生じ；最後に挙げた導
管の場合には再び加熱された圧縮空気の、燃焼室へ流入
する前の熱損失が期待される、 さらに−ベール・テヒニク〃から公知のガスタービン装
置においては、出力タービンはガス発生器に、軸方向に
空気熱力学的に、上方へ転向された排ガス流が熱交換器
の全マ） ＩＪラックス向って均質に膨張しえないよう
に後接されており；従って公知の場合にはマトリックス
において空気力学的損失と結合している局所的に不均質
な熱ガス質量流分配が生じる。
’ Ｎｏ、２（１９８５年）第６６頁〜第６２頁による
ガスタービン装置とを組合せると、比較的長くかつ頻繁
な流動転向、それとともに無視できない空気力学的損失
を強要する。圧縮機端部から上方の中心管へないしは下
方の中心管から燃焼室への導管が生じ；最後に挙げた導
管の場合には再び加熱された圧縮空気の、燃焼室へ流入
する前の熱損失が期待される、 さらに−ベール・テヒニク〃から公知のガスタービン装
置においては、出力タービンはガス発生器に、軸方向に
空気熱力学的に、上方へ転向された排ガス流が熱交換器
の全マ） ＩＪラックス向って均質に膨張しえないよう
に後接されており；従って公知の場合にはマトリックス
において空気力学的損失と結合している局所的に不均質
な熱ガス質量流分配が生じる。
発明が解決しようとする問題点
本発明の課題は、比較的価かな空気熱力学的工程損失に
おいて非常に経済的かつコンパクトである、熱交換器を
有するガスタービン装置を提供することである。
おいて非常に経済的かつコンパクトである、熱交換器を
有するガスタービン装置を提供することである。
問題点を解決するための手段
設定された課題は冒頭に記載した形式のガスタービン装
置において、本発明によれば特許請求の範囲第１項の特
徴部に含まれている特徴、即ち ａ）熱交換器は、直交・向流構造形式に貫流され、互い
に分離された中心管（２２，２３，２４）に外方へＵ字
形に接続されているマトリックスを有する成形管熱交換
器（７）として構成されており； ｂ〕 全成形管マトリックス（７）は、出力タービン（
５）の排ガス出口に空間的に拡張されて後接された、燃
焼室（２）に沿って延びる排ガス収集ケーシング（２５
）の内部に配置されており； Ｃ）中心管（２２，２３，２４）は大体において平行に
相並んで配置され、それぞれ一端が閉鎖されていて； ｄ）第１および第２の中心管（２２，２３）の開放端は
、圧縮機から送出される空気を受圧する、燃焼室側に終
る装置の外側通路（２６）と連絡しており； ｅ）第３の中心管（２４）の一方の開放端は直接に燃焼
室（２）中へ案内されていることを特徴とする。
置において、本発明によれば特許請求の範囲第１項の特
徴部に含まれている特徴、即ち ａ）熱交換器は、直交・向流構造形式に貫流され、互い
に分離された中心管（２２，２３，２４）に外方へＵ字
形に接続されているマトリックスを有する成形管熱交換
器（７）として構成されており； ｂ〕 全成形管マトリックス（７）は、出力タービン（
５）の排ガス出口に空間的に拡張されて後接された、燃
焼室（２）に沿って延びる排ガス収集ケーシング（２５
）の内部に配置されており； Ｃ）中心管（２２，２３，２４）は大体において平行に
相並んで配置され、それぞれ一端が閉鎖されていて； ｄ）第１および第２の中心管（２２，２３）の開放端は
、圧縮機から送出される空気を受圧する、燃焼室側に終
る装置の外側通路（２６）と連絡しており； ｅ）第３の中心管（２４）の一方の開放端は直接に燃焼
室（２）中へ案内されていることを特徴とする。
こうして、直交・向流成形管熱交換器の高効率の配置お
よび構成において、比較的コンパクトで、大体において
立方体形のガスタービン装置がつくられる。燃焼室と出
力タービンないしはデフユーザの排ガス出口との間の空
間は、上記成形管熱交換器の最適効率に利用することが
できる。
よび構成において、比較的コンパクトで、大体において
立方体形のガスタービン装置がつくられる。燃焼室と出
力タービンないしはデフユーザの排ガス出口との間の空
間は、上記成形管熱交換器の最適効率に利用することが
できる。
公知の成形管熱交換器構想に比してほぼ等しいマトリッ
クス体積において、予熱すべき圧縮空気を駆動装置内蔵
の空気案内路を経て、両側で燃焼室に沿ってそれぞれ第
１および第２の中心管中へ導入するための極めて短かい
導管接続片を基礎にすることができ；従って上記空気案
内は空気力学的に有利に極めて短かい道程で行なうこと
ができる。加熱された圧縮空気を燃焼室中へ案内する第
３の中心管は、加熱された圧縮空気を燃焼室中へ案内す
るのに実際に付加的な接続管を必要とせず；これにより
