DE874680C - Duesenkasten fuer Gasturbinentriebwerke - Google Patents

Duesenkasten fuer Gasturbinentriebwerke

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DE874680C
DE874680C DEC3586A DEC0003586A DE874680C DE 874680 C DE874680 C DE 874680C DE C3586 A DEC3586 A DE C3586A DE C0003586 A DEC0003586 A DE C0003586A DE 874680 C DE874680 C DE 874680C
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DE
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DEC3586A
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Winnett Boyd
Joseph Thompson Purvis
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Canadian Patents and Development Ltd
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Canadian Patents and Development Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/60Support structures; Attaching or mounting means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/023Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Düsenkasten für Gasturbinen, insbesondere für solche von Flugzeugtriebwerken.
Hauptzweck eines Düsenkastens ist es, die heißen Gase von den Brennkammern zu den Düsenleitschaufeln der Turbinen zu leiten. Weiterhin erfüllt der Düsenkasten bauliche Aufgaben, da er üblicherweise an dem Hauptträger der Maschine befestigt ist und dazu dient, das Auslaßrohr und andere Bauteile des hinteren 'Endes des Aggregates zu tragen und Lagerstellen für das Triebwerk selbst auf dem Hauptmaschinenrahmen zu bieten. Die wesentliche Aufgabe der Erfindung ist, einen für diese Zwecke verbesserten Düsenkasten zu erzielen, der genügend gekühlt ist, so daß seine Festigkeit durch die Hitze der durch den Kasten hindurchgehenden Gase nicht beeinträchtigt wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine gute Kühlung in einfacher Weise zu erzielen, ohne Zuhilfenahme von Ummantelungen oder einer festen Isolierung, die durch Umlauf eines von außenliegenden Quellen kommenden Kühlmediums gekühlt werden müssen.
Erfindungsgemäß kennzeichnet sich der Düsenkasten dadurch, daß die aus den Flammrohren austretenden heißen Gase zu den Leitschaufeln durch im Innern des Düsenkastens vorgesehene Kanäle geleitet werden, während die Kühlluft durch die inne-
ren Kanäle umgebende Kanäle strömt, die nach vorn mit den Räumen zwischen den Flammrohren und den zugehörigen Brennkammern im Verbindung stehen, und diese Kanäle durch Auslaßöffnungen verläßt.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt
Fig. ι eine Seitenansicht des Düsenkastens mit den benachbarten Teilen der Brennkammern, wie sie
ίο in einem typischen Gasturbinentriebwerk vorgesehen sind, dessen wesentliche Teile gestrichelt dargestellt sind,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines teilweise aufgeschnittenen Düsenkastens für eine Gasturbine mit sechs Brennkammern,
Fig. 2A eine perspektivische Ansicht des in seine Teile zerlegten Düfeenkastens gemäß Fig. 2,
Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt, der die Hauptanordnung einer der sechs Brennkammern der Gasturbine zu einer der Eintrittsöffnungen des Düsenkastens darstellt,
Fig. 4 einen Querschnitt in größerem Maßstab durch eine vorteilhafte Bauart für die Verbindung des Düsenkastens mit einer Brennkammer, in dem die benachbarten, Leitschaufeln gestrichelt dargestellt sind,
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Verstrebung zwischen dem inneren und dem äußeren Gehäuse,
Fig. 6 eine Vorderansicht auf eine der Öffnungen eines etwas abgeänderten Düsenkastens, der für eine andere Art der Befestigung an einer Brennkammer geeignet ist, in der die benachbarten Leitschaufeln gestrichelt dargestellt sind und
Fig. 7 einen Längsschnitt durch diesen Düsenkasten nach der Linie VII-VH in Fig. 6 im Zusammenbau mit einer Brennkammer und dem zugehörigen Flammrohr.
