DE1045727B - Ringfoermige Gasturbinenverbrennungskammer - Google Patents
Ringfoermige GasturbinenverbrennungskammerInfo
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- DE1045727B DE1045727B DEB39512A DEB0039512A DE1045727B DE 1045727 B DE1045727 B DE 1045727B DE B39512 A DEB39512 A DE B39512A DE B0039512 A DEB0039512 A DE B0039512A DE 1045727 B DE1045727 B DE 1045727B
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/16—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow
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- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/30—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine ringförmige Verbrennungskammer für Gasturbinen, bestehend
aus einem Einlaßteil, einem Hauptteil und einem Auslaßteil, bei der der Einlaßteil durch eine äußere und
eine innere rotationssymmetrische Ringwandung gebildet ist und an der Einlaßstelle eine ringförmige
Einlaßöffnung für die die Verbrennung unterstützenden Gase aufweist, bei der der Hauptteil durch axiale
Fortsetzung der Ringwandungen des Einlaßteils gebildet ist und bei der der Auslaßteil durch eine konvergierende
Fortsetzung der Ringwandungen des Hauptteils gebildet ist und eine ringförmige Auslaßöffnung
aufweist.
In die Einlaßöffnungen dieser Verbrennungskammern wird Luft mittels Kompressoren, insbesondere
mehrerer hintereinander angeordneter Axialkompressoren, gedrückt. Für das Folgende ist dabei wesentlich,
daß der Luft durch die Kompressorschaufeln neben einer axialen in an sich bekannter Weise eine
drehende Komponente erteilt wird.
Es ist bekannt, in Abständen von den Ringwandungen dieser Verbrennungskammern Leitbleche anzuordnen,
die einen Teil des Gasstromes unmittelbar in einen Verbrennungsraum hinter dem Einlaßteil, einen
anderen Teil des Gasstromes in den Hauptteil und den Restteil des Gasstromes in den Auslaßteil leiten.
Um eine innige Durchmischung der aus dem Verbrennungsraum austretenden erhitzten Gase mit den
in den Hauptteil geleiteten Gasen bei kurzer Baulänge zu erreichen, ist es bekannt, die Leitbleche im
Hauptteil derart auszubilden, daß die durch sie geführten kühlen Gase im Hauptteil einen Drall aufweisen
und damit innerhalb des Hauptteils eine Turbulenz erzeugen.
Die Erfindung geht von der Feststellung aus, daß ein bereits mit einem Drall in die Eintrittsöffnungen
eintretender und dann divergierender Gasstrom sich von selbst in einen Teil aufteilt, der glatt die Ringwandungen
entlang strömt, und in einen Teil, der im Innenraum zwischen den Ringwandungen eine Turbulenzzone
bildet. Die Leitbleche zur Erzeugung der Turbulenz können dann entfallen, und es ergibt sich
eine beachtliche Gewichts- und Raumersparnis.
Die erfindungsgemäße Verbrennungskammer ist also dadurch gekennzeichnet, daß die der Einlaßöffnung
zunächst liegenden Teile der Wandungen des Einlaßteils so bezüglich der Richtung des Einstroms der
mit Drall durch die Einlaßöffnung einströmenden Verbrennungsluft gerichtet sind, daß während der
Tätigkeit der Verbrennungskammer ein größerer Teil des Einstromes, ohne die Verwendung von mechanischen
Leitelementen, entlang der äußeren Wandung in Form einer Schicht strömt, während ein kleinerer
Teil des Einstromes, wiederum ohne Verwendung Ringförmige
Gasturbinenverbrennungskammer
Gasturbinenverbrennungskammer
Anmelder:
Bristol Aero Engines Limited,
Bristol (Großbritannien)
Bristol (Großbritannien)
Vertreter: Dipl.-Ing. F. Weickmann
und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,
München 2, Brunnstr. 8/9
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 16. März 1955 und 8. März 1956
Großbritannien vom 16. März 1955 und 8. März 1956
von mechanischen Leitelementen, eine turbulente Zone zwischen der inneren Ringwand des Einlaßteils
und der Innenoberfläche der genannten Schicht bildet, wobei die äußere Wandung des Hauptteils zwischen
ihren Enden Leitelemente aufweist, dazu bestimmt, einen Teil der auf ihrer Oberfläche strömenden Gasschicht
von der äußeren Wand abzulenken, und wobei weiter die Kammer in an sich bekannter Weise
mit einem Brennstoffverteiler für die turbulente Zone versehen ist.