加熱された圧縮空気の極めて僅かな熱損失が生じる。
クス体積において、予熱すべき圧縮空気を駆動装置内蔵
の空気案内路を経て、両側で燃焼室に沿ってそれぞれ第
１および第２の中心管中へ導入するための極めて短かい
導管接続片を基礎にすることができ；従って上記空気案
内は空気力学的に有利に極めて短かい道程で行なうこと
ができる。加熱された圧縮空気を燃焼室中へ案内する第
３の中心管は、加熱された圧縮空気を燃焼室中へ案内す
るのに実際に付加的な接続管を必要とせず；これにより
加熱された圧縮空気の極めて僅かな熱損失が生じる。
公知のものに比してもう１つの著しい利点は、成形管熱
交換器の全マトリックスを排ガス流が均一に流入ないし
貫流することであり；従ってマトリックスにおいておも
に同形の熱ガス質量流および速度分配が期待できる。
交換器の全マトリックスを排ガス流が均一に流入ないし
貫流することであり；従ってマトリックスにおいておも
に同形の熱ガス質量流および速度分配が期待できる。
第１図は、圧縮機１、燃焼室２および圧縮機駆動タービ
ン３からなるガスタービン装置のガス発生器を示し、該
タービンの所属する案内羽根は生で示されている。さら
に、第１図によるガスタービン装置の場合、圧縮機駆動
タービン３Ｋ、その調整可能な前案内羽根が６で示され
ている出力タービン５が排ガス側に後接されている。さ
らに、第１図によるガスタービン装置は直交・向流構造
形式に構成された成形管熱交換器７を有し、該熱交換器
を用いて出力タービン排ガスから取出された熱の一部に
より、あとでなお詳述するように燃焼用空気の予熱が行
なわれる。
ン３からなるガスタービン装置のガス発生器を示し、該
タービンの所属する案内羽根は生で示されている。さら
に、第１図によるガスタービン装置の場合、圧縮機駆動
タービン３Ｋ、その調整可能な前案内羽根が６で示され
ている出力タービン５が排ガス側に後接されている。さ
らに、第１図によるガスタービン装置は直交・向流構造
形式に構成された成形管熱交換器７を有し、該熱交換器
を用いて出力タービン排ガスから取出された熱の一部に
より、あとでなお詳述するように燃焼用空気の予熱が行
なわれる。
さらに第１図から明らかなように、この場合ガス発生器
の軸系８および出力タービン５の軸系９は、分離された
２つの横中心面Ｅｌ、Ｅ２内に平行に上下に配置されて
いる。
の軸系８および出力タービン５の軸系９は、分離された
２つの横中心面Ｅｌ、Ｅ２内に平行に上下に配置されて
いる。
さらに第１図に認めうるように、ガス発生器の圧縮機駆
動タービン３および出力タービン５は、軸方向に互いに
僅かに転置された２つの横平面内に配置され、さらに互
いに逆方向にガス負荷されており、これは矢印Ｇ、Ｇ’
によって示されている。
動タービン３および出力タービン５は、軸方向に互いに
僅かに転置された２つの横平面内に配置され、さらに互
いに逆方向にガス負荷されており、これは矢印Ｇ、Ｇ’
によって示されている。
第１図によれば、圧縮機駆動タービン３および出力ター
ビン５は、ここで１つの共通の横平面に存在する２つの
ガス収集スパイラル１ｏおよび１１により連絡されてお
り、そのうち一方１０は圧縮機駆動タービン３にガス出
口側で後接されており、他方１１は出力タービン５にガ
ス入口側で前接されている。
ビン５は、ここで１つの共通の横平面に存在する２つの
ガス収集スパイラル１ｏおよび１１により連絡されてお
り、そのうち一方１０は圧縮機駆動タービン３にガス出
口側で後接されており、他方１１は出力タービン５にガ
ス入口側で前接されている。
さらに第１図に記載されているように、全ガスタービン
装置は一方で熱ゾーン、他方で冷ゾーンに分割されてい
る。この場合、大体において圧縮機駆動タービン３なら
びに有効タービン５（燃焼室２を含め所属するガス−な
いしは熱ガス案内装置とともに）ならびに成形管熱交換
器７は、装置の熱ゾーンの成分であり、大体においてガ
ス発生器の圧縮機１、その空気入口ケーシング１２と羽
根を備えたデフユーザ１３ならびにさらに出力ないしは
入力装置１４ないしは１５は装置の冷ゾーンに存在する
成分である。
装置は一方で熱ゾーン、他方で冷ゾーンに分割されてい
る。この場合、大体において圧縮機駆動タービン３なら
びに有効タービン５（燃焼室２を含め所属するガス−な
いしは熱ガス案内装置とともに）ならびに成形管熱交換
器７は、装置の熱ゾーンの成分であり、大体においてガ
ス発生器の圧縮機１、その空気入口ケーシング１２と羽
根を備えたデフユーザ１３ならびにさらに出力ないしは
入力装置１４ないしは１５は装置の冷ゾーンに存在する
成分である。
ガス発生器の軸系８および出力タービン５の軸系９には
