CH301137A - Incinerator. - Google Patents

Incinerator.

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CH301137A
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combustion
chamber
air
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outer housing
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Power Jets Research De Limited
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Power Jets Res & Dev 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
    • F23R3/425Combustion chambers comprising a tangential or helicoidal arrangement of the flame tubes
    • 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
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/26Controlling the air flow

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

  

      Verbrennungseinrichtung.       Die Erfindung betrifft eine Verbren  nungseinrichtung mit     Zyklon-Brennkammer,     in der     Brennstoffteilehen    in Luft verbrannt  werden, die     wenigstens    annähernd     tangential     in die Brennkammer einströmt und dann von  deren Umfang in einer     Wirbelbewegung    ge  hen die Kammerachse und in einen     axial-          reriehteten        Zentralauslass    für die Verbren  nungsgase strömt. Die Verbrennungseinrich  tung kann z. B. als Teil einer     Gasturbinen-          anlage    ausgebildet sein.

   Am Umfang der       Brennkammer    sind     zweckmässig    mehrere     ta.n-          gentiale    Lufteinlässe vorgesehen.  



  Erfindungsgemäss ist die Verbrennungs  einrichtung gekennzeichnet durch Mittel zum  Zuführen von Luft in einem als Kühlluft  über die     Kammeraussenseite    geleiteten Haupt  strom und in mindestens einem von diesem  abgezweigten und einem Verbrennungsluft  einlass der Kammer zugeführten     Nebenstrom,     und durch ein Steuerorgan für     Verbren-          nungsluft.    Dieses Steuerorgan     ermöglicht    es,  den vom Kühlluftstrom abgezweigten Ver  brennungsluftstrom unabhängig von Kühl  luftstrom zu verändern. Die durchströmende       Kühlluftmenge    ist gewöhnlich beträchtlich  im Vergleich mit. der Menge von Verbren  nungsluft.

   Für jeden     Brennkammer-Luftein-          lass    kann ein einzelner Brenner und zum Re  gulieren der Brennstoffzufuhr an jeden Bren  ner separate Ventile vorgesehen sein, damit  die Luft- und Brennstoffzufuhr an einem  Einlass der Kammer reguliert und insbeson-         dere    unabhängig von den Zufuhren an  andere     Einlässe    unterbrochen werden kann.  



       Vorzugsweise    vereinigt und     mischt    sich       wenigstens    ein Teil der Kühlluft nach     Bespü-          len    der     Brennkammerwände    mit den Verbren  nungsgasen im     Brennkammerauslass.    Die  Kühlluft kann dabei in zwei Strömen in die  sen     Auslass    fliessen, und zwar in einem Innen  strom, der sich direkt mit den Verbrennungs  gasen mischt, und einem     ringförmigen     Strom, der die Innenfläche der     Auslasswand          bespült    und kühlt.

   Diesen beiden Luftströ  men kann eine Wirbelbewegung in der glei  chen Richtung wie den Verbrennungsgasen  erteilt werden.  



  Ein     Ausführungsbeispiel    und zwei Detail  varianten sind in der Zeichnung dargestellt,  und zwar zeigt:       Fig.    1 schaubildlich eine Ansicht der Ver  brennungseinrichtung,       Fig.    2 einen Querschnitt durch     Fig.    1,       Fig.    3 ein     abgeändertes    Flammrohr,       Fig.    4 einen Längsschnitt durch einen  abgeänderten     Einlasskopf    und       Fig.    5 einen     Teilschnitt    nach der Linie       V-V    der     Fig.    4.  



  Das äussere Druckgehäuse besteht. aus  einem seitliche Flansche und Öffnungen auf  weisenden zylindrischen Körper 1 und zwei  gewölbten, je mit     Umfangsflansch        und    Zen  tralöffnung     versehenen        Stirndeckeln        2-,    die  mittels der die     aneinanderstossenden    Flan  schen     durchsetzendien    Bolzen 3 mit dem Kör-      per 1     versehraübt    sind.

   Die in diesem Druck  gehäuse angeordnete Brennkammer besitzt  drei wenigstens     annähernd        tangentiale    Ein  strömöffnungen, in gleichen gegenseitigen Ab  ständen am Kammerumfang, wie in     Fig.    2 ge  zeigt.. Diese Brennkammer besitzt eine     Dop-          pel-wand,    die durch einen Innen- und einen       Aussenmantel    gebildet ist.

