DE1003511B

DE1003511B - Einrichtung zum Nachkuehlen der Lager von Heissgasturbinen, insbesondere Abgasturboladern von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1003511B
Application number: DEM23137A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Eberle; Konrad Schaertl
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1954-05-20
Filing date: 1954-05-20
Publication date: 1957-02-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Nachkühlen der Lager von Heißgasturbinen, insbesondere Abgasturboladern von Brennkraftmaschinen, mittels eines während des Betriebes vom Öldruck aufgeladenen und sich nach Abschalten oder Ausfall der ölpumpe selbsttätig entleerenden Hilfsbehälters.

Es ist bekannt, die Lager von Gasturbinen durch einen Kühlmittelstrom zu kühlen, um eine zu starke Erwärmung derselben durch die vom heißen Turbinenläufer abfließende Wärme zu verhindern. Dies wird beispielsweise bei Abgasturboladern mit fliegender Anordnung der Läufer in der Weise vorgenommen, daß man das Wellenstück zwischen Lager und Turbinenläufer durch Düsen mit Drucköl bespritzt. Dabei wird das von der Welle ablaufende öl gleichzeitig zur Schmierung des Wälzlagers verwendet. Das zur Kühlung und Schmierung erforderliche öl wird dabei entweder dem Kreislauf der Brennkraftmaschine entnommen oder von einer Pumpe gefördert, deren Antrieb die Turbine selbst übernimmt. Ein großer Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß beim plötzlichen Stillsetzen der Anlage nach einer Betriebsperiode hoher Leistung, die von der heißen Turbinenscheibe zur Welle fließende Wärme nicht mehr abgeführt werden kann, da die ölkühlung infolge des Stillsetzens der mit der Brennkraftmaschine oder der Turbine gekuppelten Ölpumpe nicht in Tätigkeit ist. Dadurch kann sowohl die Welle als auch das damit verbundene Lager mitunter so stark erhitzt werden, daß eine Beschädigung des Lagers eintritt.

Um diesem Mangel abzuhelfen, hat man daher schon vorgeschlagen, die Lager nach dem Abstellen der normalen Schmier- und Kühlmittelzufuhr mittels einer besonderen elektrisch betriebenen Schmierölpumpe zu kühlen. Diese Maßnahme erfordert jedoch einen erheblichen technischen Mehraufwand. Man hat auch schon bei Dampfturbinen Behälter mit einem höheren Lageniveau als Hilfsschmierbehälter ver-' wendet, welche bei Ausfall der Schmiermittelpumpe den Lagern das erforderliche Schmieröl zuführen. Bei modernen aufgeladenen Brennkraftmaschinen, welche auf kleinstem Raum angeordnet sind, ist jedoch eine derartige Ausführung nicht brauchbar, weil die Unterbringung eines Behälters mit höherem Lageniveau Schwierigkeiten bereitet.

Hier zeigt nun die Erfindung einen Weg, wie trotz geringen Aufwandes und ohne Beanspruchung zusätzlichen Raumes das Nachkühlen der Lager von Heißgasturbinen, insbesondere Abgasturboladern von Brennkraftmaschinen mittels eines während des Betriebes vom Öldruck aufgeladenen und sich nach Abschalten oder Ausfall der ölpumpe selbsttätig entleerenden Hilfsbehälters einfach und sicher be-Einrichtung zum Nachkühlen der Lager

von Heißgasturbinen,

insbesondere Abgasturboladern

von Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G., Augsburg 2, Stadtbachstr. 7

Dr.-Ing. Fritz Eberle, Stadtbergen bei Augsburg,

und Konrad Schärtl, Augsburg,

sind als Erfinder genannt worden

wirkt werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Hilfsbehälter als Druckspeicher ausgebildet und ringförmig innerhalb des Gebläsegehäuses angeordnet ist.

Der Hilfsbehälter ist zu diesem Zweck geschlossen und vor der Inbetriebnahme der Turbine mit Luft von atmosphärischem Druck gefüllt. Diese Luft wird mit Beginn der ölförderung durch die Zahnradpumpe in dem Behälter auf den in der Ölleitung herrschenden Druck verdichtet. Beim Stillsetzen der Anlage sinkt der Druck in der Ölleitung ab. Infolge des in dem Behälter herrschenden hohen Druckes entspannt sich daher die darin befindliche Luft allmählich und drängt den ölvorrat aus dem Behälter an die Kühlstelle. Durch Einbau einer Blende in die Verbindungsleitung von Behälter und Ölleitung kann die Entleerung des Ölbehälters beliebig gesteuert werden, wobei ein vor dem Abzweig angebrachtes Rückschlagventil ein Rückströmen des Öles aus dem Behälter zur Pumpe vermeidet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt.

In der Zeichnung ist mit 1 das Turbinenrad und mit 2 das Gebläserad bezeichnet. Diese Räder sind auf einer Welle 3 angeordnet, welche in Wälzlagern 4 und 5 im Gehäuse 6 gelagert ist. Zur Kühlung der Lager während des Betriebes wird durch die Leitung 7 von einer nicht dargestellten ölpumpe öl zu den Düsen 8 und 9 gefördert und durch diese auf die Welle 3 aufgespritzt. Um ein Nachkühlen der Lager beim Abstellen der Turbine zu ermöglichen, wird in die Ölleitung ein Druckspeicher, z. B. ein geschlossener Behälter 10, eingebaut, der durch ein

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Rohrstück 11, das in der Nähe des Behälterbodens mündet, mit der Ölleitung verbunden ist. Die in dem Behälter 10 unter hohem Druck stehende Luft drückt nach Stillsetzen der Brennkraftmaschine die im Behälter befindliche ölmenge durch die Leitung 7 an die zu kühlenden Stellen, bis der Druck im Behälter auf den Umgebungsdruck abgesunken ist. Der Kühlvorgang kann durch eine im Abzweig 11 befindliche Blende 12 beliebig verzögert werden. Das Rückfließen des Öles vom Behälter zur Förderpumpe wird durch ein kurz vor dem Abzweig angeordnetes Rückschlagventil 13 verhindert. Um möglichst wenig zusätzlichen Raum zu beanspruchen, ist der Behälter 10 ringförmig ausgebildet und konzentrisch zum Gebläseradgehäuse angeordnet.

Claims

PATENTANSPEOCHE:

1. Einrichtung zum Nachkühlen der Lager von Heißgasturbinen, insbesondere Abgasturboladern von Brennkraftmaschinen, mittels eines während des Betriebes vom Öldruck aufgeladenen und sich nach Abschalten oder Ausfall der Ölpumpe selbsttätig entleerenden Hilfsbehälters, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsbehälter (10) als Druckspeicher ausgebildet und ringförmig innerhalb des Gebläsegehäuses angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung von Druckspeicher und Druckölleitung in der Nähe des Behälterbodens mündet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung von Behälter und Druckölleitung eine Blende angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Abzweig zum Behälter in der Spritzölleitung ein Rückschlagventil vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 644592;
USA.-Patentschriften Nr. 2604188, 2 551660;
»Techn. Rundschau«, Bd. 46 (1954), Nr. 6, S. 5; Stodola: »Dampf- und Gasturbinen«, O.Auflage, Springer-Verlag, Berlin (1924), S. 617 und 618.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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