Brenner in einer Verbrennungskammer von Verbrennungsturbinen. Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner in einer rohrförmigen Verbrennungs kammer von Verbrennungsturbinen, wobei die Verbrennungskammer ein äusseres Gehäuse mit darin koaxial angeordnetem Flammrohr aufweist und der Brenner eine koaxial zur Kammer angeordnete Zerstäubungsdüse auf weist, welche dem Flammrohr an dessen Ein gangsseite Brennstoff zuführt.
Gemäss der Erfindung besitzt der Bren ner einen vom äussern Gehäuse gehaltenen Kranz, eine die Zerstäubungsdüse tragende Nabe und eine Anzahl, vorzugsweise drei, Spei chen, die den Kranz mit der Nabe verbinden, wobei mindestens eine der Speichen so ausge bildet ist, dass sie flüssigen Brennstoff von ihrem äussern Ende zur Zerstäubungsdüse führen kann, und die Nabe als Stütze für das Flammrohr ausgebildet ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungs form steht die Nabe in Achsrichtung über das Speiehenkreuz vor, und die Zerstäubungsdüse wird von diesem vorstehenden Teil getragen, der auch als Stütze für das Flammrohr aus gebildet sein kann.
Eine spezielle Ausführungsform der Er findung soll nun nachstehend als Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung be schrieben werden, in der Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ver brennungskammer mit dem Brenner gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Teil der Fig. 1 in grösserem Massstab, welche den Brenner im Schnitt zeigt, und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3 in noch grösserem Massstab darstellt.
Die in Fig. 1 dargestellte Verbrennungs kammer besitzt ein langgestrecktes (rohrför- miges) äusseres Gehäuse 5 mit Lufteinlass 6 an einem Ende und einem Flammrohr 7, das im Gehäuse 5 koaxial zu diesem montiert ist. Der Eingang 6 der Verbrennungskammer steht in bekannter Weise mit einem von der Ver brennungsturbine getriebenen Kompressor in Verbindung. Das Ausgangsende der Verbren nungskammer wird, in nachher noch näher zu beschreibender Weise, von einem Düsen kastengehä,use 8 gestützt, das gleichzeitig als Stütze für den Düsenkasten 9 dient, durch den die Verbrennungsprodukte von der Kam mer der Turbine zugeführt werden.
Im Eingangsende des Gehäuses 5 ist der Brenner 10 montiert. Diesem Brenner wird Brennstoff zugeführt, der diesen. als fein zer stäubter Nebel in Richtung des Ausganges der Verbrennungskammer verlässt. Die am Ein gang 6 eintretende Luft wird in verschiedene Ströme unterteilt. Der Hauptluftstrom ge langt durch die Schaufeln 11 in das Flamm- rohr, während die Sekundärluft zwischen dem Gehäuse 5 und dem Flammrohr hindurch- strömt und in das letztere durch die Löcher 13 eintritt.
Der Brenner 10 besteht aus einem Kranz 21, drei Verstrebungsarmen oder Speichen 22 und einer Nabe mit dem Körper 23. Das Gehäuse 5 ist an seinem Eintrittsende als Gussstüek 24 mit einem zylindrischen Absatz 25, auf seiner Innenseite, zur Aufnahme des Kranzes 21 des Brenners ausgebildet.
Der Kranz weist drei voneinander gleich weit distanzierte Bolzen 26 auf, die durch die Endwand 27 des Gussstückes 24 hindurch gehen, wobei in dieser Bolzenlöcher vor gesehen sind, in welche die Bolzen hineinpas sen. Die Bolzen werden mittels der Muttern 28 festgeschraubt, so dass der Brenner starr am Aussengehäuse 5 befestigt ist.
Die Speichen 22 sind, wie in Fig. 4 dar gestellt, im Querschnitt stromlinienförmig aus gebildet. Eine der Speichen (nämlich 22a) ist der Länge nach durchbohrt, um einen Kanal 29 zu bilden, der mit einer Bohrung 30 des zugehörigen Bolzens in Verbindung steht. Dieser Bolzen ist so ausgebildet, dass er mit der Brennstoffzuführiuigsleitung ver bunden werden kann.
Die erwähnte Nabe springt in Achsrich tung gegenüber dem Speichenkreuz vor, und der vorspringende Teil 14 ist zylindrisch und mit einer axialen Bohrung 31 versehen, deren inneres Ende über die Bohrung 31' mit dem Durchgang 29 der Speiche 22a verbunden ist. Auf diese Weise gelangt der Brennstoff durch diese Speiche in die Bohrung 31.
