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Gasturbinen-Brennkammer
Gegenstand der Erfindung bildet eine Gasturbinen-Brennkammer. Die bisher bekannten GasturbinenBrennkammern bestehen aus dem zylindrischen Aussenmantel mit dem seitlichen Hals für die Zuführung der Luft in die Kammer, aus dem Brenner, durch den der Brennstoff zugeführt wird, aus den Flammrohren, die den eigentlichen Verbrennungsraum bilden, wo die Luft-und Brennstoffmischung verbrannt wird und aus der Mischeinrichtung, wo die Verbrennungsprodukte mit Luft vermischt werden, damit die aus der Kammer ausströmenden Gase die verlangte Temperatur erreichen.
Diese Ausführung weist ziemlich grosse Nachteile auf. Der seitliche Hals für die Luftzuführung in den Hals beeinflusst die Luftströmung in der Kammer mit Rücksicht auf die entstehenden Wirbelströme, wodurch auch die Druckluftverluste in der Kammer ansteigen und die Verbrennung in dem Verbrennungraum ungleichförmig verläuft. Eine gewisse Verbesserung wird dadurch erreicht, dass Orientierungsmanschetten verschiedener Konstruktionsausführungen verwendet werden. Die Anordnung derartiger Manschetten erfordert jedoch in den meisten Fällen die Ausweitung des äusseren Mantels, was das Gewicht und den Raum der Einrichtung vergrössert sowie den Druckverlust erhöht.
Die erwähnten Nachteile bisheriger Einrichtungen werden durch die Erfindung beseitigt, die eine Gasturbinen-Brennkammer darstellt, deren Wesen darin besteht, dass hinter dem Hals für den Luftzutritt, eine schraubenförmig gewundene Trennwand angeordnet ist, die den Luftstrom in den oberen ringförmigen und in den unteren ringförmigen Raum der Brennkammer aufteilt. Hinter dem Hals für den Lufteintritt ist eine feste oder verstellbare Trennungsschaufel angeordnet. Durch diese Anordnung wird eine richtige Strömungsorientierung der Luft in der Kammer mit einem geringen Druckverlust erzielt, eine gleichförmigere Verbrennung und die Möglichkeit der Einführung einer grösseren bzw. kleineren Luftmenge in den oberen oder den unteren Teil der Verbrennungskammer gegeben.
Ein praktisches Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Fig. l - 3 der Zeichnung schematisch dargestellt, wobei Fig. ! einen Längsschnitt durch die Brennkammer, deren Innenteile in der Ansicht gezeichnet sind, darstellt ; Fig. 2 stellt einen Querschnitt durch die Kammer dar, wobei die schraubenförmig gewundene Trennwand in der Ansicht gezeichnet ist und Fig. 3 zeigt eine Verstelleinrichtung der Schaufel.
Bei der Brennkammer mit dem Zylindermantel 1 und dem Hals 2 für den Eintritt der Luft, ist die eintretende Luft mittels der Trennungsschaufel 3 in zwei Ströme geteilt und wird entlang der schraubenförmig gewundenen Trennwand 4 geführt.
Der eine Luftstrom entlang der oberen Fläche der Trennwand 4 wird in den oberen ringförmigen Raum 5 geführt, der durch die Wand des Zylindermantels 1 der Brennkammer und das Flammrohr 7 gebildet wird. Der zweite Luftstrom entlang der unteren Fläche der Trennwand 4 wird in den unteren ringförmigen Raum 6 geführt, der durch die Wand des Zylindermantels 1 der Brennkammer und durch die Mischeinrichtung 8 gebildet wird. In die Brennkammer mündet der Brenner 9 ein, für die Brennstoffzuführung. Die Trennungsschaufel 3 kann verstellbar sein, z. B. durch Scharniergelenke und eine Zugstange, kann aber auch fest sein. In Fig. 3 ist die Trennschaufel 3 am Zapfen 11 mit einer verdrehbaren Schaufel 10 versehen, die mit Hilfe der Zugstangen 12,13 betätigbar und einstellbar ist.
Auf diese Weise wird eine kontinuierliche Änderung des Luftdurchflusses erreicht. Die
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Spaltluftmenge ist gering und spielt keine Rolle.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gasturbinen-Brennkammer, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Hals (2) für den Lufteintritt eine schraubenförmig gewundene Trennwand (4) ausgeführt ist, welche den Luftstrom in den oberen ringförmigen Raum (5) und den unteren ringförmigen Raum (6) der Brennkammer aufteilt.