Der dargestellte Düsenkasten ist für ein Triebwerk mit sechs Brennkammern! bestimmt und besteht aus einem kreisförmigen Teil, der allgemein mit dem Bezugszeichen 8 versehen» ist. Er weist sechs kreisförmige Öffnungen 9 auf, die mit den sechs Brennkammern 10 des Triebwerks zusammenpassen sollen·. In seiner Mitte ist der Düsenkasten an dem Hauptträger ι ν des Triebwerks mittels Bolzen- befestigbar, die durch die Löcher eines Befestigungsflansches 12 gesteckt werden. An seinem !äußeren Umfang weist der Kasten Konsolen 13 auf, an denen Hauptstützen zur Lagerung des Triebwerks im Flügzeug befestigt werden.
Der hintere Bauteil 14 des Triebwerks wird von dem Düsenkasten 8 getragen, und zwar durch Befestigung an einem Ringflansch 15 des Kastens. Wie schon erwähnt, soll der Düsenkasten ein tragender Teil des Ganzen sein. Er ist daher so ausgebildet, daß das Vorhandensein der sechs großen Öffnungen 9 seine Festigkeit, die er als ein gewichtsbelastetes Glied benötigt, nicht wesentlich beeinträchtigt.
Wie aus Fig. 2 und 2 A deutlicher erkennbar ist, ist der hauptsächlich tragende Teil ein äußeres Gehäuse 17, von dem aus sechs zylindrische Ansätze 18 ausgehen, die die sechs gleichmäßig um den Befestigungsflansch 12 heruni angeordneten öffnungeng umschließen. Der Ringflansch 15 ist an dem äußeren Umfang des Gehäuses 17 angeordnet. Außerdem sind an der Außenfläche des Gehäuses an zwei einander gegenüberliegenden Stellen zwei Konsolen 13 angeordnet, die der Befestigung an den Hauptmaschinenlagerungen dienen. Weiterhin sind in Abständen'auf der !Außenfläche des Gehäuses 17 Anschlußstutzem 19 mit runden Öffnungen 19" zur Befestigung der üblichen, nicht dargestellten Abluftrohre vorgesehen. In der Nähe des hinteren Randes des Gehäuses 17 ist auf seiner Außenfläche ein rechtwinkliger Flansch 20 rund um das Gehäuse geführt, und ein ähnlicher Flansch 21 verläuft an der gleichen Stelle auf der Innenseite der Gehäusewand. Jeder der zylindrischen Ansätze 18 ist mit einem verstärkten Rand ΐ8α und auf der Innenseite mit auf den Umfang verteilten Butzen 22 versehen, die in radialer Richtung längliche Bolzenlöcher 22s aufweisen.
Fig. 2 A läßt deutlich erkennen, daß das äußere Gehäuse 17 sechs einzelne Einsätze 23 enthält, die der Führung der aus den Brennkammern kommenden heißen Gase dienen. Jeder der Einsätze weist einen zylindrischen- Einlaßteil 23ffi auf, der in einen der zylindrischen Öffnungsansätze des äußeren Gehäuses 17 hineinpaßt und in einen Auslaßteil 23s go übergeht, der die Form eines Kreisringausschnitts hat. Die Auslaßteile 23* der sechs Einsätze 23 berühren einander und bilden auf diese Weise zusammen einen Ring, der innerhalb des hinteren Teils des äußeren Gehäuses 17 angeordnet werden kann und dabei gegenüber den nicht dargestellten Düsenleitschaufeln des Triebwerks liegt. Jeder zylindrische Einlaßteil 23° weist auf den Umfang verteilt äußere Butzen 24 auf, die den Butzen 22 der zylindrischen Ansätze 18 entsprechen. Diese Butzen sind mit Gewindebohrungen 24" versehen.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, werden mit Flanschbuchsen 26 umgebene Bolzen durch die länglichen Löcher 22ß der Butzen 22 hindurchgesteckt und in die Gewindelöcher 24° hinein- geschraubt, um die Einsätze in dem äußeren. Gehäuse zu befestigen. Die Einsätze sind so bemessen, daß zwischen dem zylindrischen Einlaßteil 23α jedes Einsatzes und den zylindrischen Öffnungsansätzen 18 ein Ringraum 27 verbleibt. Die Buch- sen 26 ermöglichen ein festes Anziehen der Bolzen 25, ohne daß die Butzen/22 und 24 fest zusammengeklemmt werden, so daß eine verschiedene radiale Ausdehnung der Einsätze und des äußeren Gehäuses entsprechend den länglichen Bolzenlöchern 22a stattfinde» kann.