、それぞれ双方に軸方向のスラストを補償する主軸受装
置１６ないしは１７（固定軸受）が所属しており、その
際これらの主軸受装置は油潤滑の三点球軸受として構成
されていてもよい。これらの上記主軸受１６ないしは１
７は、組込まれた成分として冷ゾーンの入力および出力
装置１４．１５に所属している。さらに、双方の上記軸
系８および９には、装置の熱ゾーン中の、空気軸受装置
として構成された可動支承部が１つ宛所属している。
、それぞれ双方に軸方向のスラストを補償する主軸受装
置１６ないしは１７（固定軸受）が所属しており、その
際これらの主軸受装置は油潤滑の三点球軸受として構成
されていてもよい。これらの上記主軸受１６ないしは１
７は、組込まれた成分として冷ゾーンの入力および出力
装置１４．１５に所属している。さらに、双方の上記軸
系８および９には、装置の熱ゾーン中の、空気軸受装置
として構成された可動支承部が１つ宛所属している。
第１図により、圧縮機駆動タービン３ないしはその入口
案内格子昼に、とくにポット状に構成された燃焼室２が
前接されている。
案内格子昼に、とくにポット状に構成された燃焼室２が
前接されている。
成形熱交換器７は直交・向流構造形式に流れるマ、トリ
ックス（マトリックス部分２０．２１−第２図）を有し
、該マトリックスは互いに分離された中心管２２．２３
．２４にＵ字形に突出して接続されており；この場合全
成形管マトリックス２０．２１は有効出力タービン６の
排ガス出口に、空間的に拡張されて後接された、燃焼室
２に沿って延びる排ガス収集ケーシング２５内に配置さ
れかつそれぞれ一端を閉鎖して構成されているべきであ
り、さらに第１および第２の中心管２２．２３の開放端
は、燃焼室側に終る、圧縮機１から送出される空気を受
圧している、装置の通路と連絡しているべきであり；第
３の中心管２４の一方の開放端は直接に燃焼室２中へ案
内されているべきである。
ックス（マトリックス部分２０．２１−第２図）を有し
、該マトリックスは互いに分離された中心管２２．２３
．２４にＵ字形に突出して接続されており；この場合全
成形管マトリックス２０．２１は有効出力タービン６の
排ガス出口に、空間的に拡張されて後接された、燃焼室
２に沿って延びる排ガス収集ケーシング２５内に配置さ
れかつそれぞれ一端を閉鎖して構成されているべきであ
り、さらに第１および第２の中心管２２．２３の開放端
は、燃焼室側に終る、圧縮機１から送出される空気を受
圧している、装置の通路と連絡しているべきであり；第
３の中心管２４の一方の開放端は直接に燃焼室２中へ案
内されているべきである。
さらに図示されてない方法で、通路２６の下流側端部は
短かいサイフオン管に移行することができ、サイフオン
管の側方および下方へ突出せる管端は、中心管２２ない
しは２３のそれぞれ１つの開放端に接続されている。
短かいサイフオン管に移行することができ、サイフオン
管の側方および下方へ突出せる管端は、中心管２２ない
しは２３のそれぞれ１つの開放端に接続されている。
さらに、第１図の実施例において、第３の中心管２４は
、空気出口流の方向に拡がるンケット管２７を経て、燃
焼室２の二次通路２８中へ突入しており；該ソケットか
らは予熱された圧縮空気を燃焼室２の炎管に適当な方法
で燃焼用空気として供給することができる。
、空気出口流の方向に拡がるンケット管２７を経て、燃
焼室２の二次通路２８中へ突入しており；該ソケットか
らは予熱された圧縮空気を燃焼室２の炎管に適当な方法
で燃焼用空気として供給することができる。
第１図において、有利に出力タービン５の排ガス出口に
軸方向デ２フユーザ２９が後接されていて、流れ方向に
拡張するその外側通路構造は末端側で直接に、排ガス収
集ケーシング２５の差当り拡張部分に移行する。双方の
マトリックス部分２０．２１は、完全かつ均質に排ガス
流Ｇｌ、Ｇ２を受圧する（第２図）。空間的に互いに入
れ子犬に配置された、マトリックス（たとえば部分２０
）の成形管、たとえば３ｏは、ランセット状ないしは空
気力学的に有利に成形された、たとえば排ガス分流Ｇｌ
が長手方向に周りを流れる成形断面を、楕円形断面のそ
れぞれの長軸がほぼガス流動方向に配置されているよう
に有すべきである。
軸方向デ２フユーザ２９が後接されていて、流れ方向に
拡張するその外側通路構造は末端側で直接に、排ガス収
集ケーシング２５の差当り拡張部分に移行する。双方の
マトリックス部分２０．２１は、完全かつ均質に排ガス
流Ｇｌ、Ｇ２を受圧する（第２図）。空間的に互いに入
れ子犬に配置された、マトリックス（たとえば部分２０
）の成形管、たとえば３ｏは、ランセット状ないしは空
気力学的に有利に成形された、たとえば排ガス分流Ｇｌ
