DE1952436B2 - Vorrichtung an einer Brennkammer einer Gasturbine zur Befestigung segmentförmiger Flammrohr- Wandelemente - Google Patents

Description

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß der Mantel mit dem kleineren Durchmesser axial an dem Ring abgestützt ist und nächst dieser seiner Abstützung außenseitig Ansätze aufweist, zwischen die und Aussparungen in dem Mantel mit dem größeren Durchmesser Druck übertragende Stifte eingefügt sind, und daß der Mantel mit dem größeren Durchmesser an seinem dem Ring zugewandten Ende außen Ansätze aufweist, die durch axiale Bolzen mit einem Flansch an einem den erstgenannten Mantel umfassenden Fortsatz des Ringes unter Zwischenfügen von Tellerfedern derart verbunden sind, daß die Dehnelastizität der Bolzenverbindung vergrößert wird. Die Erfindung bringt gegenüber den oben betrachteten bekannten Vorrichtungen den Vorteil mit sich, 4aß mit besonders geringem konstruktiven Aufwand eine Befestigung der zu zwei axial versetzten Mänteln zusammengefügten segmentförmigen Flammrohr-Wandelemente an einer Brennkammer ermöglicht ist, und zwar in einer solchen Weise, daß die beiden Mantel thermischen Dehnungen folgen können.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in einem Axialschnitt einen Teil einer Brennkammer;

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der ir. Fig. 1 dargestellten Brennkammer;

F i g. 3 zeigt in einer Schnittansicht längs der in Fig. 1 eingetragenen Linie ΙΙΙ-ΠΙ einen Teil eines Mantels;

Fig. 4 zeigt einen Teil des in Fig. 3 dargestellten Mantels von oben gesehen.

In Fig. 1 ist ein Brenner 1 gezeigt, der in eine Brennkammer mündet, die von zwei Mänteln 2,3 und einem Flammrohr 4 umgeben ist. Die Mäntel 2, 3 bestehen aus Segmenten bzw. segmentförmigen Flammrohr-Wandelementen5. In Fig. 3 sind drei derartige Segmente in einem Nut-Federeingriff 6 miteinander befindlich dargestellt.

Die Mantel 2,3 sind axial versetzt zusammengefügt. Der eine Mantel, nämlich der in bezug auf die Hauptströmungsrichtung des Gases vorn liegende Mantel 2, hat einen kleineren Durchmesser als der darauffolgende Mantel 3. Jedes segmentförmige Flammrohr-Wandelement des Mantels 3 ist an seinem in bezug auf die Hauptströmungsrichtung des Gases vorn liegenden Ende mit einem Ansäte 7 versehen, in welchem sich ein Loch für einen Bolzen 8 befindet, mit dem das jeweilige segmentförmige Flammrohr-Wandelement bzw. Segments an einem von einer Brennkammerwand 9 getragenen Ring 10 befestigt ist. Der Bolzen 8 ist mit einem den erstgenannten Mantel 2 umfassenden Fortsatz des Ringes 10 unter Zwischenfügung von Tellerfedern 11

ίο derart verbunden, daß die Dehnelastizität der Bolzenverbindung vergrößert ist. Dies bedeutet, daß durch die Tellerfedern bei Wärmebewegungen in den Segmenten 5 die Haltekraft einigermaßen konstant gehalten wird.

Jedes Segment bzw. segmentförmige Flammrohr-Wandelement 5 des Mantels 2 weist ferner am vorderen Ende einen Ansatz 12 auf. Zwischen diesem Ansatz 12 und dem Mantel 3 liegt in Aussparungen der beiden Mäntel 2 und 3 ein Stift, der die Seg-

ao mente 5 des Mantels 2 gegen den Ring 10 drückt. Das Flammrohr 4 ist an dem Ring 10 mittels Bolzen 14 befestigt, die von Distanzrohren 15 umgeben sind. Die Bolzen 14 liegen, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, zwischen den Bolzen 8. Durch öffnungen 16 wird

as Kühlluft eingeleitet, die längs der Segmente des Mantels 2 in Längsnuten 17 zur Brennkammer hin geleitet wird. Ähnliche Längsnuten 18 befinden sich in den Segmenten des Mantels 3; diese Längsnuten 18 dienen zur Aufnahme von Kühlluft, die durch Öff-