In. der Bohrung 31 ist ein zylindrisches Siebfilter 32 untergebracht, das mit einem Ende das Auflagestück 33 und mit dem an dern Ende die Düse 34 berührt, die koaxial zur Verbrennungskammer bzw. zum Gehäuse 5 angeordnet ist. Das Filter ist gegen die Bohrung 31' hin offen, wird aber vorn durch die Düse 34 abgeschlossen. Die Düse besitzt einen radialen Flansch 35, der durch eine Überwurfmutter 36 gegen den Nabenkörper 23 gepresst wird.
Der in der Bohrung 31 be findliche Teil der Düse 34 weist einen klei neren Durchmesser auf als die Bohrung, fer ner Einlasslöcher 37 für den Brennstoff. Der Teil der Nabe, der von dem vordern Teil des Körpers 23, dem Filter 32, der Düse 34 und der Überwurfmutter 36 gebildet ist, ist in einer zylindrischen Hülse 38 unter gebracht, die auf den Nabenkörper 23 auf geschraubt ist.
Durch den Nabenkörper 23 hindurch erstrecken sich Durchlässe 39 von der Eintrittsseite zu einem ringförmigen Raum zwischen jenem Nabenteil und der Hülse 38, so dass Luft durch diesen Raum strömt und dem Strahl vor der Düse rings herum zugeführt wird, um Kohlebildung auf der Düse 34 zu verhindern.
Der Teil 14 springt in das Eintrittsende des Flammrohres 7, das die Schaufeln 11 trägt, vor. Die Schaufeln, welche der Primär luft eine Wirbelbewegung erteilen, tragen eine innere Hülse 15, die auf den zylindrischen Teil 14 des Brenners passt und auf diesen axial aufgesteckt ist. Auf diese Weise wird das Flammrohr vom Brenner gestützt.
Das Austrittsende des Flammrohres 7 ist am äussern Gehäuse 5 durch ein Blechband 16 befestigt, das die Aussenfläche des Flamm- rohres umgibt und an diesem mit dem einen Rand befestigt ist. Der andere Rand des Bandes 16 ist nach aussen gebogen, so dass er vom Flammrohr absteht und mit einer Anzahl Schlitzen 17 versehen, wodurch elastische La mellen gebildet werden, die auf der Innen seite eines Ringes aufliegen, der seinerseits am Endteil des Aussengehäuses befestigt ist.
Dadurch ist das Flammrohr an seinem Aus lassende im Aussengehäuse in radialer Rich tung elastisch fixiert, kann sich aber diesem gegenüber in axialer Richtung verschieben. Diese Art der Befestigung erlaubt auch, dass sich das Flammrohr an seinem Austrittsende im Aussengehäuse in radialer Richtung aus dehnen kann.
Ein Bolzen 18 ist in einem Kragen 19 ein geschraubt, welch letzterer am Aussengehäuse 5 an dessen Hinterteil angebracht ist. Der Bolzen erstreckt sich durch den Raum zwi schen dem Gehäuse 5 und dem Flammrohr 7 hindurch und greift als Zapfen in eine auf dem Flammrohr angebrachte Hülse 20 ein. Der Bolzen hindert das Flammrohr sowohl an axialen als auch an Rotationsbewegungen gegen über dem Gehäuse 5, beschränkt jedoch weder die radiale noch die axiale Ausdehnung des Flammrohres auf jeder Seite desselben.
Bei andern Brennerkonstruktionen, z. B. solchen mit von der Luftzufuhr getrennter Brennstoffzufuhr und getrennter Brennstoff drosselung in der Brennerkonstruktion (z. B. den sog. Duplexbrennern), können ausser der Speiche 22a eine oder mehrere weitere Spei chen für eine zusätzliche Brennstoffzuführung durchbohrt sein. Gleicherweise ist es zweck mässig, bei Verwendung von Brennern mit Brennstoffüberschuss-Rückführung, z.
B. sol chen mit Überschussregelung oder bei denen der Überschuss beim Durchgang durch ein eine veränderliche Öffnung aufweisendes Steuerelement im Brenner abgezweigt wird, diesen Überschussstrom durch eine zur Speiche 22a zusätzliche Hohlspeiche abzuführen. Eine zusätzliche Speichenbohrung kann auch dann erforderlich sein, wenn die Zerstäubung des Brennstoffes durch Luftzuführung zum Bren ner unterstützt werden soll.