が長手方向に周りを流れる成形断面を、楕円形断面のそ
れぞれの長軸がほぼガス流動方向に配置されているよう
に有すべきである。
ガスタービン装置の運転中に、差当り予熱すべき圧縮空
気が通路２６の下流側端部から、それぞれ第１および第
２の中心管２２．２３を経て当該上方の直線脚状マトリ
ックス部分３０′。
気が通路２６の下流側端部から、それぞれ第１および第
２の中心管２２．２３を経て当該上方の直線脚状マトリ
ックス部分３０′。
３０〃に入り、これらのマトリックス部分から圧縮空気
はマトリックス部分２０．２１の弓状の転向部分３１
、３１’を通って、流動方向の転向下に、当該下方の直
線脚状のマｌ−ＩＪソックス分３２ 、３２’に供給さ
れ、これらの部分から圧縮空気は、完全に加熱されて、
燃焼室２（第１図）に接続されている中央の第３中心管
２４中へ流入する。後方の燃焼室蓋は第２図に３３で表
わされている。
はマトリックス部分２０．２１の弓状の転向部分３１
、３１’を通って、流動方向の転向下に、当該下方の直
線脚状のマｌ−ＩＪソックス分３２ 、３２’に供給さ
れ、これらの部分から圧縮空気は、完全に加熱されて、
燃焼室２（第１図）に接続されている中央の第３中心管
２４中へ流入する。後方の燃焼室蓋は第２図に３３で表
わされている。
第１図に示したように、本発明により、全中心管２２．
２３．２４がガス発生器および有効出力タービン５の横
中心面Ｅ１ないしはＥ２に対してそれぞれ等しい角度α
で傾斜しているのが極めて有利である。
２３．２４がガス発生器および有効出力タービン５の横
中心面Ｅ１ないしはＥ２に対してそれぞれ等しい角度α
で傾斜しているのが極めて有利である。
この構造形式は、なかんずく僅かな空気力損と
失！結合している、圧縮空気の第１および第２の中心管
２２ないしは２３中への比較的短かい案内を必要とし、
さらに上記の中心管領斜は第３の中心管２４から燃焼室
中への加熱された圧縮空気の直接案内に好都合である。
２２ないしは２３中への比較的短かい案内を必要とし、
さらに上記の中心管領斜は第３の中心管２４から燃焼室
中への加熱された圧縮空気の直接案内に好都合である。
さらに、上記の中心管領斜は、同様にマ） ＩＪソック
ス形体３０（第１図）を、該成形体の長軸が大体におい
てそれぞれの排ガス流動方向、たとえばＧ１に存在する
よウニ配置するのを可能にする。
ス形体３０（第１図）を、該成形体の長軸が大体におい
てそれぞれの排ガス流動方向、たとえばＧ１に存在する
よウニ配置するのを可能にする。
本発明により、中心管２２．２３．２４がガス発生器お
よび出力タービン５の横・中心面Ｅ１ないしはＥ２に対
して約４５°〜７０°の角度αで傾斜していることによ
って１つのすぐれた適用範囲が生じる。
よび出力タービン５の横・中心面Ｅ１ないしはＥ２に対
して約４５°〜７０°の角度αで傾斜していることによ
って１つのすぐれた適用範囲が生じる。
殊に第２図から認めうるように、第３の中心管２４と第
１または第２の中心管２２．２３との間の相互間距離が
それぞれ等しい大きさであるが、第１と第２の中心管２
２．２３の相互間距離よりも小さく、その際第３の中心
管２４はその長軸りが装置の共通成分縦中心面Ｅ３内に
配置されていることは、記載された課題設定の解決のた
めに本発明により有利であるとみなされる。
１または第２の中心管２２．２３との間の相互間距離が
それぞれ等しい大きさであるが、第１と第２の中心管２
２．２３の相互間距離よりも小さく、その際第３の中心
管２４はその長軸りが装置の共通成分縦中心面Ｅ３内に
配置されていることは、記載された課題設定の解決のた
めに本発明により有利であるとみなされる。
もう１つの実施例（第２図）においては、Ｕ字形のマト
リックス部材２０．２１は、有効出力タービンの延長軸
の方向にそれぞれ等しい角度βをなして”屋根状に“傾
斜して配置されている。より正確に表現すれば、双方の
マ） ＩＪックス部材２０．２１は、中心管領斜（角度
α−第１図）によって規定された勾配または傾斜に対し
て付加的に両側に角度βだけ、成分縦中心面Ｅ３ならび
に第１および第２中心管２２ないしは２３の縦軸を貫通
する傾斜面Ｅ４から曲折されていてもよい。こうして、
全マトリックスの均質なガス通過において、比較的コン
パクトに形成しうる、側方にあまり過度に突出していな
い排ガス収集ケーシング２５、ひいてはコンパクトな装
置全体の構成に十分に寄与することができる。
リックス部材２０．２１は、有効出力タービンの延長軸
の方向にそれぞれ等しい角度βをなして”屋根状に“傾
斜して配置されている。より正確に表現すれば、双方の
マ） ＩＪックス部材２０．２１は、中心管領斜（角度