   Der Innenmantel  wird durch Endplatten 5a und eine Hüll  platte 5b gebildet,     während:    der Aussenmantel  zwei äussere, mit,     zentraler    Öffnung versehene       Stirnplatten    4a     besitzt,    die an jedem Ende  durch sechs radial     angeordnete    Hohlrippen     4d          versteift:    sind, und eine     Hüllplatte    4g, die  durch längsgerichtete, die Enden der Rippen       4d    miteinander verbindende Hohlrippen 4e  ausgesteift ist.  



  Die Platten 4a und 4g weisen zwischen  den Hohlrippen<I>4d,</I>     4e    Schlitzöffnungen     47ü     auf, durch die Kühlluft in die Wandhohl  räume einströmen kann. Diese Hohlräume ste  hen mit- allen Hohlrippen und letztere     wie-          deriim    mit ringförmigen Sammelkästen in  Verbindung, die die Kühlluft. in den     Auslass     für die Brennkammer verlassende Verbren  nungsgase leiten.  



  Die Brennkammer     ist    im     Aussengehäuse     mit Abstand von diesem montiert, wobei der  so gebildete freie Ringraum von Kühlluft       durchströmt        werden.    Brennkammer und  Aussengehäuse sind dabei in deren Grösse so  aufeinander     abgestimmt,    dass der genannte  Raum den     Durehtritt    des grösseren Teils der       Gesamtluftzufuhr        gestattet.    Als Befestigungs  mittel der Brennkammer sind Paare einander  entsprechender Glieder 1!5, 16 und 17, 18       (Fig.    1 und     2:

  )    vorgesehen, die eine ther  mische Expansion erlauben, die     Brennkam-          mer    aber im radialen     iuid    im Umfangssinn  festhalten.  



  Der geflanschte     Einlassstutzen    24     (Fig.    1)  ist. in der Zentralöffnung des einen     Stirndek-          kels    2 festgeschweisst. Ein geflanschter Aus  lassstutzen     2b    ist. am andern Stirndeckel 2  festgeschweisst.  



  Wie aus     Fig.    '2 ersichtlich, wird der Umriss  der Brennkammer durch drei spiralförmig       gekrümmte    Kurven gebildet, die durch we-         nigstens    annähernd radiale Stufen mitein  ander verbunden sind.

   Gegenüber jedem die  ser abgestuften Teile befindet sieh dort, wo  die     Einlassöffnungen    für die     Verbrenniuis-          luft    und den Brennstoff gebildet sind,     eine          Öffnung    im zylindrischen Teil 1 des Aussen  gehäuses,

   von der ein geflanschter Stutzen     1a          wenigstens    annähernd     tangential        zum        Cle-          häiise        vorspringt.    An diesem 'Stutzen     1u    ist  mittels die Flanschen durchsetzenden Bolzen  20 der     geflansehte        Einlasskopf    19 fest  geschraubt, der einen     90 -Rohrkrümmer    dar  stellt.

   und an dem das     geflansehte        Luftzufuhr-          rohr    25 mittels die Flanschen durchsetzenden       Schraubbolzen    26     befestigt    ist..  



  Der mit Öffnungen versehene     Einlass-          d'eckel    21     (Fig.2)        liegt    quer zum Kopf 19  und wird von den die     aneinanderstossenden     Flanschen des Kopfes 19 und des     ,Stutzens        la     des     Aussengehäuses    durchsetzenden Schrau  benbolzen 20 festgehalten. Der Stutzen 1a und  das anstossende Ende des Kopfes 19 sind oval  zwecks Aufnahme von drei Brennern 24       (Fig.1,    rechts oben).

   Jeder Brenner 24 ist  von einem einzelnen Rohr 22'     eingeschlossen,     dessen eines     zy        lindrisehes    Ende am Deckel 21       befestigt    ist und in eine der in diesem vor  gesehenen Öffnungen passt. Die Kühlluft.  kann somit- nicht vom Aussengehäuse in das  Rohr 22 gelangen, und überdies schliesst der  Deckel 21 die Kühlluft im     Aussengehäuse    von  der Luft im     Einlasskopf    19 ab.

   Die andern  Enden der Rohre 22 sind von rechteckigem       Querschnitt    und sind in der     tangentialen          Brennkammer-Einlassöffnung        gleitbar    und  füllen diese     aus.    Vom Aussengehäuse kann  keine nennenswerte     Kühlluftmenge    in die     Ver-          brennungsluft-Einlassöffnung    der Bremskam  mer eintreten.  