Bei einer Ausbildung der Erfindung verläuft ein Teil des die inneren Wandungen darstellenden Ringes
des Einlaßteils in axialer Richtung. An diesen schließt sich stromauf ein gegenüber der eigentlichen Kammer
im Querschnitt konkav gekrümmter Ringteil an. Dieser Ringteil hat die Aufgabe, den ringförmigen Wirbei
in der turbulenten Zone zu bilden. Die innenliegenden Wandungen des Einlaßteils, der eigentlichen
Kammer und des Auslaßteils sind zweckmäßig doppelwandig ausgebildet. Der Zwischenraum zwischen
den beiden Wandungen ist nächst dem Einlaßteil offen, um so das Einströmen von Kühlluft zuzulassen.
Die äußere Wandung des Auslaßteils und die äußere Wandung mindestens eines Teils der eigentlichen
Verbrennungskammer sind stromunterseitig der Leitelemente doppelwandig ausgebildet. Der Wandungszwischenraum
ist in Richtung der Leitelemente offen, um auch in diesem Fall den Eintritt von Kühlluft
zu bewerkstelligen.
Vom Kompressor strömt Luft mit einem gewissen Drall in die Kammer ein, und der die Zusatzluft bil-
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dinde Hauptteil folgt dem Weg einer Spirale entlang gang 23 ist in Richtung des Einlasses 7 offen. Die
der Innenseite der Außenwandung der Verbrennungs- Öffnungen liegen stromoberseitig von noch zu bekammer,
bis er auf die Leitelemente trifft. Ein wei- schreibenden Leitelementen 27.
terer Teil der eintretenden Luft strömt durch die Wie ausgeführt, strömt der größere Anteil der aus
Doppelwandung und hat die Aufgabe der Kühlung. 5 dem Kompressor zugeführten Luft entlang der Wan-Oer
dritte Teil der zugeführteh Luft stellt die Primär- dung 17 in Form einer Spirale und bildet somit eine
luft dar und bildet einen Ringwirbel. In diesen Ring- verhältnismäßig kühle Luftschicht auf der Innenseite
wirbel wird in verteilter Form der Brennstoff züge- dieser Wand. Eine Reihe von Leitplatten 26 ist an
führt. Verbrennungsprodukte des Außenumfangs des der Innenseite der Außenwand 22 vorgesehen. Die
Wirbels vermischen sich mit der Zusatzluft dort, wo io Leitplatten haben die Aufgabe, die im wesentlichen
diese durch die Leitelemente der Außenwandung ab- spiralförmig strömende Luftschicht in eine mehr
gelenkt wird. Die Mischung-von Luft und Verbren- axiale Richtung abzulenken. Über abwechselnd auflmngsgasen
gelangt schließlich durch den ringförmi- einanderfolgende Zwischenräume zwischen Plattengen
Auslaß. paaren 26 sind in bezug auf die Strömungsrichtung Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen einer er- 15 hinter diesen Platten rinnenförmige Leitbleche 27 anfmdungsgemäßen
Verbrennungskammer, und zwar geordnet, welchen die Aufgabe zufällt, die durch die
Fig. 1 eine Verbrennungskammer im Axialschnitt, Spalte zwischen den Platten 26 strömende Luft in
Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Verbren- Richtung der Achse 18, wie durch Pfeile 36 angedeuliungskammer
im Axialschnitt, tet, abzulenken. Damit wird am Innenumfang der Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2, 20 Wandung 22 strömende Luft abgelenkt. Diejenige Luft,
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3, die durch die Spalte zwischen den Leitelementen 27
Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 3, strömt, verbleibt weiterhin am Innenumfang der Wand
Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5. 22, wie durch den Pfeil 37 angedeutet.