nungen 19 eingeführt wird. Der Druckabfall über die Segmente der Mantel bzw. über die betreffenden Mantel 2, 3 ergibt einen nach vorn gerichteten Druck, der von den Bolzen 8 und den Tellerfedern 11 aufgenommen wird. Der Ring 10 weist eine Aufnahme

für die Aufnahme der Segmente 5 des Mantels 2, um diese Aufnahme herum Öffnungen 16 für die Zuführung \ on Kühlluft sowie den Flansch 2ö auf, der zur Aufnahme der Bolzen 8 und 14 dient, wobei die Bolzen 8 und die Bolzen 14 jeweils abwechselnd auf-

einander folgen. Die Bolzen 8 halten dabei die Segmente 5 des Mantels 3 an dem Ring fest, und die Bolzen 14 halten das Flammrohr 4 an dem Ring 10 fest. Dadurch, daß ein Segment 5 des Mantels 3 über einen Stift 13 gegen ein Segment 5 des Mantels 3

gedrückt gehalten wird, können zwei Segmente der beiden Mantel 2, 3 mit nur einem Bolzen zusammengehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 starken Beanspruchungen und einem derart starken Patentansprüche: Verschleiß ausgesetzt werden, daß sie brechen. Es ist ferner ein Flammrohr an einer Brennkam-

1. Vorrichtung an einer Brennkammer einer mer für flüssige Brennstoffe bekannt (schweizerische Gasturbine zur Befestigung segmentförmiger 5 Patentschrift 372 507; britische Patentschrift Flammrohr-Wandelemente, die zu zwei axial 901 044), welches einen zylindrischen oder kegeligen versetzten Mänteln zusammengefügt sind, von Mantel aufweist, der mit Längsrippen versehen ist, denen der in bezug auf die Hauptströmungsrich- die an die Außenfläche des Mantels in Richtung des rung des Gases vorn liegende Mantel einen klei- Kühlstromes angeschweißt sind. Ferner sind soneren Durchmesser als der darauffolgende Mantel io genannte Gurtplatten vorhanden, die jeweils mit ihrer hat, und bei der jedes Wandelement an einem einen Zunge an die Längsrippe auf der einen Seite von der Brennkammer getragenen Ring befestigt eines Ausschnittes dieser Rippe angeschweißt sind ist, dadurch gekennzeichnet, daß der und die mit ihrer anderen Zunge an der anderen Mantel (2) mit dem kleineren Durchmesser axial Seite des Ausschnittes einer anderen Rippe angean dem Ring (10) abgestützt ist und nächst dieser 15 schweißt sind. Damit weist also das Flammrohr nur seiner Abstützung außenseitig Ansätze (12) auf- einen einzigen Mantel auf. In welcher Weise zwei weist, zwischen die und Aussparungen in dem axial versetzte Mantel an einer Brennkammer einer Mantel (3) mit dem größeren Durchmesser Druck Gasturbine befestigt werden können, ist in diesem übertragende Stifte (13) eingefügt sind, und daß Zusammenhang jedoch nicht bekannt.