  Die Brenner     2-1    sind nicht detailliert ge  zeichnet. und beschrieben, .da ihre Konstruk  tion keinen Teil der vorliegenden     Erfindung     bildet. Jeder Brenner kann z.     B.    mit Mitteln  zum Aufrechterhalten einer stabilen Verbren  nungszone und mit einem mit Luft betrie  benen     Injektor    für flüssigen Brennstoff ver  sehen sein,     derdur    eh einen     ruhrförmigen,    die  Wand des     Einlasskopfes    19     (Fig.    2) durch-      setzenden Stutzen     27a.    mit. Brennstoff     be-          sehiekt.    wird.

   Die Brennstoffzuleitung 27 ist  am Aussenende dieses Stutzens angeschlossen.  



  In der     Brennstoffzuleitung    27 zu jedem       In;jektor    angeordnete Ventile 28 sind an die  gemeinsame     Brennstofförderleitung    29 ange  schlossen und können gleichzeitig betätigt  werden zwecks     Änderns    der gesamten Brenn  stoffzufuhr, oder unabhängig voneinander,       uni    die Brennstoffzufuhr zu jedem Kopf     un-          abhängig    von den andern     zii        unterbreehen.     Diese Ventile 28 sind von     bekannter    Bauart  und deshalb nicht detailliert dargestellt.  



  Die drei in die drei     Einlass'köpfe    19 mün  denden, Verbrennungsluft- liefernden Rohre  25 haben     90 -Krümmer    und sind am andern  Ende an das geflanschte     Kühlluft-Einlassrohr     33 angeschlossen.

   Letzteres     ist,    am geflansch  ten     Einlassstutzen        2a    des     Stirndeckels    2     befe-          .,zti;-t..    In     Fig.    1 ist aus Gründen der     L        ber-          siehtliehkeit    ein Teil des Rohres 33     weggebro-          ehen.    Zum Zwecke des Anschlusses der drei  Rohre     \?5    weist, das zentrale Rohr 33 ein     Y-för-          mi;-es    Einsatzstück 3'4 auf. Der Hauptteil des  letzteren ist mit.

   Plansehen versehen und mit  tels     Schraubbolzen    35 am geflanschten Ende  des     Kühlluftrohres    33 befestigt. Jedes der drei       .lbzweigrohre        34a    des Einsatzstückes     3.1    ist  über eine Drosselvorrichtung mit einem der  drei Rohre 25 verbunden.

   Diese Vorrichtung  besteht aus einem geflanschten     Gehäuse    36,  das mittels     Sehraubbolzen    37     einerends    an  einem der     Abzweigrohre        34a.    des     Einsatz-          stiiekes    34 und     anderends    an einem der Rohre  <B>25</B> befestigt ist., und aus einer Drosselklappe  38 im Gehäuse 36.

   Die Drosselklappe ist an  einer von der Aussenseite her über einen     Ile-          hel    40     betät.igbaren    'Spindel 39     befestigt.    Der       IIebel    40 ist. mit dem gegabelten Ende der  Kolbenstange 41 einer bekannten     Betäti-          ;rangsvorrichtung    42 verbunden.  



  .Jede Drosselklappe 38 kann auf bekannte       .1i-t    und Weise     mittels    eines separaten Steuer  organs 43 gesteuert werden. Beim gezeich  neten Beispiel sind die Betätigungsvorrich  tungen elektrisch     gesteuerte        Vorrichtungen     und sind an Stromzuleitungen 45 angeschlos  sen; das Steuerorgan 43     ist    in diesem Fall ein         Elektrosehalter.    Die Vorrichtungen. 42 könn  ten aber z. B. auch für     Druckluftbet.ätigung          ausgebildet-    sein, in welchem Fall das Steuer  <U>organ</U> 43 als Ventil ausgebildet ist.

   Werden die  drei     Drosselklappen    38 miteinander betätigt,  so     regulieren    sie den     Zustrom    von Verbren  nungslift an die drei. Einlässe zur Brennkam  mer, und zwar unabhängig vom Zustrom von       Kühlluft    durch das Rohr 33 in das Aussen  gehäuse.     Werden    aber die drei Drosselklap  pen 38     unabhängig    voneinander betätigt, so  kann die Luftzufuhr an eine der drei     Einlass-          öffnungen    in die     Brennkammer    unabhängig  von den andern verändert oder     unterbrochen     werden.