Gemäß Fig. 1 ist das letzte Laufschaufelgitter des Der Auslaßteil 11 besteht aus der ringförmigen Kompressors mit 1 bezeichnet. Mit 2 und 3 sind die 25 Außenwand 29 und der ringförmigen Innenwand 28. Reihen der Turbinenleit- und -laufschaufeln bezeich- Die beiden Wandungen 28 und 29 konvergieren in net. Die Turbinenlaufschaufeln 3 sind durch eine Richtung des Auslasses und stellen die Fortsetzung Scheibe 4 getragen, welche auf einer Welle 5 ansetzt. der Wandungen 21 und 22 der eigentlichen Kammer Diese Welle trägt im Abstand von dieser Läufer- 10 dar. Die Kühlluft, die zwischen den Doppelwanscheibe 4 einen weiteren Läufer 6, welcher die drehen- 30 düngen der Innenwand 21 strömt, tritt durch Öffnunden Kompressorlaufschaufeln 1 aufweist. Die vom Korn- nungen30 in den Zwischenraum zwischen den Leitpressor geförderte Luft tritt stromab der Laufschau- und Laufschaufeln 2, 3 der Turbine ein, um sich mit fein mit einer Umfangskomponente in axialer Rieh- derjenigen Luft zu vermischen, welche durch die Leittung in den Einlaß 7 der Verbrennungskammer 8 ein. schaufeln 2 in Richtung der Laufschaufeln 3 austritt. Diese Verbrennungskammer 8 besteht im übrigen aus 35 Kühlluft, welche im Raum 23 zwischen den Doppeldem Einlaßteil 9 der eigentlichen Verbrennungskam- wandungen der Außenwand 22 strömt, gelangt über mer 10 und dem Auslaßteil 11. Diese Teile liegen zwi- Öffnungen 32 in einen doppelwandigen Gehäuseteil 33 sehen den gegenüber der Welle 5 senkrecht stehenden der Turbine.
Gemäß Fig. 1 ist das letzte Laufschaufelgitter des Der Auslaßteil 11 besteht aus der ringförmigen Kompressors mit 1 bezeichnet. Mit 2 und 3 sind die 25 Außenwand 29 und der ringförmigen Innenwand 28. Reihen der Turbinenleit- und -laufschaufeln bezeich- Die beiden Wandungen 28 und 29 konvergieren in net. Die Turbinenlaufschaufeln 3 sind durch eine Richtung des Auslasses und stellen die Fortsetzung Scheibe 4 getragen, welche auf einer Welle 5 ansetzt. der Wandungen 21 und 22 der eigentlichen Kammer Diese Welle trägt im Abstand von dieser Läufer- 10 dar. Die Kühlluft, die zwischen den Doppelwanscheibe 4 einen weiteren Läufer 6, welcher die drehen- 30 düngen der Innenwand 21 strömt, tritt durch Öffnunden Kompressorlaufschaufeln 1 aufweist. Die vom Korn- nungen30 in den Zwischenraum zwischen den Leitpressor geförderte Luft tritt stromab der Laufschau- und Laufschaufeln 2, 3 der Turbine ein, um sich mit fein mit einer Umfangskomponente in axialer Rieh- derjenigen Luft zu vermischen, welche durch die Leittung in den Einlaß 7 der Verbrennungskammer 8 ein. schaufeln 2 in Richtung der Laufschaufeln 3 austritt. Diese Verbrennungskammer 8 besteht im übrigen aus 35 Kühlluft, welche im Raum 23 zwischen den Doppeldem Einlaßteil 9 der eigentlichen Verbrennungskam- wandungen der Außenwand 22 strömt, gelangt über mer 10 und dem Auslaßteil 11. Diese Teile liegen zwi- Öffnungen 32 in einen doppelwandigen Gehäuseteil 33 sehen den gegenüber der Welle 5 senkrecht stehenden der Turbine.