der Mantel (3) mit dem größeren Durchmesser 20 Es ist ferner bereits eine Einrichtung zur koaxialen an seinem dem Ring (10) zugewandten Ende Lagerung von zylindrischen vertikalen Einsätzen in außen Ansätze (7) aufweist, die durch axiale Brennkammern in Gasturbinen bekannt (schweize-Bolzen(8) mit einem Flansch (20) an einem den rische Patentschrift 410 524, britische Patentschrift erstgenannten Mantel (2) umfassenden Fortsatz 968 944), bei der auf dem Umfang der einzelnen des Ringes (10) unter Zwischenfügung von Tel- 25 zylindrischen Einsätze Führungspratzen mit Schlitlerfedern (11) derart verbunden sind, daß die zen angeordnet sind, die auf den Auflagefiächen der Dehnelastizität der Bolzenverbindung vergrößert an der Wand der Brennkammer befestigten Tragwird, rippen aufliegen, wobei in der Wand der Brennkam-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- mer verankerte Radialdorne in die Schlitze in den kennzeichnet, daß die Mantel (2,3) außenseitig 30 Führungspratzen eingreifen. Hierdurch ist jedoch in der Hauptströmungsrichtung offene Längs- keine eigentliche Befestigung der zylindrischen Einnuten (17,18) aufweisen und daß sich in dem sätze an der Wand der Brennkammer erreicht.
Fortsatz des Ringes (10) und zwischen dem Man- Es ist ferner eine Verbrennungsvorrichtung betel (3) mit dem größeren Durchmesser und einem kannt (britische Patentschrift 700 003, französische diesen Mantel (3) umschließenden Flammrohr (4) 35 Patentschrift 1 034 669), bei der an einer Brennkamöffnungen (16,19) zum Eintritt von Kühlluft in mer einer Gasturbine segmentförmige Flammrohrdie Längsnuten (17,18) befinden. Wandelemente, die aus axial versetzten Mänteln zu-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- sammengefügt sind, vorgesehen sind. Diese Mantel kennzeichnet, daß sich an der Außenseite des sind jedoch jeweils einzeln mittels axial gerichteter Flammrohrs (4) Ansätze befinden, die durch 40 Bolzen an der Brennkammer befestigt. Dies bringt axiale Bolzen (14) mit dem Flansch (20) unter jedoch einen relativ hohen konstruktiven Aufwand Zwischenfügung von Tellerfedern (11) und Di- mit sich.

Stanzrohren (15) verbunden sind. Es ist ferner eine Vorrichtung an einer Brennkam-

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden mer zur Befestigung von segmentförmigen Flamm-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 45 rohr-Wandelementen bekannt (USA.-Patentschrift Mäntel (2, 3) aus mit Spiel in Nut-Federein- 2 858 673), die zu axial versetzten Mänteln zu^a-ngriff (6) stehenden Segmenten (5) zusammen- mengefügt sind. Diese Mantel werden dabei durch gesetzt sind. relativ starre hakenförmige Verbindungselemente zu-

sammengehalten. Damit können auch bei dieser be-

50 kannten Vorrichtung die Schwierigkeiten auftreten, die bei der eingangs betrachteten bekannten Vor-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung richtung auftreten.

an einer Brennkammer einer Gasturbine zur Befesti- Es ist schließlich auch schon eine Vorrichtung an

gung segmentförmiger Flammrohr-Wandelemente, einer Brennkammer einer Gasturbine zur Befestigung

die zu zwei axial versetzten Mänteln zusammengefügt 55 segmentförmiger Flammrohr-Wandelemente bekannt

sind, von denen der in bezug auf die Hauptströmungs- (USA.-Patentschrift 3 007 308), bei der jeweils axial

richtung des Gases vom liegende Mantel einen klei- versetzte Mäntel jeweils einzeln an der Brennkam-

neren Durchmesser als der darauffolgende Mantel mer mittels axial gerichteter Bolzen befestigt sind,

hat, und bei der jedes Wandelement an einem von Damit ist auch bei dieser bekannten Vorrichtung der

der Brennkammer getragenen Ring befestigt ist. 60 konstruktive Aufwand relativ hoch.

Eine Vorrichtung der vorstehend bezeichneten Art Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

ist bereits bekannt (deutsche Patentschrift 863 153). Weg zu zeigen, wie bei einer Vorrichtung der ein-

Bei dieser bekannten Vorrichtung sind sämtliche vor- gangs genannten Art mit einem relativ geringen kon-

gesehenen Mantel jeweils sektorweise an einer struktiven Aufwand bezüglich der Befestigung der

Brennkammer befestigt, und zwar mittels Haken, die 6g segmentförmigen Flammrohr-Wandelemente an einer

in öffnungen eines Flammrohrs hineingeschoben Brennkammer ausgekommen werden kann, ohne daß

werden. Es hat sich dabei herausgestellt, daß wäh- es zu starken Beanspruchungen bzw. zum Verschleiß

rend des Betriebs die betreffenden Haken derart der vorzusehenden Befestigungselemente kommt.