   Die Betätigungsvorrichtungen 42  können, auf bekannte     Art    und Weise, alle       Drosselklappen    38 zusammen progressiv be  wegen oder können diese     vollständig        schlie-          ssen,    unabhängig voneinander und     aufein-          anderfolgend.    Ein gleicher     Steuermnechanis-          mus    kann für die Brennstoffventile 28 rechts  in     Fig.1    vorgesehen sein.  



  Bei einem     abgeänderten    Beispiel     (Fig.3)     sind die drei getrennten Rohre     '2a2    durch ein  einziges Rohr 23 ersetzt, das an seinem einen  Ende     zylindrisch    ist, aber seine Querschnitts  form     allmählich        ändert,    lind     zwar    von einer  ovalen Gestalt entsprechend dem Stutzen     1,c    in  eine rechteckige Gestalt, die     in:    die     Einlass-          öffnnng    der Brennkammer     passt,    wobei nur  ein Brenner vom Rohr 23 umschlossen wird.

    Es ist jedoch auch möglich, in diesem Rohr  drei Brenner vorzusehen.  



  In einem zweiten abgeänderten Beispiel       (Fig.    4) kann alle Kühl-     rund    Verbrennungs  luft durch das Rohr 33 der     Fig.1    in das  äussere Druckgehäuse     einströmen.    Dabei fal  len die Rohre 25, das     Einsatzstück    34 und die       Drosselklappen    38 weg, und die     Einlassköpfe     sind gemäss     Fig.    4 abgeändert. Der obere Teil  des     Einlasskopfes        M    ist. geschlossen, ausge  nommen die Öffnungen für die Brennstoff  injektorschäfte.

   Die drei Rohre     22a    werden  von einer Scheibe     2'1a    getragen, die, im     Ge-          gensatz    zur     früheren.        Decltplatte    21, den freien  Eintritt von Luft aus dem Aussengehäuse in  den Kopf 36 gestattet. Am obern Ende jedes  Rohres     2'2a.    ist. eine Scheibenblende 48 dreh-      bar um seine Zentralachse montiert, um de  ren     sektorförmige        Xusschnitte    gegenüber glei  chen Öffnungen im obern Deckel des Rohres  22a verdrehen zu     können-.    Diese Blenden 48  werden durch Drehen eines aussen angebrach  ten Griffes 49 verdreht..

   An beiden Seiten  des Kopfes 36 ist. eine Schneckenspindel 50  drehbar     gelagert,    deren Schneckengewinde  mit einem an jeder Blende 48 gebildeten  Zahnsektor 5.3 im Eingriff steht. Der am  einen Ende der Spindel 50     befestigte    Griff 49       und    ein am andern Ende befestigter Bund 52  halten die Spindel. axial fest.. Durch Drehen  der Spindel 50 mittels des Griffes 49 werden  die drei Blenden 48 zusammen     verdreht-.    Im       Detailgrundriss    der     Fig.    5 ist eine der Blen  den 48, ein Teil der     Schneckenspindel    50- und  der Griff 49 getrennt von den übrigen Teilen  gezeigt.

   Somit kann Luft     aus    dem     Aussen-          gehäuse    in die Rohre     22a    einströmen, wenn  die Blenden 48 geöffnet. werden. Die Blenden  48 in den drei Köpfen können miteinander  oder unabhängig voneinander in der schon  für die Drosselklappen 38 beschriebenen  Weise betätigt werden.  



  Im Betrieb gelangt Luft, die von einem  Verdichter der     Gasturbinenanlage    geliefert  wird, durch das     Kühllufteinlassrohr    33 in das  äussere     Druckgehäivse    und strömt. über die       Aussenseite    der     doppelwandigen        Brennkam-          mer.    Ein Teil der Luft     strömt    durch die  Schlitze in den Hohlraum zwischen den Wän  den der     Brennkammer    zwecks weiteren Küh  lend der Kammer,

   und die ganze Luft mischt       sieh        schlussendlich    mit den aus der     Brenn-          kammer        strömenden    Abgasen.  