Ebenen 12,13,14 und 15. Kraftstoff wird der durch die P¥eile 25 angedeu-Der
Einlaßteil 9 besteht aus dem doppelwandigen, 40 teten turbulenten Zone unter Vermittlung von Injekinneren
Ringteil 16 und dem einwandigen, äußeren toren 34 zugeführt. Ein kleiner Anteil der strömenden
Ringteil 17. Beide Ringteile stellen das Rotations- Luft wird dieser Zone durch Öffnungen 35 zugeführt,
gebilde einer Linie um die Achse 18 der Welle 5 dar. welche auf der Innenwand der Doppelwandung 16 an-Der
Wandungsteil 17 divergiert von der Einlaß- geordnet sind. Diese Zusatzluft hat die Aufgabe, die
öffnung 7 nach außen in einem Ausmaß, das zur Folge 45 Zirkulation in dieser Verbrennungszone zu fördern,
hat, das ein größerer Teil der zufließenden Luft spiral- Diese Zirkulation hat die Form eines einzigen, ringförmig
entlang der Wandung^ 17 in Form einer Schicht förmigen Wirbels, von welchem sich Verbrennungsströmt,
wie durch die Pfeile 19 angedeutet. Die innere produkte absondern, um sich mit dem Hauptstrom
Wandung 16 divergiert in der Zeichnung nach innen, der Zusatzluft dort zu vermischen, wo diese zufolge
d. h. in Richtung der Welle 5, und zwar in einem grö- 5° der Leitelemente 27 abgelenkt wird,
ßeren Ausmaß und größerem Winkel als 'die Wandung Für ringförmige Verbrennungskammern besteht be-17, derart, daß ein kleinerer- Anteil der zuströmenden reits eine Reihe von Vorschlägen. Aber in den meisten Luft etwa zusammen mit von der genannten Schicht ab- Fällen ist der Strömungsverlauf ähnlich demjenigen, gelösten Luft eine turbulente Zone zwischen der Innen- wie er in Rohrkammern üblich ist, d. h., es liegt eine wand 16 und der inneren Oberfläche der genannten 55 Reihe von gesonderten ringförmigen Wirbeln für Schicht bildet, wie durch die-Pfeile 25 angedeutet. Die jeden Einspritzpunkt vor. Es ist also eine große Anbeiden Wandungen des doppelwandigen Wandungs- zahl von Einspritzpunkten erforderlich. Der Umstand, teiles 16 sind, wie mit 20 bezeichnet, in Richtung des daß gemäß der Erfindung ein einziger starker Ring-Einlasses 7 offen, derart, daß Luft zwischen die Dop- wirbel vorliegt, stellt eine Verbesserung insofern dar, pelwandungen zum Zwecke der Kühlung einzuströmen 60 als der Strömungsverlauf nicht abhängig von der Anvermag, zahl der Einspritzpunkte ist. Dieser Strömungsverlauf Die eigentliche Verbrennungskammer 10 besteht erleichtert es, ringförmige Verbrennungskammern in aus dem inneren und äußeren, je ringförmigen Wan- Minimalgröße herzustellen.
ßeren Ausmaß und größerem Winkel als 'die Wandung Für ringförmige Verbrennungskammern besteht be-17, derart, daß ein kleinerer- Anteil der zuströmenden reits eine Reihe von Vorschlägen. Aber in den meisten Luft etwa zusammen mit von der genannten Schicht ab- Fällen ist der Strömungsverlauf ähnlich demjenigen, gelösten Luft eine turbulente Zone zwischen der Innen- wie er in Rohrkammern üblich ist, d. h., es liegt eine wand 16 und der inneren Oberfläche der genannten 55 Reihe von gesonderten ringförmigen Wirbeln für Schicht bildet, wie durch die-Pfeile 25 angedeutet. Die jeden Einspritzpunkt vor. Es ist also eine große Anbeiden Wandungen des doppelwandigen Wandungs- zahl von Einspritzpunkten erforderlich. Der Umstand, teiles 16 sind, wie mit 20 bezeichnet, in Richtung des daß gemäß der Erfindung ein einziger starker Ring-Einlasses 7 offen, derart, daß Luft zwischen die Dop- wirbel vorliegt, stellt eine Verbesserung insofern dar, pelwandungen zum Zwecke der Kühlung einzuströmen 60 als der Strömungsverlauf nicht abhängig von der Anvermag, zahl der Einspritzpunkte ist. Dieser Strömungsverlauf Die eigentliche Verbrennungskammer 10 besteht erleichtert es, ringförmige Verbrennungskammern in aus dem inneren und äußeren, je ringförmigen Wan- Minimalgröße herzustellen.
dungsteil 21 und 22. Jeder Wandungsteil stellt eine Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Veraxiale Fortsetzung der inneren Enden der diver- 65 brennungskammer ist darin zu sehen, daß die Zusatzgierenden
Wandungen 16 und 17 des Einläßteiles 9 luft die Verbrennungszone mit höherer Geschwindigdar.