α−第１図）によって規定された勾配または傾斜に対し
て付加的に両側に角度βだけ、成分縦中心面Ｅ３ならび
に第１および第２中心管２２ないしは２３の縦軸を貫通
する傾斜面Ｅ４から曲折されていてもよい。こうして、
全マトリックスの均質なガス通過において、比較的コン
パクトに形成しうる、側方にあまり過度に突出していな
い排ガス収集ケーシング２５、ひいてはコンパクトな装
置全体の構成に十分に寄与することができる。
第１図および第２図による成形管熱交換器を有する上述
したガスタービン装置の全ての有利な構造および機能性
は、ガスタービン装置の場合、出力タービンの軸系が大
体において、ガス発生器の軸系ないしは縦中心軸線の側
に平行に配置されているときでもそのまま通用する。こ
の場合、たとえば互いに平行に配置された中心管２２．
２３．２４は、ガス発生器および／または有効タービン
の当該縦中心面に対してそれぞれ角度αで傾斜して配置
することができる、この場合、双方のマトリックス部材
２０．２１または一ブロックの付加的勾配（角度β）は
なかんずく全高の減少に役立つ。
したガスタービン装置の全ての有利な構造および機能性
は、ガスタービン装置の場合、出力タービンの軸系が大
体において、ガス発生器の軸系ないしは縦中心軸線の側
に平行に配置されているときでもそのまま通用する。こ
の場合、たとえば互いに平行に配置された中心管２２．
２３．２４は、ガス発生器および／または有効タービン
の当該縦中心面に対してそれぞれ角度αで傾斜して配置
することができる、この場合、双方のマトリックス部材
２０．２１または一ブロックの付加的勾配（角度β）は
なかんずく全高の減少に役立つ。
さらに第１図および第２図から明らかなように、排ガス
収集ケーシング２５はＵ字形のマトリックス部材２０．
２１の下流側で２つの分離されたケーシング部分３４．
３５に移行していてもよく、該部分は装置に対して横方
向、ここでは垂直上方に、曲折されて配置されている。
収集ケーシング２５はＵ字形のマトリックス部材２０．
２１の下流側で２つの分離されたケーシング部分３４．
３５に移行していてもよく、該部分は装置に対して横方
向、ここでは垂直上方に、曲折されて配置されている。
排ガスを排気系中へ分割して排出するためのケーシング
部分はたとえば、排ガス分流が、双方のマトリックス部
材２０．２１の下流で、水平に後方へ向けられているよ
うに構成することもできる。
部分はたとえば、排ガス分流が、双方のマトリックス部
材２０．２１の下流で、水平に後方へ向けられているよ
うに構成することもできる。
図は本発明の実施例を示すもので、第１図はガスタービ
ン装置の軸方向縦断面図であり、第２図は第１図の線Ａ
−Ａによる断面図もある。
ン装置の軸方向縦断面図であり、第２図は第１図の線Ａ
−Ａによる断面図もある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、圧縮機、燃焼室および圧縮機駆動タービンからなる
ガス発生器を有し、この場合圧縮機駆動タービンはガス
発生器後側に配置された燃焼室を経て、圧縮機の送出流
と逆方向に熱ガスを受圧しており、圧縮機駆動タービン
の排ガス流を上記とは逆方向に受圧している出力タービ
ン用平行軸系、および燃焼室に供給される燃焼用空気の
予熱のために構成されている、出力タービンの排ガス流
を受圧している熱交換器を有するガスタービン装置にお
いて、 ａ）熱交換器は、直交・向流構造形式に貫流され、互い
に分離された中心管（２２、２３、２４）に外方へＵ字
形に接続されている マトリックスを有する成形管熱交換器（７）として構成
されており； ｂ）全成形管マトリックス（７）は、出力タービン（５
）の排ガス出口に空間的に拡張 されて後接された、燃焼室（２）に沿つて 延びる排ガス収集ケーシング（２５）の内 部に配置されており； ｃ）中心管（２２、２３、２４）は大体において平行に
相並んで配置されかつそれぞれ 一端が閉鎖されていて； ｄ）第１および第２の中心管（２２、２３）の開放端は
、圧縮機から送出される空気を 受圧する、燃焼室側に終る装置の外方通路 （２６）と連絡しており； ｅ）第３の中心管（２４）の一方の開放端は直接に燃焼
室（２）中へ案内されている； ことを特徴とするガスタービン装置。 ２、出力タービン（５）の排ガス出口は排ガスデフュー
ザ（２９）の成分であり、これに成形管マトリックス入
口の方向に空間的に拡張された排ガス収集ケーシング（
２５）が接続されている特許請求の範囲第１項記載のガ
スタービン装置。 ３、出力タービンの平行軸系がガス発生器の下方または
側方に配置されている場合、全中心管（２２、２３、２