Ein kegelstumpfförmiges inneres Gehäuse 28 ist innerhalb des äußeren Gehäuses 17 so befestigt, daß die Einsätze in einem ringförmigen Raum 29 zwischen den inneren und äußeren Gehäusen liegen. Das innere Gehäuse 28 weist einen ringförmigen Flansch 30 auf, der mittels im Kreise angeordneter Bolzen 31 mit dem Befestigungsflansch 12 des äußeren Gehäuses verbunden wird, um das innere Gehäuse in der gewünschten Lage zu halten. Einige dieser Bolzen können auch dazu benutzt werden, das
aus dem inneren und dem äußeren Gehäuse 17 und 28 zusammengebauten Düsenkasten 8 an dem Hauptträger des Triebwerks zu befestigen. Ein ringförmiger innerer Rand 32 an dem hinteren Ende des inneren Gehäuses 28 dient dazu, die innere Lagerung der Düsenleitschaufeln zu halten, während der äußere Umfang des Gehäuses an seiner hinteren Kante so gestaltet ist, daß eine zylindrische Fläche gebildet wird, die mit den Einsätzen 23 in Eingriff kommt.
Die Einsätze 23 werden hinten zwischen dem äußeren Gehäuse 17 und dem inneren Gehäuse 28 mittels eines außen herumgelegten Federbandes 34' und eines innen eingelegten Federbandes 34 in ihrer Lage gehalten. Die Federbänder sind an der äußeren bzw. an der inneren Wand der ringförmigen Teile 23* der Einsätze 23 befestigt und legen sich gegen die zylindrische Fläche 28s des inneren Gehäuses bzw. den inneren rechtwinkligen. Flansch 21 des äußeren Gehäuses 17 an. Sie sind im Querschnitt S-förmig und in Abständen mit Schlitzen 35 versehen, damit den Gasen, die durch den ringförmigen Raum 29 zwischen dem äußeren und inneren Gehäuse 17 und 28 strömen, die Möglichkeit gegeben ist, nach hinten zu entweichen.
Das äußere und das innere Gehäuse sind vorzugs-Veise aus nichtrostendem Stahl hergestellt, und die-Innenflächen des Düsenkastens, d. h. die Innenfläche des äußeren Gehäuses 17 und die Außenfläche des inneren Gehäuses 28, sind vorzugsweise auf Hochglanz poliert, um die Aufnahme von Strahlungswärme zu vermindern. In die Zwischenräume, die diejenigen Teile der einzelnen Einsätze 23, die zwischen den zylindrischen vorderen Teilen 23" und den anliegenden hinteren Teilen 23s liegen, voneinander trennen, erstrecken sich hohle Streben 36 von den Anschlußstutzen 19 in dem äußeren Gehäuse 17 und jede dieser Streben weist einen rohrförmigen Teil 36" auf sowie einen anderen Teil 36*, der sich an die Öffnung \<f der Anschlußstutzen &nschließt. Durch die Streben kann überschüssige Kühlluft von der mittleren Öffnung in dem Düisenkasten nach außen geleitet werden, nachdem sie die Turbinenlager gekühlt hat. Nicht dargestellte Rohrleitungen können zur Weiterleitung der Überschußluft an den Anschlußstutzen 19 befestigt werden.
Wie insbesondere aus den Fig. 2, 2 A und 5 ersichtlich ist, ist der rohrförmige Teil 36° jeder Strebe 36 mittels eines an dem inneren Ende angeordneten Flansches 37 mit dem inneren Gehäuse 28 verbunden. In dem Flansch sind Gewindebohrungen 38 vorgesehen, in die durch Löcher 33" in den Anschlußstutzen 19 gesteckte Schraubbolzen 39 geschraubt werden können, so daß der Flansch an dem Gehäuse befestigt ist. Die in die Bolzenlöcher 330 in den Ansehlußlstutzen 19 gesteckten Schraubbolzen 39 können so geschraubt werden, daiß> der Flansch an dem Gehäuse befestigt ist. Die Bolzenlöcher 33" in den Anschlußstutzen 33 haben einen etwas größeren Durchmesser als die Bolzen 39, so daß ein seitliches Spiel zwischen den Streben 36 und dem inneren Gehäuse vorhanden ist. Die Luf tdurchtrittsöffnung 33ft in der Mitte des Anschlußflansches 33 ist mit Gewinde versehen, damit eine hohle Kronenschraube 40 in sie eingeschraubt werden kann, deren lichte Weite derjenigen des rohrförmigen Teils "36" der Strebe 36 etwa entspricht. Zwischen der inneren Stirnfläche der Mutter 40 und dem Flansch 37 der Strebe 36 ist ein elastischer Dichtungsring 41 vorgesehen.