Etwa auf der Hälfte seiner Länge ist der äußere keit umgeht, als dies bei den bekannten Kammern der
Wandungsteil 22 doppelwandig ausgebildet, um so Fall'ist.
einen Durchgang 23 für den" Durchtritt von Kühlluft Wie aus Fig. 2 ersichtlich, schließt sich an die
zu bilden, wie durch Pfeil24 angedeutet. Der Durch- 7° nächst dem'Einlaß 9 endende Ausmündurig des"Wan-
dungsteiles 16 ein nach dem Brennkammerinneren gerichteter Teil 40 an, welcher sich in axialer Richtung
erstreckt und einen Ring oder eine Hülse darstellt. Der Wandungsteil 16 geht in Form eines im Querschnitt
konkav gekrümmten Ringes 42 in das Ende des Ringes oder der Hülse 40 über. Die konkave Seite
des Ringes 42 ist dem Kammerinneren 10 zugekehrt. Dieser Ringteil 42 hat die Aufgabe, die Bildung des
Ringwirbels im Sinne der Pfeile 45 zu unterstützen, und ist auch der Krümmung dieses Wirbels entsprechend
gekrümmt. Durch den Ringteil 42, den Ring 40 und einen Teil der Wandung 16 ist ein Zwischenraum
46 gebildet, welcher über eine Mehrzahl von Öffnungen des Ringes 40 mit dem Einlaß in Verbindung
steht.
Die Leitplatten 26 und die Leitelemente 27 sind gemäß dieser Ausführungsform in besonderer Weise angeordnet.
Die der Strömung zugekehrten Öffnungen 48 des Durchganges 23 für die Kühlluft liegen in
bezug auf die Strömungsrichtung der Gase hinter den Leitelementen 27. Die Öffnungen 48 sind durch Kanäle
gebildet, welche sich durch die Einlage von gewellten Streifen 49 zwischen den Doppelwandungen ergeben.
Die gewellten Streifen haben die Aufgabe, die Stabilität der Doppelwandungen, insbesondere der Innenwandungen
zu erhöhen.
In bezug auf die Strömungsrichtung der Gase liegen die Leitelemente hinter den Spalten zwischen Sätzen
von drei Platten 26, wie aus Fig. 3, 5 und 6 ersichtlich. Dabei liegen zwischen je zwei Leitblechen drei offene
Spalten, gebildet durch ein Paar von Platten 26. Die Platten 26 besitzen den aus Fig. 4 und 6 ersichtlichen
Querschnitt. Drei Platten 26 sind mit einem Leitelement 27 zu einer Einheit vereinigt, wie aus Fig. 3,
5 und 6 ersichtlich. Die einzelnen Teile sind miteinander verschweißt und sind als Ganzes durch Schweißpunkte
50 mit der Innenseite der Außenwand 22 verbunden. Die dazwischenliegenden Paare von Leitplatten
sind aus einem Stück gebildet und ebenfalls durch Schweißpunkte 51 mit der Wand 22 verbunden. Die
Leitelemente oder -bleche 27 stehen im Winkel von 45° zur Wand 22.
Auf der Innenseite der Wand 22 strömende Luft gelangt durch die öffnungen 48 in die Durchgänge 23.
Aus dem Durchgang 23 gelangt die Kühlluft in den Bereich der Turbinenleitschaufel 2, wie durch den
Pfeil 53 angedeutet. Schließlich strömt diese Kühlluft in einen Sammler 54, aus dem sie durch Öffnungen
55 austritt, um noch die Läuferscheibe 4 zu kühlen. Die zwischen den Doppelwandungen der Innenwand
21 strömende Luft tritt durch Öffnungen 56 ebenfalls in den Sammler 54 ein, um von hier aus ebenfalls
durch die Öffnungen 55 auszutreten.