  Wenn die     Luftventile    38 bzw. 48     und    die  Brennstoffventile 28 alle offen sind, so fliesst  aus dem Kühlluftstrom abgeleitete Luft, durch  die drei     Einlassköpfe    19     bzw.    36 und dann  durch die Brenner, an die Brennstoff ab  gegeben wird und wo die     Verbrennung    ein  setzt,     tangential    in die Brennkammer. Soll  die Abgasmenge aus der Brennkammer ge  drosselt werden, so wird .der     Brennstof        f-          zufluss    durch Schliessen der Ventile 28 ver  ringert.

   Gleichzeitig werden die Ventile 38  bzw. 48 zwecks     Aufrechthaltens    des richtigen         Brennstoff-Luftgemisches    geschlossen, so dass  weniger     Verbrennungsluft    aus dem     Kühl-          luftstrom    abgezweigt wird.

   Im allgemeinen  wird der grössere Teil der Luft unter allen       Bedingungen    als Kühlluft die     Verbrennungs-          einrichtun,--        durchströmen.    Falls es bei nie  driger Leistung     wünschenswert    ist,     kann    eines  der Ventile     3±    bzw. 48 vollständig     geschlos-          sen    und das entsprechende, am     zugeordneten          Einlasskopf    angeschlossene Brennstoffventil  28     ebenfalls    geschlossen werden.

   Die Luft, die       sonst.         & ireh    dieses Ventil geströmt wäre,       fliesst    nun aber nicht in die beiden andern       Verbrennungsluft-Einlassköpfe    und stört das  Verhältnis von Brennstoff zu Luft nicht,  sondern wird zum grössten Teil. dem Luft  strom zugeschlagen, der nur zum Kühlen  dient.. Die Anordnung gemäss der Erfindung  erlaubt einen weiten Betriebsbereich unter       Aufrechthaltung    des korrekten Brennstoff  Luftgemise'hes an jedem Brenner.



      Incinerator. The invention relates to a combustion device with a cyclone combustion chamber, in which fuel parts are burned in air that flows at least approximately tangentially into the combustion chamber and then from the circumference of the combustion chamber in a whirling motion the chamber axis and into an axially reriehteten central outlet for the combustion gases flows. The Brenneinrich device can, for. B. be designed as part of a gas turbine system.

   It is practical if several tangential air inlets are provided on the circumference of the combustion chamber.



  According to the invention, the combustion device is characterized by means for supplying air in a main flow directed as cooling air over the outside of the chamber and in at least one secondary flow branched off from this and fed to a combustion air inlet of the chamber, and by a control element for combustion air. This control element makes it possible to change the combustion air flow branched off from the cooling air flow, regardless of the cooling air flow. The amount of cooling air flowing through is usually considerable compared to. the amount of combustion air.

   A single burner can be provided for each combustion chamber air inlet and separate valves for regulating the fuel supply to each burner can be provided so that the air and fuel supply at one inlet of the chamber is regulated and, in particular, interrupted independently of the supply to other inlets can be.



       At least part of the cooling air preferably combines and mixes in the combustion chamber outlet after the combustion chamber walls have been flushed with the combustion gases. The cooling air can flow into this outlet in two streams, namely an inner stream that mixes directly with the combustion gases and an annular stream that flushes and cools the inner surface of the outlet wall.

   These two air currents can be given a vortex movement in the same direction as the combustion gases.



  An embodiment and two detail variants are shown in the drawing, namely: Fig. 1 is a diagrammatic view of the United combustion device, Fig. 2 is a cross section through Fig. 1, Fig. 3 is a modified flame tube, Fig. 4 is a longitudinal section through a modified inlet head and FIG. 5 shows a partial section along the line VV of FIG. 4.



  The outer pressure housing is made. from a lateral flanges and openings pointing cylindrical body 1 and two arched, each provided with a peripheral flange and central opening end covers 2-, which by means of the abutting flanges penetrate the bolts 3 with the body 1 are versehraübendien.

   The combustion chamber arranged in this pressure housing has three at least approximately tangential flow openings, at equal mutual distances on the chamber circumference, as shown in FIG. 2. This combustion chamber has a double wall, which is surrounded by an inner and an outer jacket is formed.

   The inner jacket is formed by end plates 5a and a cover plate 5b, while: the outer jacket has two outer end plates 4a which are provided with a central opening and which are stiffened at each end by six radially arranged hollow ribs 4d, and a cover plate 4g which passes through longitudinal hollow ribs 4e connecting the ends of the ribs 4d is stiffened.