Beim Zusammenbau der Gehäuse werden die Bolzen 39 in die Löcher eingesteckt und genügend fest angezogen,' um die Flansche 37 ohne Verformung an dem inneren Gehäuse zu befestigen. Die Abmessungen der Teile sind so gewählt, daß ein solches Anziehen nicht zu einem unmittelbaren Berühren zwischen dem Flansch 37 und dem Gehäuse führt. Die Kronenschrauben werden in die Löcher 33Ö eingeführt und so angezogen, daß der Dichtungsring 41 gegen die Stirnfläche des entsprechenden Flansches 37 angedrückt ist und einen gasdichten Abschluß bildet, ohne auf die Bolzen 39 eine übermäßig hohe Spannung auszuüben. Bei dieser Bauart ist eine genaue Ausrichtung zwischen den rohrförmigen Teilen 36° der Streben 36 und den Luftdurchtrittsöffnungen 33* nicht erforderlich.
Der Zusammenbau des Düsenkastens mit einer der sechs Brennkammern 10 des Triebwerks ist in Fig. 3 dargestellt. Jedes Flammrohr 44 und die zugehörige Brennkammer 10 befindet sich in axialer Ausrichtung mit dem zylindrischen Teil 23" eines der Einsätze 23. Die aus den im Innern der Brennkammern 10 angeordneten Flammrohre 44 kommenden heißen Gase strömen in den Düsenkasten 8, durch den sie mittels der Einsätze 23 zu den Leitschaufeln55 der Turbinen düsen des Triebwerks geleitet werden.
Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, befindet sich an dem hinteren Ende jeder Brennkammer 10 ein Ringstück 45, das sich mit seiner Außenfläche gegen die Innenfläche des verstärkten Randes i8° des entsprechenden zylindrischen Ansatzes 18 anlegt. Die Brennkammer ist daher in radialer Richtung festgelegt, während sie in Längsrichtung frei verschiebbar ist. In dem Ringstück 45 sind mehrere gleichmäßig auf den Umfang verteilte Löcher 46 für den Durchtritt von Kühlluft vorgesehen. Die Innenfläche des Ringstücks 45 legt sich von außen gegen die Außenwand des Flammrohrs 44, um dieses in radialer Richtung festzulegen, während es eine Längsverschiebung des Flammrohrs ermöglicht. Der hintere Außendurchmesser jedes Flammrohrs 44 ist wesentlich kleiner als der Innendurchmesser, des zugehörigen Einsatzes 23, und das Flammrohr -erstreckt sich ein kurzes Stück in den zylindrischen Teil 23a des Einsatzes hinein, so daß sich dort, wo sich die beiden Teile überschneiden, ein ringförmiger Luftraum 47 bildet.
Wie üblich, tritt die Luft in die Brennkammern 10 aus dem in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Verdichter ein. Der größere Teil der Luft gelangt in die Flammrohre 44, und die Verbrennung, die darin stattfindet, bewirkt eine kräftige Beschleunigung der heißen Gase in Richtung auf die Düsenkästen 8, iss durch deren Einsätze 23 sie zu den Düsenleit-
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schaufeln 55 der Turbine gelangen. Der übrige Teil der in jede Brennkammer eintretenden Luft strömt außerhalb der Flammrohre durch den ringförmigen Raum 48 zwischen dem Flammrohr und der Brennkammer, und während ein Teil dieser-Luft bei dem Durchgang durch den Ringraum durch die üblicherweise vorgesehenen Löcher 49 in der Flammrohrwand in das Flammrohr eintritt, bildet die restliche Luft eine Isolierschicht zwischen dem heißen Flammrohr 44 und der äußeren Wand der Brennkammer 10. Erreicht die Luft den Düsenkasten, so strömt die isolierende Luft durch die Löcher 46 in dem Ringstück 45, gelangt in den Ringraum 27 zwischen dem zylindrischen Teil 23s des Einsatzes 23 und den Wänden des zylindrischen Ansatzes 18. Ein Teil der in den Raum .27 gelangenden Luft tritt durch den Ringraum 47 in das Innere des Einsatzes 23 ein und bildet, indem es an der Innenfläche des Einsatzes entlangströmt, eine Isolierschicht zwischen
ao der Wand des Einsatzes und dem aus dem Flammrohr kommenden Hauptstrom heißer Gase. Der übrige Teil der in den Raum 27 gelangenden Luft strömt durch den Ringraum 29 zwischen dem inneren Gehäuse 17 und dem äußeren Gehäuse 28 einerseits und dem Einsatz 23 andererseits. Auf diese Weise strömt sowohl innen als auch außen an
