DE841661C - Brennkammer, z. B. fuer Gasturbinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Brennkammern für Kraftmaschinen, die einen ununterbrochenen Heißgasstrom ausnutzen, und bezweckt eine Verbesserung der Mittel zur Erzeugung dieses Heißgasstroms. Die Erfindung soll vor allem ermöglichen, das Mischen von Luft, insbesondere der Verdünnungsluft, mit den Verbrennungsprodukten bei einem Minimum an Energieverlusten bewerkstelligen zu können.

ίο Die Erfindung löst ihre Aufgabe durch eine besonders günstige Vereinigung mehrerer Einzelmerkmale, die aus einem Brennraum und einer gleichachsig dazu angeordneten Mischkammer gebildet werden, welche aus mehreren ringförmigen Elementen von gedrungen konischer kegelstumpfartiger Form besteht, die zum Mischen der Verbrennungsprodukte mit Verdünnungsluft dienen, wobei Brennraum und Mischkammern von einem Mantel umgeben werden, der an seinem dem Einlaß gegenüberliegenden Ende geschlossen oder nahezu geschlossen ist und Verbindungspunkte aufweist, welche die ringförmigen Elemente der Mischkammer miteinander und mit der Brennraumwand verbinden und welche mit Lochungen für den Eintritt der Luft vom Mantel in die Mischkammer versehen sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Schnittbild durch die Brennkammer dargestellt, in welchem α die Brennraumwand vorstellt, welche von im wesentlichen zylin-

drischer Form is.t und aus Metallblech besteht, das mit einem gelochten gewölbten Deckel b versehen ist. Letzterer trägt eine axial angeordnete Düse c für flüssigen Brennstoff, die von stationären Leitflächen d umgeben ist, hinter welchen Luft von irgendeiner passenden Quelle eintreten kann. Die Leitflächen d werden so gestellt, daß die Luft eine gleichmäßige Drehbewegung erhält.

Im Deckel b sind ferner Löcher b¹ vorgesehen, die

ίο ebenfalls den Eintritt von Luft der genannten Quelle in den Brennraum α gestatten. Überdies kann in dem Deckel b eine durchlöcherte Prallfläche e angeordnet sein, um die richtige Verteilung der durch den Abschlußdeckel b rings um den Flüssigkeitsstrom der Düse eintretenden Luft zu gewährleisten.

Das andere und offene Ende des Brennraums a endigt in einer Mischkammer f, welche gleichachsig zur ersteren angeordnet ist und in welcher die Ver-

ao brennungsprodukte mit der Verdünnungsluft gemischt werden. Die Mischkammer besteht aus einer Reihe von zwei oder mehreren ringförmigen Blechelementen oder Rohrschüssen f¹ in Kegelstumpfform. Die größere öffnung des ersten Stumpfs oder.

a5 Schusses Z¹ schließt an das Austrittsende des Brennraums α an, welcher auf einen kurzen Abschnitt konisch sein kann und an die kleinere öffnung des Elements f¹ schließt, dann das erweiterte Ende des zweiten Elements f¹ an. Wenn nur zwei Elemente f^l vorgesehen werden, ist der zweite Teil f¹ wesentlich länger als der erste Teil f¹. Die Elemente f¹ sind untereinander und an die Brennraumwand a durch ringförmige Verbindungsstücke f² angeschlossen, welche mit Löchern f^s für den Eintritt der Verdünnungsluft versehen sind. Wahlweise kann jedes Verbindungsstück zusammenhängend mit einem Ende eines der zu verbindenden Teile ausgebildet sein.

Rings um die Brennraum- und Mischkammerwand a, f ist ein Blechgehäuse g angeordnet, welches einen ringförmigen Luftmantel h um die genannten Kammern α und / bildet. Der Mantel h nimmt Luft aus derselben Quelle wie der Brennraum α auf; die Verdünnungsluft wird in den Mantel durch einen ringförmigen Verteiler i geleitet, der sich an das abgeschlossene Ende des Brennraums α anschließt. Das Ende des Mantels h schließt sich an das Austrittsende der Mischkammer / an und ist durch einen Ring / nahezu oder ganz geschlossen, der ausdehnungsverschiebbar sich gegen das Ende der Mischkammer / stützt und der mit Längsnuten j versehen sein kann, durch welche ein begrenzter Luftstrom austreten kann, um eine Kühlwirkung im Bereiche des genannten Endes herbeizuführen. Der Ring / bildet daher einen Teil der Ausdehnungsverbindung zwischen dem Ende des Gehäuses g und dem Austrittsanschlußstutzen k, der mit dem Austrittsende der Mischkammer f in Verbindung steht.

Wenn die Brennkammer in Betrieb ist, tritt in dem Bereich des abgeschlossenen in der Zeichnung linksseitigen Endes der Verbrennungskammer α eine unvollständige Verbrennung ein, und die Verbrennung wird durch Zufuhr von Sekundärluft aus dem Mantel h durch Löcher m, die in dessen Bereich liegen, vollendet. Beim Austritt aus dem Brennraum α treffen die Verbrennungsprodukte einen Strom von Verdünnungsluft, die aus dem Mantel h durch die Löcher f³ zwischen dem Brennraum α und dem ersten Element f¹ der Mischkammer / einströmt. An der Verbindungsstelle dieses Elements f¹ mit dem zweiten Element f¹ der Mischkammer f wird ein weiterer Zustrom von Verdünnungsluft aus dem Mantel durch andere öffnungen f³ herbeigeführt, wobei dieser Vorgang sich wiederholt, wenn mehr als zwei Mischkammerelemente f¹ verwendet werden. Schließlich strömt die Mischung der heißen Gase aus der Mischkammer f aus und wird dann vom Auslaßstutzen k zur Turbine oder einem anderen Verbraucher hingeführt.

Durch diese Erfindung wird es ermöglicht, das Mischen der Verdünnungsluft mit den Verbrennungsprodukten in einer Weise zu erreichen, welche ein Minimum an Energieverlusten erfordert. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann jeweils baulich abgeändert werden, um sich den verschiedenen Erfordernissen anzupassen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Brennkammer, ζ. B. für Gasturbinen, zur verlustfreien Erzeugung eines Heißgasstroms, gekennzeichnet durch die Vereinigung eines Brennraum« (a) mit einer sich gleichachsig anschließenden Mischkammer (/), welche von einem Mantel (h) umgeben ist, wobei die Kammern aus sich schwach verjüngenden und kürzeren sich stark erweiternden kegelstumpfförmigen Elementen (Z¹, f²) bestehen und Löcher (/³) in den kurzen Kegelstumpf teilen (P) besitzen, um die- Verbrennungsprodukte mit Verdünnungsluft zu mischen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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