Zur Brennstoffverteilung in dem durch die P¥eile 45 angedeuteten Ringwirbel ist eine Mehrzahl von Verteilern
60 vorgesehen (Fig. 2). Ein kleiner Anteil von Luft wird diesem Ringwirbel auch durch die
öffnungen 35 des Einlaßteiles 9 zugeführt. Diese durch die Öffnungen 35 eintretende Luft wird durch
Leitelemente 161 abgelenkt, um etwa tangential in den Ringwirbel einzutreten.
Jeder Verteiler 60 besteht aus einem Rohr 61, dessen eines Ende 62 dem Einlaß 7 zugekehrt ist und
nächst der Außenwand 17 des Einlasses 9 liegt. Der Mündung62 jedes Rohres 61 wird also vom Kornpressor
Luft zugeführt, und zwar diejenige Luft, die als Schicht auf der Innenseite des Wandungsteiles 17
strömt. Das andere Ende 63 jedes Rohres mündet in der durch Pfeile 45 angedeuteten turbulenten Zone.
Jedes Rohr 61 ist über einen Einsatzkopf 66 mit der Wand 17 verbunden. Jeder Kopf enthält eine Düse 67,
derart, daß jedem Rohr 61 nächst der Mündung 62 Kraftstoff zugeführt wird.
Jedes Rohr 61 ist im Bereich seiner Ausmündung dem D rail winkel der auf der Innenseite 17 strömenden
Schicht entsprechend gerichtet, so daß seine Mündung 62 in der gesamten Ausdehnung für den
Eintritt von Luft zur Verfügung steht.
In ähnlicher Weise sind auch die Austrittsenden der Rohre 61 gerichtet, und zwar derart, daß sie etwa
tangential in den Umfang des Wirbelringes im Sinne der Pfeile 45 einmünden. Die Ausmündungen 63 sind
etwa gegen die Wand 41 gerichtet.
Der Einlaß 7 der Verbrennungskammer ist mit einem Ring von Flügeln 70 versehen, denen die Aufgabe
zufällt, die innere und äußere Wand des Einlaßteiles 9 miteinander zu verbinden und damit gegenseitige
axiale Bewegungen der beiden Wandungen auszuschließen. Solche axialen Bewegungen können
zufolge der in der Kammer vorliegenden Druckunterschiede auftreten. Die Flügel 70 sind gekrümmt, um
die mit Drall aus dem Kompressor austretende Luft etwas axial zu richten, übereinstimmend mit der
Funktion der Verbrennungskammer.
Im Durchgang zwischen den Doppelwandungen des Einlaßteiles 9 bzw. 16 sind Leitbleche 71 vorgesehen,
die die Drallbewegung der strömenden Kühlluft vermindern sollen. Der oben beschriebene Ring oder
Zylinder 40 im Einlaßteil 9 hat die Aufgabe, die Verteilung der Luft zu steuern, ehe diese im Sinne der
Pfeile 72 sich von der Außenwandung 17 ablöst.
Claims (10)
1. Ringförmige Gasturbinenverbrennungskammer,
bestehend aus einem Einlaßteil, einem Hauptteil und einem Auslaßteil, wobei der Einlaßteil
durch eine äußere und innere Ringwandung von je der Form eines Rotationsgebildes einer Linie um
eine gemeinsame Achse gebildet ist und am einen Ende zwischen den beiden Ringwandungen eine
axial gerichtete, ringförmige Einlaßöffnung für die die Verbrennung unterstützenden Gase aufweist,
wobei die Innenwandung und Außenwatidung des Hauptteiles eine axiale Fortsetzung der
Ringwandungen des Eintrittsteiles darstellen und wobei der Auslaßteil eine konvergierende Fortsetzung
der Innenwandüng und Außen wandung des Hauptteiles ist und eine ringförmige Auslaßöffnung
trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einlaßöffnung zunächst liegenden Teile der Wandungen
(16,17) des Einlaßteiles (9) so bezüglich der Richtung des Einstromes der mit Drall durch
die Einlaßöffnung einströmenden Verbrennungsluft gerichtet sind, daß während der Tätigkeit der
Verbrennungskammer ein größerer Teil des Einstromes, ohne die Verwendung von mechanischen
Leitelementen, entlang der äußeren Wandung (17) in Form einer Schicht strömt, während ein kleinerer
Teil des Einstromes, wiederum ohne Verwendung von mechanischen Leitelementen, eine turbulente
Zone zwischen der inneren Ringwand (16) des Einlaßteiles (9) und der Innenoberfläche der genannten
Schicht bildet, wobei die äußere Wandung des Hauptteiles (10) zwischen ihren Enden Leitelemente
(27) aufweist, dazu bestimmt, einen Teil der auf ihrer Oberfläche strömenden Gasschicht
von der äußeren Wand abzulenken, und wobei weiter die Kammer (8) in an sich bekannter Weise
mit einem Brennstoffverteiler (60) für die turbulente Zone versehen ist.
2. Verbrennungskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einmündung des
divergierenden, inneren Wandungsteiles (16) des Einlaßteiles (9) in die Einlaßöffnung sich ein in
axialer Richtung erstreckender, zylindrischer Teil (40) anschließt und dessen innenliegendes, freies
Ende (44) über einen gegenüber der Kammer (10) konkav gekrümmten Ringteil (42) mit dem Wandungsteil
(16 bzw. 41) verbunden ist.
3. Verbrennungskammer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegenden
Wandungen (16) des Einlaßteiles (7), der eigentlichen Kammer (10) und des Auslaßteiles (11)
doppelwandig ausgebildet sind und der Zwischenraum zwischen den beiden Wandungen nächst
dem Einlaß (7) offen ist.
4. Verbrennungskammer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wandung
des Auslaßteiles (11) und die äußere Wandung mindestens eines Teiles der Kammer (10) stromunterseiitig
der Leitelemente (27) doppelwandig ausgebildet sind, wobei der Wandungszwischenraum
in Richtung der Leitelemente (27) offen ist as und die öffnung stromoberseits oder stromunterseits
der Leitelemente (27) liegt.
5. Verbrennungskammer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß stromoberseitig der
am Innenumfang der Außen wandungen (22) angeordneten
Leitelemente (27) eine Reihe von sich radial nach innen erstreckenden Leitplatten (26)
angeordnet ist, dazu bestimmt, die in der Umfangsrichtung sich bewegenden Gase in axiale
Richtung abzulenken.
6. Verbrennungskammer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitelemente in
Form von rinnenä'hnlichen Blechen (27) den Zwischenräumen zwischen Sätzen von Platten (26)
zugeordnet sind.
7. Verbrennungskammer nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitelemente (27)
wechselweise den Zwischenräumen zwischen Piattenpaaren (26) zugeordnet sind.
8. Verbrennungskammer nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Leitelemente (27)
sich über die Zwischenräume zwischen Sätzen von drei Platten (26) erstrecken und zwischen zwei
benachbarten Leitelementen (27) drei offene Spalte von Plattenpaaren (26) vorliegen.
9. Verbrennungskammer nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffverteiler
aus einer Mehrzahl von im Einlaßteil (9) angeordneten, ölverdampfenden Röhren (60) besteht,
jedes Rohr an seinem einen Ende eine Einlaßöffnung für gasförmiges Medium aufweist, für
jedes ölverdampfende Rohr nächst dem Lufteinlaß ein Ölinjektor vorgesehen ist und daß die Einlaßöffnung
jedes Rohres nächst der Außenwandung des Einlaßteiles (9) gelegen und so gerichtet ist,
daß sie einströmendes Gas aus -der nächst der Außenwandung liegenden Schicht empfängt, wobei
jedes andere Ende des Rohres (60) in der turbulenten Zone ausmündet.
10. Verbrennungskammer nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen
(63) der Verteilerrohre (60) nächst der inneren Wandung (16) des Einlaß teiles (7) ausmünden
und gegen den Strom in einem Winkel gerichtet "sind, der dem SpiralwinkeJ des in dieser Zone vorliegenden Ringwirbels 'entspricht.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 866 878, 847 530,
805;
»The Aeroplane«, Bd. 88 (1955), Nr. 2269, S. 49.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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---|---|---|---|
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GB80356X | 1956-03-08 |
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DE1045727B true DE1045727B (de) | 1958-12-04 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEB39512A Pending DE1045727B (de) | 1955-03-16 | 1956-03-14 | Ringfoermige Gasturbinenverbrennungskammer |
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