' der Wand des Einsatzes 23 verhältnismäßig kalte Luft entlang, so daß der Wärmeübergang von den Einsätzen auf die inneren und äußeren Gehäuse stark vermindert wird. Die zwischen den beiden Gehäusen strömende Luft gelangt schließlich durch die in den Federbändern 34 und 34' befindlichen Schlitze 35 zu den Düsenleitschaufeln der Turbine. Die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft kann durch Veränderung der Größe der Schlitze 35 in den Federbäödern geregelt werden.
Bei einer anderen, in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf die Federbänder 34 und 34' verzichtet werden. Hier wird die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft in dem Ringraum 29 am Einlaß in diesen Raum geregelt. Rund um den äußeren Umfang des zylindrischen Einlaßteils jedes Einsatzes 23 ist hier neben den Butzen 24 ein Flansch 50 vorgesehen. Ein weiterer Flansch 51 befindet sich neben den Butzen 22 an der Innenfläche der ringförmigen Verstärkung i8* an jedem der Ansätze 18. Er ist so angeordnet, daß er den Flansch 50 teilweise überdeckt und so den Durchgang von Luft zwischen den beiden Flansehen verhindert. Im Kreise angeordnete Löcher 52 in demFlansch soermöglichendenEintrittvonKühlluft aus dem Ringraum 48 zwischen dem Flammrohr und der Brennkammer 10 in den Ringraum 27.-Hierzu tritt die Luft zunächst durch die in dem an der Brennkammer angeordneten Ringstück 45 vorgesehenen Löcher 46, und die Geschwindigkeit, mit der die Luft anschließend in den Ringraum 27 übertritt, wird' durch Veränderung der Zahl und Größe der Löcher 52 geregelt. Die Gesamtströmung von Kühlluft in den Düsenkasten· kann daher durch Verläöderung der Größe und Zahl der Löcher 46 geregelt werden, während die so zugefiüttirte Kühlluft auf die Räume 47 und 27 durch Regelung der Luftströmung in den Raum 27 durch die Löcher 52 aufgeteilt wird.
Bei dieser abgeänderten Bauart der Erfindung sind die Federbänder 34 und 34' durch bogenförmige Blechdichtungen 53 bzw. 53' ersetzt, die an den hinteren Enden der Einsätze 23 befestigt sind. Sie sind so zueinander eingestellt, daß sie sich bei der Betriebstemperatur so weit ausdehnen, daß ihr hinteres Ende die Füße der Düsenleitschaufeln 55 der Turbine fast berühren (s. Fig. 7). Dadurch ergibt sich eine Art Labyrinthdichtung, die das Entweichen von Kühlluft unmittelbar zu den Düsenleitschaufeln erschwert, so daß die Luft in der Strömungsrichtung weiter vorher durch in dem Einsatz 23 vorgesehene Löcher 56 entweichen muß.
Die verschiedenen beschriebenen Anordnungen ermöglichen eine Regelung des Luftstroms durch den Raum 29 je nach Wahl entweder durch die Größe der am Auslaß vorgesehenen Schlitze 35 oder durch die Größe der am Einlaß vorgesehenen Löcher 52.
Durch die Verwendung des Düsenkastens gemäß der Erfindung sind die Fiüihrungen für die heißen Gase, d.h. die Einsätze23, vor unmittelbarer Berührung mit den heißen Gasen geschützt und von baulichen Beanspruchungen entlastet, wfahrend die Gehäuse des Düsenkastens, d. h. das innere und das äußere Gehäuse 17 bzw. 28, infolge des isolierenden Luftstroms durch den Raum 29 und der auf Hochglanz polierten Innenflächen der Gehäuse, die die von den Führungen für die heißen Gase ausgestrahlte Wärme zurückwerfen, verhältnismiäßig kühl gehalten werden, so daß ihre Festigkeit nicht beeinträchtigt wird. Der Düsenkasten kann daher ziemlich leicht ausgeführt werden und trotzdem stark genug sein, um die hohen Schubkräfte, Kreiselkräfte und Beschleunigungskräfte, wie sie üblicherweise beim Flugbetrieb auftreten, auf und durch die hinteren Triebwerklager zu übertragen.
Es versteht sich von selbst, daß die dargestellte und beschriebene Ausführungsform der Erfindung nur als bevorzugtes Beispiel gewählt wurde und daß Änderungen in der Zahl der Brennkammern und in der Form, Größe und Anordnung der Teile vorgenommen werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen zu werden braucht.

