UR FÖRBRÄNNINGSTURBINENS UTVECKLINGSHISTORIA De tekniska utvecklingen har ju un- der de senaste femtio åren gått med svindlande fart. Radion t. ex. blev fär- dig på 25 år, och ungefär samma tid be- hövde bilen och flygplanet för att tram- pa ut barnskorna. Så mycket märkvär- digare ter sig då den omständigheten, att det behövts nära 70 års arbete av en hel armé av teknici för att med ett någorlunda = tillfredsställande resultat knäcka problemet förbränningsturbinen. Och ändå ser detta vid ett ytligt betrak- tande ej så särskilt märkvärdigt ut; det gäller ju ”blott” att i en kammare an- tända en blandning av luft och någon brännbar gas och låta den på grund av därvid uppstående tryckökning utström- mande, förbrända gasen sätta snurr på ett turbinhjul. Men skenet bedrager! Bakom den fagra ytan lurar en sådan mängd av tekniska svårigheter, att alla de många tidigare uppfinnarna på området utom en tvingats att ge upp. Denne ende är tysken H. Holzwarth, som under trettio års tid med en nästan otrolig energi skaffade pengar till och arbetade på att få fram en praktiskt användbar gastur- bin och slutligen lyckades någorlunda — för att omedelbart bli distanserad av sina kanske mest värdefulla medhjälpare, som nästan av en slump råkat slå in på en av Holzwarth som oframkomlig be- tecknad väg och röjt upp den fram till målet. Ur denna ytterst intressanta tek- niska utvecklingshistoria skall här givas några glimtar. Många av våra moderna uppfinnin- gar ha i idéform framlagts för mycket länge sedan. Detta är också fallet med förbränningsturbinen, som gjordes till föremål för en patentskrift år 1791 av engelsmannen John Barber. Han ville med en kompressor trycka in en bränn- EE Berlins universitet dr Stolze ett patent på en ”eldturbin”: patentet beviljades av någon anledning först 1899 (nr 101950). Stolzes maskin var av liktryckstyp d. v. s. med en kontinuerlig drivgas- ström av konstant tryck. Ett provexem- plar på beräknade 200 hk påbörjades 1900 och blev färdigt 1904. Fig. 1 visar ett snitt genom maskinen, som var det första allvarliga försöket att lösa gas- turbinproblemet och därför förtjänar en kort beskrivning. Stolzes turbin skulle drivas med het, förbränd gas från en bredvid själva turbinen uppställd och med antracit eldad ugn G. Förbrän- ningsluften tillfördes ugnen under tryck från en med turbinrotorn B hopbyggd Av INGENJÖR. G. V. Nordenswan 10-stegs turbokompressor A. Blott en del av luften går åt vid förbränningen, resten passerar ugnen genom en mantel kring eldzonen och blandas med bränn- gasen, som därigenom i viss mån ned- kyles. 15-stegs expansionsturbinen B skiljes från kompressorn genom ett mel- lanstycke H med skiljevägg W. Luften går in i kompressorn från höger i pil- riktningen, lämnar den under 21/2 atm tryck vid c:a 100” temp. och går sedan N Z PR PAA da dl VIII lh 2 A Z I er fr - AA i Ä / Ul bar gas-luftblandning i en förbrän- ningskammare och där antända den. Den med stor hastighet genom ett munstycke utströmmande; förbrända gasen skulle ledas mot skovlarna till ett turbinhjul, och i förbränningskammaren skulle in- sprutas vatten för att hålla ned driv- gasens temperatur så mycket, att sko- velmaterialet ej tog skada. Något prak- tiskt resultat av Barbers förslag känner man ej till. 1853 framhöll Redtenbacher i ett arbete gasturbinens betydelse och förfäktade, att en med varmluft driven gasturbin vore den idealiska motorn, och tjugo år senare inlämnade lektorn vid 6 TEKNIK för ALLA Fig. 1. Tvärsnitt genom dStolzes Uik- trycksturbin 1900—1904. Drevs med bränngas från en bredvidstående antra- citugn (G), A kompressor, B turbinhjul. AB Ir. JT Fig. 2. Schematiskt snitt oenom Lemå- les Uiktrycksturbin. || l NN NNW CN VT VS NSALIISLLL) SILLI genom den med avgas matade värme- växlaren R, där lufttemp. beräknas stiga till 180”, till ugnen. Bränngas-luft- blandningen från denna skall vid inträ- det i turbinen (i pilriktningen vid högra ändan) ha en temp. av 400”; efter expansionen i turbinen lämnar gasen denna genom det med ett regleringsspjäll försedda röret E vid en temp. av 240— 250” och passerar genom värmeväxlaren ut i det fria. Effekten tas ut genom en remskiva vid ' vänstra axeländan, och varvtalet begänsas genom en automat- reglering till 2.000 pr minut. Stolzes arbetsprocess — luftinsugning, kompression, blandning med bränsle, förbränning, expansion under energiav- givning till turbinhjulet, utblåsning — kan anses normgivande för alla följan- de försök att få fram en liktryckstur- bin. Några provresultat blevo aldrig of- fentliggjorda, och genom Stolzes död av- bröts experimentarbetet. Verkningsgra- den hos hans turbin var med all säker- het mycket låg, men han angav själv 1904 vissa åtgärder, varigenom den skul- le kunna i viss mån förbättras. n annan av branschens klassiker var fransmannen Lemåle, som i början av 1900-talet experimenterade mycket med liktrycks-gasturbiner och i ett specialfall tycks ha nått ett från praktisk synpunkt intressant resultat. Det gällde ett tor- pedmaskineri. Hans konstruktion fram- går i princip av fig. 2. a är brännkam- maren, inmurad med ett eldfast foder; a är spridaren för det flytande bränslet (fotogen) ; vid bi sker tillförseln av tryck- luft och h är ett tändstift för antändning av bränsle-luftblandningen. Cylindern b är hopskruvad med- brännkammaren. Mellan b och manteln a är anordnad en kylvattenslinga c med tillförselöppning d; vattnet övergår av hettan från cylin- dern till ånga, som sprutar in i cylin- dern genom de fina munstyckena f. Den på så sätt till c:a 600” nedkylda och ut- blandade bränngasen expanderar i mun- stycket j och påverkar skovlarna ki tur- binen 1. Den behövliga effekten för pumpar och kompressor uttages från turbinaxeln. Flera turbiner efter denna huvud- princip provades och tycks ha visat god driftsäkerhet, men ekonomin var hopp- lös; fotogenåtgången pr hktimme var c:a 2 kg. För den ovan nämnda spe- cialturbinen var detta emellertid av mindre betydelse; den ingick nämligen i ett torpedmaskineri, där det blott gäll- de att få fram en hög effekt under en kort stund, och där man hade den kom- primerade luften s. a. s. gratis. Ma- skinen visas på fig. 3. Dess ytterdia- meter var anpassad efter torpedformen bakom den vanliga lufttanken, totalläng- den var 45 cm och vikten 72 kg. I ma- skinen ingick en dubbel kuggväxel, i vil- ken turbinvarvtalet 14.000 växlades ned till 1.500 pr minut. Denna turbinan- läggning gav under 80 sekunder 120