  The plates 4a and 4g have slot openings 47ü between the hollow ribs <I> 4d, </I> 4e through which cooling air can flow into the wall cavities. These cavities are in communication with all the hollow ribs and the latter in turn with ring-shaped collecting tanks that carry the cooling air. Direct combustion gases leaving the combustion chamber into the outlet.



  The combustion chamber is mounted in the outer housing at a distance therefrom, with cooling air flowing through the free annular space thus formed. The size of the combustion chamber and outer casing are matched to one another in such a way that the space mentioned allows the greater part of the total air supply to pass through. Pairs of corresponding links 1! 5, 16 and 17, 18 (Fig. 1 and 2:

  ) provided, which allow thermal expansion, but hold the combustion chamber in the radial direction in the circumferential direction.



  The flanged inlet port 24 (Fig. 1) is. Welded firmly in the central opening of one end cover 2. A flanged outlet port 2b is. welded to the other end cover 2.



  As can be seen from FIG. 2, the outline of the combustion chamber is formed by three spirally curved curves which are connected to one another by at least approximately radial steps.

   Opposite each of these stepped parts, there is an opening in the cylindrical part 1 of the outer housing where the inlet openings for the combustion air and the fuel are formed,

   from which a flanged connector 1a protrudes at least approximately tangentially to the clevis. The flanged inlet head 19, which represents a 90 pipe bend, is firmly screwed to this' connecting piece 1u by means of bolts 20 penetrating the flanges.

   and to which the flanged air supply pipe 25 is fastened by means of screw bolts 26 penetrating the flanges.



  The inlet cover 21 provided with openings (FIG. 2) lies transversely to the head 19 and is held in place by the screw bolts 20 which penetrate the abutting flanges of the head 19 and the connector la of the outer housing. The nozzle 1a and the abutting end of the head 19 are oval for the purpose of receiving three burners 24 (FIG. 1, top right).

   Each burner 24 is enclosed by a single tube 22 ', one zy lindrisehes end is attached to the cover 21 and fits into one of the openings seen in this before. The cooling air. can therefore not get from the outer housing into the tube 22, and moreover the cover 21 closes the cooling air in the outer housing from the air in the inlet head 19.

   The other ends of the tubes 22 are rectangular in cross-section and are slidable in and fill the tangential combustion chamber inlet opening. No appreciable amount of cooling air can enter the combustion air inlet opening of the brake chamber from the outer housing.



  The burners 2-1 are not drawn in detail. and described, since their construction does not form part of the present invention. Each burner can e.g. B. be seen ver with means for maintaining a stable combustion zone and with an air-operated injector for liquid fuel, which is anyway a tube-shaped, the wall of the inlet head 19 (Fig. 2) penetrating nozzle 27a. With. Fuel needed. becomes.

   The fuel supply line 27 is connected to the outer end of this nozzle.



  Valves 28 arranged in the fuel feed line 27 to each injector are connected to the common fuel feed line 29 and can be operated simultaneously to change the total fuel feed, or independently of one another, to cut off the fuel feed to each head independently of the others . These valves 28 are of a known type and are therefore not shown in detail.



  The three pipes 25 which open into the three inlet heads 19 and supply combustion air have 90 bends and are connected at the other end to the flanged cooling air inlet pipe 33.

   The latter is fastened to the flanged inlet connection 2a of the end cover 2, zti; -t .. In FIG. 1, part of the tube 33 has been broken away for reasons of clarity. For the purpose of connecting the three tubes 5, the central tube 33 has a Y-shaped insert 3'4. The main part of the latter is with.

   Plan sight provided and fastened with means of screw bolts 35 at the flanged end of the cooling air tube 33. Each of the three branch pipes 34a of the insert 3.1 is connected to one of the three pipes 25 via a throttle device.

   This device consists of a flanged housing 36 which is attached to one of the branch pipes 34a by means of visual bolts 37. of the insert piece 34 and at the other end is fastened to one of the tubes 25, and from a throttle valve 38 in the housing 36.

   The throttle valve is attached to a spindle 39 that can be actuated from the outside via an ile-hel 40. The IIebel 40 is. connected to the forked end of the piston rod 41 of a known actuating device 42.



  .Each throttle valve 38 can be controlled in a known .1i-t and manner by means of a separate control organ 43. In the example shown, the operating devices are electrically controlled devices and are connected to power lines 45 ruled out; the control member 43 is an electrical holder in this case. The devices. 42 could, however, z. B. also be designed for compressed air actuation, in which case the control <U> organ </U> 43 is designed as a valve.