Claims (19)

  1. Patentansprüche;
    i. Düsenkasten fii'r Gasturbinentriebwerke, bei denen die Flammrohre mit Abstand innerhalb von Brennkammern angeordnet sind, so daß zwischen beiden ein Ringraum zum Durchströmen von/ Kühlluft verbleibt, und an deren ' Ende Turbinenbauteile vorgesehen sind, die ' Düsenleitschaufeln der Turbine tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Flammrohren (44) austretenden heißen Gase zu den Leitschaufel» (55) durch im Innern des Düsenkastens (17, 28) vorgesehene Kanäle (23)
    geführt werden, während die Kühlluft durch' Strömungskanäle (27, 29) strömt, die die inneren Kanäle (23) umgeben, nach vorn mit Räumen (48) zwischen den Flammrohren und den Brennkammern (10) in Verbindung stehen und Austrittsöffnungen (35 oder 56) aufweisen.
  2. 2. Düsenkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (27, 29) in zusammengebauten Gehäusen (17, 28) vorgesehen sind, die vor dem Düsenkasten an dem Triebwerkshauptträger(11) befestigt werden und mit den Turbinenbauteilen (14, 54) verbunden sind, wobei die zusammengebauten Gehäuse tragender Bauteil des Triebwerks sind.
  3. 3. Düsenkasten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Kanäle durch zusammengebaute Einsätze (23) gebildet sind, die innerhalb der zusammengebauten Gehäuse (17, 28) mit Abstand zu diesen vorgesehen sind, wobei die Kühlluft durch den Zwischenraum (27, 29) zwischen den Gehäusen und den Einsätzen hindurchströmt.
  4. 4. Düsenkasten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengebauten Gehäuse aus einem inneren Gehäuse (28) und einem äußeren Gehäuse (17) bestehen, die mit Abstand voneinander angeordnet sind.
  5. 5. Düsenkasten nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengebauten Einsätze (23) zwischen dem äußeren Gehäuse (17) und dem inneren Gehäuse (28) und von beiden mit Abstand angeordnet sind.
  6. 6. Düsenkasten nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zusammengebauten Einsätze (23) nach vorn an die Flammrohre (44) und nach hinten an die Turbinenbauteile (14, 54) anschließen und daß sich die Strömungskanäle (27, 29) nach vorn an den Ringraum (48) zwischen den Brennkammern (10) und den zugehörigen Flammrohren (44) anschließen.
  7. 7. Düsenkasten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen der zusammengebauten Gehäuse (17,28) und die Außenflächen der zusammengebauten Einsätze (23) poliert sind, damit sie die Strahlungswärme zurückwerfen.
  8. 8. Düsenkasten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft vor dem Durchströmen der Strömungskanäle (27,29) durch mehrere Löcher (52) bestimmter Größe strömen muß, die in einer Zwischenwand (50, 51) zwischen den zusammengebauten Gehäusen (17, 28) und den zusammengebauten Einsätzen (23) angeordnet sind.
  9. 9. Düsenkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft vor dem Durchströmen der Strömungskanäle (27, 29) durch Öffnungen (46) in Ringstücken
    (45) strömt, die zwischen den Flammrohren
    (44) und den Brennkammern (10) angeordnet sind und dazu dienen, den Abstand zwischen beiden aufrechtzuerhalten.
  10. 10. Düsenkasten nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengebauten Einsfätze aus mehreren Einsätzen (23) bestehen, die sich je an eines der Flammrohre (44) anschließen, so daß die heißen Gase durch die Einsätze und die Kühlluft um diese herum zwischen dem äußeren Gehäuse (17) und dem inneren Gehäuse (28) strömen.
