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Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungskammer für Gasturbinen, in welcher das gasförmige Treibmittel unter konstantem Druck erzeugt wird, um hierauf unter Ausdehnung gegen die Schaufeln des Turbinenrades zu strömen, ohne dass eine Be- schädigung des letzteren infolge durch zu grosse Hitze der Verbrennungsgase verursachter Verminderung der Widerstandsfähigkeit zu befürchten wäre.
Zu diesem Zwecke und zur Erzielung eines möglichst günstigen kalorischen Wirkungs-
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sei und andererseits, dass die Verbrenimngsprodtikte gekühlt worden, um ihre Temperatur auf eine bestimmte Höhe herabzumindern.
Die diesen Anforderungen entsprechende Verbrennungskammer nach vorliegender Er-
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bildende Teil aus feuerfestem Material besteht und eine derartige Länge bezw. einen ge- nügend grossen Rauminhalt hat ; damit an seinem Ende die Verbrennung vollkommen durch- geführt sei, während der zweite zylindrische, metallische, die Kühlkammer bildende Teil an seiner Wand ein Schlangenrohr besitzt, durch welches Wasser strömt. Dieses Schlange11- rohr wird durch eine schraubenförmige Nut im Gehäuse und eine gleiche Nut in einem Einsatzstück, welche beide Nuten sich decken, gebildet.
Die Anwendung von Metall hat den Zweck, zu ermöglichen, dass sich die bei der Verbrennung freiwerdende Wärme durch Leitung fortpflanze und eine möglichst rasche Verdampfung des durch das Schlangenrohr strömenden Wassers herbeiführe. Nachdem der metallische Teil erst an jener Stelle beginnt, wo die Verbrennung zu Ende ist, kann'sich die kühlende Wirkung des im Schlangenrohr verdampfenden Wassers nicht im vorangehenden Teil der Verbrennungskammer geltend machen, so dass die Verbrennung in keiner Weise gestört wird. Infolge dieser Einrichtung kann man Brennstoffflüssigkeiten von sehr grosser Dichte,. welche bisher bei Verbrennungsmotoren ohne Benützung von sehr komplizierten Karburatoren nicht mit Erfolg angewendet werden konnten, verbrennen.
In der Zeichnung ist eine Verbronnungskammer für eine Turbine nach vorliegender Erfindung im Schnitt dargestellt.
Die Verbrennungskammer besteht aus der aus feuerfestem Material hergestellten eigentlichen Verbronnungskammer 1, die von den Metallteilen an beiden Seiten durch Zwischenlagen. ss von Asbest getrennt ist. Das feuerfeste Material, z. B. Karborundum, ist von einer hinreichend dicken Schichte C, von gepresster Holzasche oder einem anderen schlechten Wärmeleiter umgeben, die wieder von einem Stahlgehäuse D umschlossen ist, an dem einerseits die Düse E und andererseits der Schraubenpfropfen F sitzt. Der unter Druck befindliche Brennstoff tritt durch den Stutzen J in den Zerstäuber.
Der Zerstäuber besteht aus einem RQhr 1 (, das in der Achse der Verbrennungkammer liegt und am Ende einen Kegel N mit sehr engen Nuten trägt. Senkrecht zu dem Rohr K mündet das Rohr 0, dessen Querschnitt viel grösser ist als jener des Rohres K und in welches Druckluft eingeleitet wird. Letztere strömt durch die ringförmige, das Rohr K umgebende Öffnung, vermengt sich mit dem zerstäubten Brennstoff und das so gebildete, brennbare Gemisch gelangt in die eigentliche Verbrennungskammer A.