   If the three throttle valves 38 are operated together, they regulate the influx of combustion lift to the three. Inlets to the Brennkam mer, regardless of the flow of cooling air through the pipe 33 in the outer housing. If, however, the three throttle valves 38 are operated independently of one another, the air supply to one of the three inlet openings in the combustion chamber can be changed or interrupted independently of the others.

   The actuating devices 42 can, in a known manner, move all the throttle valves 38 progressively together or can close them completely, independently of one another and one after the other. The same control mechanism can be provided for the fuel valves 28 on the right in FIG.



  In a modified example (Figure 3) the three separate tubes' 2a2 are replaced by a single tube 23 which is cylindrical at one end, but its cross-sectional shape gradually changes, although of an oval shape corresponding to the nozzle 1, c into a rectangular shape that fits into: the inlet opening of the combustion chamber, with only one burner being enclosed by the tube 23.

    However, it is also possible to provide three burners in this tube.



  In a second modified example (FIG. 4), all cooling and combustion air can flow into the outer pressure housing through the pipe 33 of FIG. In this case, the pipes 25, the insert 34 and the throttle valves 38 are omitted, and the inlet heads are modified as shown in FIG. The upper part of the inlet head M is. closed, except for the openings for the fuel injector shafts.

   The three tubes 22a are carried by a disc 2'1a which, in contrast to the previous one. Declt plate 21, allows the free entry of air from the outer housing into the head 36. At the top of each tube 2'2a. is. a disk diaphragm 48 is mounted rotatably about its central axis in order to be able to rotate its sector-shaped cutouts with respect to the same openings in the upper cover of the tube 22a. These panels 48 are rotated by turning an externally attached handle 49 ..

   On both sides of the head 36 is. a worm spindle 50 is rotatably mounted, the worm thread of which engages a toothed sector 5.3 formed on each diaphragm 48. The handle 49 attached to one end of the spindle 50 and a collar 52 attached to the other end hold the spindle. axially fixed .. By turning the spindle 50 by means of the handle 49, the three diaphragms 48 are twisted together. In the detailed plan of Fig. 5, one of the Blen 48, part of the worm spindle 50 and the handle 49 is shown separately from the other parts.

   Air can thus flow from the outer housing into the tubes 22a when the screens 48 are opened. will. The screens 48 in the three heads can be operated with one another or independently of one another in the manner already described for the throttle valves 38.



  During operation, air, which is supplied by a compressor of the gas turbine system, passes through the cooling air inlet pipe 33 into the outer pressure housing and flows. on the outside of the double-walled combustion chamber. Part of the air flows through the slots into the cavity between the walls of the combustion chamber for the purpose of further cooling the chamber,

   and all the air finally mixes with the exhaust gases flowing out of the combustion chamber.



  When the air valves 38 and 48 and the fuel valves 28 are all open, the air diverted from the cooling air flow flows through the three inlet heads 19 and 36 and then through the burners, to which fuel is given and where the combustion starts, tangentially into the combustion chamber. If the amount of exhaust gas from the combustion chamber is to be throttled, the fuel inflow is reduced by closing the valves 28.

   At the same time, the valves 38 and 48 are closed in order to maintain the correct fuel-air mixture, so that less combustion air is diverted from the cooling air flow.

   In general, the greater part of the air will flow through the combustion equipment as cooling air under all conditions. If it is desirable when the power is low, one of the valves 3 ± or 48 can be completely closed and the corresponding fuel valve 28 connected to the associated inlet head can also be closed.