  11. 11. Düsenkasten nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (50, 51) zwischen den zusammengebauten Gehäusen (17, 28) und den zusammengebauten Einsätzen (23) aus einem äußeren Flansch (50) an dem vorderen Ende jedes Einsatzes und einem entsprechenden inneren Flansch (51) an dem äußeren Gehäuse (17) besteht, die sich aneinander anlegen und Löcher (52) aufweisen, durch die die Kühlluft mit einer von der Zahl und Größe der Löcher abhängenden Geschwindigkeit strömt.
  12. 12. Düsenkasten nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des hinteren Endes der zusammengebauten Einsätze (23) innere und äußere Abstandsmittel (34, 34' oder 53, 53') befestigt sind, die sich gegen das innere Gehäuse (28) bzw. gegen das äußere Gehäuse (17) anlegen.
  13. 13. Düsenkasten nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmittel aus inneren und äußeren Federbändern (34, 34') bestehen, die in Abständen mit als Auslaßöffnungen für die Kühlluft dienenden Schlitzen (35) versehen sind.
  14. 14. Düsenkasten nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmittel aus inneren und äußeren, in der Hitze sich ausdehnenden Blechdichtungen (53, 55') bestehen, die mit ihrer vorderen Kante an den zusammengebauten Einsätzen (23) befestigt sind und deren hintere Kante so weit von den Turbinenbauteilen (14, 54) entfernt ist, daß sie diese bei Betriebstemperatur berührt, so daß die Kühlluft gezwungen ist, aus den Strömungskanälen (27, 29) durch in den Einsätzen vorgesehene Öffnungen (56) in das Innere dieser Einsätze zu strömen und sich hier mit den heißen Verbrennungsgasen zu vermischen.
  15. 15. Düsenkasten nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einsatz (23) einen im wesentlichen zylindrischen Einlaßteil (23°) sowie einen Auslaßteil (236) aufweist, der im wesentlichen die Gestalt eines Ringausschnittes hat, wobei sich der Einlaßteil nach vorn an ein Flammrohr (44) anschließt, während die Auslaßteile zusammen eine ringförmige öffnung bilden, die zu den Leitschaufeln (55) ausmündet.
  16. 16. Düsenkasten nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Einlaßteile (23s) der Einsätze (23) größer ist als der Außendurchmesser der Flammrohre (44), an die sie sich anschließen und die hinteren Enden der Flammrohre konzentrisch in die Einlaßteile hineinragen, so daß ein Teil der durch
    den Ringraum (48) zwischen der Brennkammer und dem zugehörigen Flammrohr strömenden Luft in die Einsätze geleitet wird.
  17. 17, Düsenkasten, nach Anspruch 9 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringstücke (45) die Flammrohre (44) konzentrisch zu den Einlaßteilen (23°) der Einsätze (23) halten, dabei aber Wärmeausdehnungen der Flammrohre nach hinten in die EinsSftze hineinzulassen.
  18. 18. Düsenkasten nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich Streben (36) yon dem inneren Gehäuse (28) zu dem äußeren Gehäuse (17) erstrecken und eine gegenseitige Stütze der Gehäuse bilden.
  19. 19. Düsenkasten nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß. die Streben (36) hohl ausgebildet sind und das innere Gehäuse (28) Öffnungen (336) aufweist, die in die Streben hineinfahren, während das äußere Geh&iuse (17) Öffnungen (190) aufweist, die ebenfalls mit dem Innern der Streben in Verbindung gebracht werden können, so daß überschüssige Luft aus dem inneren Gehäuse durch die Streben nach außen geleitet werden kann.
    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
    © 5105 4.53
DEC3586A 1949-12-24 1950-12-23 Duesenkasten fuer Gasturbinentriebwerke Expired DE874680C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US134894A US2608057A (en) 1949-12-24 1949-12-24 Gas turbine nozzle box