Die Entzündung
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kommenen Verbrennung entstehenden Verbrennungsprodukte strömen unter Ausdehnung durch die Düse E gegen die Schaufeln des Turbinenrades Durch die Verbrennung des Gemisches wird die Temperatur soweit gesteigert, dass die feuerfeste Fütterung der Verbrennungskamnler bis zur Weissglut erhitzt wird. Die Entzündung des nachströmnden Gemisches erfolgt sonach durch Berührung desselben mit den gehenden Wänden der Vorbronnungskammor. Da die Vorbrennungstemperatur des Go misches üiìgefähr 20000 C betrügt, würden die Verbrennungsprodukte trotz der Expansion noch eine sehr hohe Temperatur besitzen.
Nun darf man auf die Schaufeln der Turbine nur Gase von einer 4000 nicht überschreitenden Temperatur treffen lassen. Oberhalb dieser Temperatur ist die Festigkeit des das Rad bildenden Metalles begreiflicherweise erheblich kleiner und es ist bei der grossen Umdrehungsgeschwindigkeit der Turbine von höchster Wichtigkeit, jede Verminderung der Festigkeit hintanzuhalten, da sonst Bruchgefahr entsteht.
Um die Temperatur des Gasstromes unter dieser Grenze zu halten, ist die Anordnung getroffen, dass die Verbrennungskammer D durch eine zweite Kammer verlängert wird, deren Metallwände ein Schlangenrohr enthalten, durch welches Wasser strömt. Dieses
Schlangenrohr, in welchem das Wasser zu überhitztem Wasserdampf verdampft wird, mündet durch Öffnungen in das Ende der Verbrennungskammer, von wo der Wasserdampf, der sich mit den Verbrennungsprodukten vermischt und diese abkühlt, entweicht. Diese
Wasserverdampfungskammer besteht aus dem äusseren Gehäuse a mit dem Einsatzstück b, in deren jedes eine schraubenförmige Nut c eingeschnitten ist, welche Nuten, indem sie sich decken, das Schlangenrohr zur Verdampfung des Wassers bilden.
Das unter Druck stehende
Wasser strömt durch den stutzen d ein, durchfliesst das Schlangenrohr und entweicht als über- hitzter Dampf in das Ende der Verbrennungskammer durch kleine Öffnungen e am Kegel. f, wodurch der Dampf in dünne Strahlen zerteilt wird, die sich mit den Gasen leichter vermischen.
Das Gemisch verbrennt beim Durchgang durch die feuerfeste Kammer A und erhitzt dann die metallene Kammer b, wodurch das im Schlangenrohr befindliche Wasser ver- dampft wird. Das Gemenge von Gas und Wasserdampf expandiert in der Düse E und strömt gegen die Schaufeln k der Turbine.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verbrennungskammer für Gasturbinen zur Erzeugung von Treibmittel unter konstantem Druck, welches Treibmittel aus den Produkten der vollständigen Verbrennung eines gasförmigen Gemisches, bestehend aus Druckluft und einer in derselben zerstäubten Brennstoffflüssigkeit von beliebiger Dichte, und aus bei der Verbrennung gebildeten Wasser- dampf besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskammer aus zwei Teilen gebildet wird, von welchen der eine die Verlängerung des anderen bildet, wobei der erste Teil, in dem sich die Verbrennung vollständig vollzieht und in welchen ein Druckluftzuleitungsrohr und ein Zerstäuber für den flüssigen Brennstoff mündet, aus feuerfestem Material besteht und nach aussen hin isoliert ist, während der zweite an den ersten anschliessende Teil von einem metallischen Gehäuse beliebiger,
am zweckmässigsten zylindrischer Form gebildet wird, dessen Aussenwand eine Nut enthält, welche mit einer entsprechenden in dem auch den ersten Teil umhüllenden Mantel angeordneten Nut ein Schlangenrohr bildet, das am Ende des ersten Teiles bezw. der eigentlichen Verbrennungskammer mündet, um das in das Schlangenrohr geleitete und verdampfte Wasser in die Verbrennungsprodukte zu spritzen, so dass die Temperatur des Treibmittels auf eine bestimmte Höhe herabgemindert und hiedurch eine ungefährdete gute Wirkungsweise der bewegten Teile der
Turbine gewährleistet wird.