４）が、ガス発生器および出力タービン（５）の当該横
中心面（Ｅ１；Ｅ２）または縦中心面に対しそれぞれ等
しい角度（α）で傾斜している、特許請求の範囲第１項
または第２項記載のガスタービン装置。 ４、成形管マトリックスがＵ字形の成形管湾曲体からな
り、それに均一な相互間隔で空間的に入れ子式に互いに
嵌まり合う、長手方向に卵形の成形断面が当該中心管軸
に対してそれぞれ等しい角度で配置されている場合、全
中心管（２２、２３、２４）は、成形断面（３０）の長
軸が大体において排ガス流中に存在するように傾斜して
いる特許請求の範囲第３項記載のガスタービン装置。 ５、中心管（２２、２３、２４）が、ガス発生器および
出力タービン（５）の当該横中心面（Ｅ１；Ｅ２）また
は縦中心面に対して４５〜７０゜の角度（α）で傾斜し
ている、特許請求の範囲第３項または第４項記載のガス
タービン装置。 ６、成形管熱交換器（７）のマトリックス（２０、２１
）が、中心管（２２、２３、２４）から両側へないしは
上方および下方へＵ字形に突出している、特許請求の範
囲第１項から第５項までのいずれか１項記載のガスター
ビン装置。 ７、各Ｕ字形のマトリックス部材（２０）が互いに平行
に延びる直線脚状のマトリックス部分（３０、３２）と
弓状のマトリックス転向部分（３１）から成る、特許請
求の範囲第６項記載のガスタービン装置。 ８、第３の中心管（２４）と第１または第２の中心管（
２２、２３）との相互間距離がそれぞれ等しい大きさで
あるが、第１と第２の中心管（２２、２３）の相互間距
離よりも小さく、その際第３の中心管（２４）の長手軸 （Ｌ）は共通の成分、装置の縦中心面（Ｅ３）ないしは
横中心面内に配置されている、特許請求の範囲第１項か
ら第７項までのいずれか１項記載のガスタービン装置。 ９、Ｕ字形のマトリックス部材（２０、２１）が付加的
に屋根状に（角度β）に、出力タービン（５）の延長軸
の方向に傾斜して配置されている、特許請求の範囲第１
項から第８項までのいずれか１項記載のガスタービン装
置。 １０、排ガス収集ケーシング（２５）が、Ｕ字形のマト
リックス部材（２０、２１）の下流で、装置に対して横
方向に、とくに垂直上方に曲折して配置されている、２
つの分離されたケーシング部分（３４、３５）に移行し
ている特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか
１項記載のガスタービン装置。 １１、排ガス収集ケーシングがＵ字形のマトリックス部
材の下流で、そのガス出口孔が水平に後方へ曲折して配
置されている、２つの分離されたケーシング部分に移行
している、特許請求の範囲第１項から第９項までのいず
れか１項記載のガスタービン装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3642506.0 | 1986-12-12 | ||
| DE19863642506 DE3642506A1 (de) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Gasturbinenanlage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63183228A true JPS63183228A (ja) | 1988-07-28 |
Family
ID=6316067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62312401A Pending JPS63183228A (ja) | 1986-12-12 | 1987-12-11 | ガスタービン装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4813228A (ja) |
| EP (1) | EP0270922B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63183228A (ja) |
| DE (2) | DE3642506A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05339806A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-12-21 | Daavan:Kk | 洋服芯地の仮止め方法および仮止め装置 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8914825D0 (en) * | 1989-06-28 | 1989-08-16 | Rolls Royce Plc | Gas turbine engine power unit |