   The air that would otherwise have flowed through this valve does not flow into the other two combustion air inlet heads and does not disturb the ratio of fuel to air, but becomes the largest part. added to the air stream, which is only used for cooling. The arrangement according to the invention allows a wide operating range while maintaining the correct fuel air mixture at each burner.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verbrennungseinrichtung mit Zyklon Brennkammer, gekennzeichnet durch Mittel zum Zuführen von Luft in einem als Kühl luft über die Kammeraussenseite geleiteten Hauptstrom und in: mindestens einem von die sem abgezweigten und einem Verbrennungs- lufteinlass der Kammer zugeführten Neben strom, und durch ein Steuerorgan für Ver brennungsluft. PATENT CLAIM Combustion device with cyclone combustion chamber, characterized by means for supplying air in a main flow directed as cooling air over the outside of the chamber and in: at least one secondary flow branched off from this and fed to a combustion air inlet of the chamber, and through a control element for combustion air . UNTERANSPRÜCHE 1. Verbrennungseinriehtling nach Patent- anspruch, bei welcher eine Mehrzahl von ab gezweigten Nebenströmen separaten V erbren- nungslufteinlässen am Umfang der Brenn- kammer zugeführt wird, dadurch gekennzeich net, dass in jedem Nebenstrom ein Steuer- organ angeordnet ist, welche Organe unab hängig voneinander steuerbar sind. SUBClaims 1. Combustion unit according to patent claim, in which a plurality of branched secondary streams are supplied to separate combustion air inlets on the circumference of the combustion chamber, characterized in that a control element is arranged in each secondary stream, which organs are independent are controllable from each other. 2. Verbrennungseinrichtung nach rnter- ansprueh 1, bei der die Mittel zum Zuführen von Brennstoff in. die Kammer je einen in jedem Einlass angeordneten Brennstoff injektor und je eine an jedem Injektor an geschlossene Brennstoff-Zufuhrleitung auf- weisen, gelzennzeichnet durch eine Anzahl voneinander unabhängig betätigbarer Brenn- stoff-Steuerventile, die je an eine Brennstoff- zufuhrleiturng angeschlossen sind. 2. Combustion device according to claim 1, in which the means for feeding fuel into the chamber each have a fuel injector arranged in each inlet and a fuel feed line connected to each injector, characterized by a number independent of one another actuatable fuel control valves which are each connected to a fuel supply line. 3. Verbrennungseinrichtung nach Unter- ansprucli ?, hei welcher die Brennkammer in i@in Aussengehäuse mit einem axialen Kühlluft- einlass und einem axialen Auslass für die Ab gase und KÜhlhift, eingeschlossen ist, wobei zwischen Kammer und Aussengehäuse ein Ringraum für Kühlluftdurchfluss belassen ist., gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von ; 3. Combustion device according to subordinate claims, which means that the combustion chamber is enclosed in the outer housing with an axial cooling air inlet and an axial outlet for the exhaust gases and cooling stroke, an annular space for cooling air flow being left between the chamber and the outer housing. characterized by a plurality of; iiiherhalb des Aussengehäuses angeordneten :1bmveigroliren, die das Aussengehäuse mit den Brennkammereinlässen verbinden, und ilureh ein in jedem Abzweigrohr vorgesehene Steuerorgan. Verbrennungseinrichtung nach Unter- anspruch \?, bei welcher die Brennkammer in (, arranged outside the outer housing: 1bmveigroliren, which connect the outer housing to the combustion chamber inlets, and ilureh a control member provided in each branch pipe. Combustion device according to sub-claim \? In which the combustion chamber is in (, in @u1.'@en @@ehäuse mit einem Külillufteinlass und: einem Auslag zum Abführen von Kühl luft aus dem Aussengehäuse zusammen mit Abgasen aus der Kammer eingeschlossen ist, wobei um die Kammer ein Ringraum für Kühlluftdurchfluss belassen ist., dadurch ge- kennzeiehnet, dass auch die Kammereinlässe vom Ausserngehä-Lise eingeschlossen. sind und durch Ventile gesteuert. in @ u1. '@ en @@ ehäuse with a cooling air inlet and: a display for discharging cooling air from the outer housing together with exhaust gases from the chamber is enclosed, with an annular space for the flow of cooling air being left around the chamber., marked thereby that the chamber inlets are also enclosed by the outer casing. are and controlled by valves. werden, die in Offen- stellung den Abfluss von vom Kühlluftstrom abzweigenden Verbrennin7gsluftströmen aus dem Aussengehäuse in die Brennkammer ermöglichen:. 5. Verbrennungseinrichtung nach Unter- ansprueh 3, dadurch gekennzeichnet, dass Brennkammer und Aussengehäuse so bemes sen sind, dass zwischen diesen Elementen, ein Kühlluftströmungsweg geschaffen ist, der den Durchtritt des grösseren Teils der Gesamt luftzufuhr gestattet. which, in the open position, allow the combustion air streams branching off from the cooling air stream to flow out of the outer housing into the combustion chamber :. 5. Combustion device according to sub-claim 3, characterized in that the combustion chamber and outer housing are dimensioned so that a cooling air flow path is created between these elements, which allows the passage of the greater part of the total air supply.
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