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE874680C true DE874680C (de) 1953-04-27

Family

ID=22465495

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DEC3586A Expired DE874680C (de) 1949-12-24 1950-12-23 Duesenkasten fuer Gasturbinentriebwerke

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US (1) US2608057A (de)
CH (1) CH309674A (de)
DE (1) DE874680C (de)
FR (1) FR1030068A (de)
GB (1) GB682128A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1055884B (de) * 1954-03-02 1959-04-23 Bristol Aero Engines Ltd Flammrohr fuer eine Brennkammer eines Gasturbinenmotors
DE1476733B1 (de) * 1965-09-21 1971-08-05 Rolls Royce Lagerung fuer den Eintrittsleitschaufelkranz der ersten Turbinenstufe eines Gasturbinentriebwerks
EP0611879A1 (de) * 1993-02-18 1994-08-24 ABB Management AG Verfahren zur Kühlung einer Gasturbinenanlage

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2743579A (en) * 1950-11-02 1956-05-01 Gen Motors Corp Gas turbine engine with turbine nozzle cooled by combustion chamber jacket air
US2702454A (en) * 1951-06-07 1955-02-22 United Aircraft Corp Transition piece providing a connection between the combustion chambers and the turbine nozzle in gas turbine power plants
US2848191A (en) * 1951-11-03 1958-08-19 A V Roe Canada Ltd Nozzle box
US2710503A (en) * 1952-04-08 1955-06-14 A V Roe Canada Ltd Nozzle box attachment
US3018624A (en) * 1954-03-02 1962-01-30 Bristol Siddeley Engines Ltd Flame tubes for use in combustion systems of gas turbine engines
US3152443A (en) * 1959-07-17 1964-10-13 United Aircraft Canada Gas turbine powerplant
US3657882A (en) * 1970-11-13 1972-04-25 Westinghouse Electric Corp Combustion apparatus
US4109864A (en) * 1976-12-23 1978-08-29 General Electric Company Coolant flow metering device
US4573315A (en) * 1984-05-15 1986-03-04 A/S Kongsberg Vapenfabrikk Low pressure loss, convectively gas-cooled inlet manifold for high temperature radial turbine
EP0564181B1 (de) * 1992-03-30 1996-11-20 General Electric Company Konstruktion eines Brennkammerdomes
US5414999A (en) * 1993-11-05 1995-05-16 General Electric Company Integral aft frame mount for a gas turbine combustor transition piece
GB2293232B (en) * 1994-09-15 1998-05-20 Rolls Royce Plc A combustion chamber assembly
DE69523545T2 (de) * 1994-12-20 2002-05-29 Gen Electric Verstärkungrahmen für Gasturbinenbrennkammerendstück
GB2300909B (en) * 1995-05-18 1998-09-30 Europ Gas Turbines Ltd A gas turbine gas duct arrangement
US6116013A (en) * 1998-01-02 2000-09-12 Siemens Westinghouse Power Corporation Bolted gas turbine combustor transition coupling
DE10032454A1 (de) * 2000-07-04 2002-01-17 Man Turbomasch Ag Ghh Borsig Vorrichtung zum Kühlen eines ungleichmäßig stark temperaturbelasteten Bauteiles
JP2002243154A (ja) 2001-02-16 2002-08-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器尾筒出口構造及びガスタービン燃焼器
US20100050640A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 General Electric Company Thermally compliant combustion cap device and system
US8381526B2 (en) * 2010-02-15 2013-02-26 General Electric Company Systems and methods of providing high pressure air to a head end of a combustor
JP2012145098A (ja) * 2010-12-21 2012-08-02 Toshiba Corp トランジションピースおよびガスタービン
US20150068212A1 (en) * 2012-04-19 2015-03-12 General Electric Company Combustor liner stop
US9322335B2 (en) 2013-03-15 2016-04-26 Siemens Energy, Inc. Gas turbine combustor exit piece with hinged connections
US9470422B2 (en) 2013-10-22 2016-10-18 Siemens Energy, Inc. Gas turbine structural mounting arrangement between combustion gas duct annular chamber and turbine vane carrier
US10024180B2 (en) * 2014-11-20 2018-07-17 Siemens Energy, Inc. Transition duct arrangement in a gas turbine engine
US10125634B2 (en) 2015-12-10 2018-11-13 General Electric Company Combustor assembly alignment and securement systems

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR742787A (de) * 1931-09-14 1933-03-15
US2414551A (en) * 1941-07-21 1947-01-21 Northrop Aircraft Inc Compressor
GB589541A (en) * 1941-09-22 1947-06-24 Hayne Constant Improvements in axial flow turbines, compressors and the like
US2479573A (en) * 1943-10-20 1949-08-23 Gen Electric Gas turbine power plant
GB615915A (en) * 1946-03-25 1949-01-13 George Oulianoff Improvements in or relating to jet-propulsion and gas-turbine power-units
BE487120A (de) * 1946-03-25
FR962862A (de) * 1946-10-26 1950-06-22
US2564218A (en) * 1947-03-04 1951-08-14 Power Jets Res & Dev Ltd Combustion chamber and diffusion nozzle arrangement for reducing over-all length of jet engines
US2548886A (en) * 1947-10-25 1951-04-17 Gen Electric Gas turbine power plant with axial flow compressor
US2547619A (en) * 1948-11-27 1951-04-03 Gen Electric Combustor with sectional housing and liner
US2565843A (en) * 1949-06-02 1951-08-28 Elliott Co Multiple tubular combustion chamber

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1055884B (de) * 1954-03-02 1959-04-23 Bristol Aero Engines Ltd Flammrohr fuer eine Brennkammer eines Gasturbinenmotors
DE1476733B1 (de) * 1965-09-21 1971-08-05 Rolls Royce Lagerung fuer den Eintrittsleitschaufelkranz der ersten Turbinenstufe eines Gasturbinentriebwerks
EP0611879A1 (de) * 1993-02-18 1994-08-24 ABB Management AG Verfahren zur Kühlung einer Gasturbinenanlage

Also Published As

Publication number Publication date
CH309674A (fr) 1955-09-15
FR1030068A (fr) 1953-06-09
US2608057A (en) 1952-08-26
GB682128A (en) 1952-11-05

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