| DE102006021436A1 (de) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Mtu Aero Engines Gmbh | Gasturbinentriebwerk |
| FR2950109B1 (fr) * | 2009-09-17 | 2012-07-27 | Turbomeca | Turbomoteur a arbres paralleles |
| FR2961260B1 (fr) * | 2010-06-15 | 2014-05-02 | Turbomeca | Architecture de turbomoteur non lubrifie |
| DE102010025588A1 (de) | 2010-06-29 | 2011-12-29 | Mtu Aero Engines Gmbh | Profilwärmetauscher und Gasturbine mit Profilwärmetauscher |
| DE102010025587A1 (de) | 2010-06-29 | 2011-12-29 | Mtu Aero Engines Gmbh | Gasturbine mit Profilwärmetauscher |
| DE102010032324A1 (de) * | 2010-07-27 | 2012-02-02 | Mtu Aero Engines Gmbh | Wärmetauscher, Anordnung von Wärmetauschern sowie Gasturbinentriebwerk mit Wärmetauscher oder Anordnung solcher |
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| FR3035446B1 (fr) * | 2015-04-27 | 2019-08-02 | Safran Helicopter Engines | Turbomoteur encastrable dans un boitier reducteur |
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| US11008938B2 (en) | 2016-02-16 | 2021-05-18 | Apgn Inc. | Gas turbine blower/pump |
| KR102566355B1 (ko) * | 2016-02-16 | 2023-08-11 | 오마르 하무드 | 가스 터빈 송풍기/펌프 |
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-
1986
- 1986-12-12 DE DE19863642506 patent/DE3642506A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-11-25 EP EP87117366A patent/EP0270922B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-25 DE DE8787117366T patent/DE3770135D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-11 US US07/131,945 patent/US4813228A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-11 JP JP62312401A patent/JPS63183228A/ja active Pending
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| Publication number | Publication date |
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| EP0270922A2 (de) | 1988-06-15 |
| EP0270922B1 (de) | 1991-05-15 |
| EP0270922A3 (en) | 1989-10-18 |
| US4813228A (en) | 1989-03-21 |
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