CH702738B1 - Brennkammerflammrohr für eine Brennkammer einer Turbinenmaschine. - Google Patents

Brennkammerflammrohr für eine Brennkammer einer Turbinenmaschine. Download PDF

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CH702738B1
CH702738B1 CH00289/11A CH2892011A CH702738B1 CH 702738 B1 CH702738 B1 CH 702738B1 CH 00289/11 A CH00289/11 A CH 00289/11A CH 2892011 A CH2892011 A CH 2892011A CH 702738 B1 CH702738 B1 CH 702738B1
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cylindrical
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Abstract

Ein Brennkammerflammrohr für eine Brennkammer einer Turbinenmaschine enthält ein einwandiges, im Wesentlichen zylindrisches Flammrohr (20), das bezüglich der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr sich von einem stromaufwärts gelegenen Kopfende zu einem stromabwärts gelegenen hinteren Ende erstreckt. Das Brennkammerflammrohr weist ferner eine Venturieinrichtung auf, die in einem Innenraum des Flammrohrs zwischen dem Kopfende und dem hinteren Ende ausgebildet ist, wobei die Venturieinrichtung durch einen ersten geneigten Abschnitt (73) des einwandigen Flammrohrs, dessen Durchmesser sich entlang der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr verringert, und einen zweiten geneigten Abschnitt (75) des einwandigen Flammrohrs gebildet ist, dessen Durchmesser sich entlang der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr vergrössert, wobei bezüglich der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr ein stromabwärts gelegenes hinteres Ende des ersten geneigten Abschnitts (73) mit einem stromaufwärts gelegenen Kopfende des zweiten geneigten Abschnitts (75) verbunden ist.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Brennkammerflammrohr für eine Brennkammer einer Turbinenmaschine sowie eine Anordnung, die ein Brennkammerflammrohr und eine Luftleiteinrichtung umfasst.
Hintergrund zu der Erfindung
[0002] Turbinenmaschinen, die in der Energieerzeugungsindustrie verwendet werden, enthalten gewöhnlich einen Verdichterabschnitt, der von mehreren Brennkammern umgeben ist. Die Brennkammern sind in einem konzentrischen Ring rings um die Aussenseite des Verdichters angeordnet. Verdichtete Luft aus dem Verdichterabschnitt wird in die Brennkammern eingespeist, in denen sie mit einem Brennstoff vermischt wird. Das Brennstoff-Luft-Gemisch wird anschliessend in den Brennkammern verbrannt, und die heissen Verbrennungsgase werden in den Turbinenabschnitt der Maschine geleitet, um die Antriebskraft zum Drehen der Turbine zu liefern.
[0003] Eine typische Brennkammer einer Turbinenmaschine enthält ein Brennkammerflammrohr, das den Brennraum umgibt, in dem das Brennstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird. Einige Arten von Brennkammern enthalten eine Venturieinrichtung innerhalb des Brennkammerflammrohrs, die im Wesentlichen durch einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt der Innenseite des Brennkammerflammrohrs gebildet ist.
[0004] Der Abschnitt verringerten Durchmessers eines Brennkammerflammrohrs, der eine Venturieinrichtung bildet, erfordert häufig eine spezielle Kühlung, um zu verhindern, dass die Materialien, die die Venturieinrichtung aufweisen, durch die heissen Verbrennungsgase beschädigt werden. Dies wird gewöhnlich durch Bereitstellung einer zweiwandigen Struktur erreicht, wobei Kühlluft durch den kreisringförmigen Zwischenraum zwischen der Innen- und der Aussenwand des Venturiabschnitts strömt, um den Venturiabschnitt zu kühlen. Bedauerlicherweise ist diese Struktur komplex, und sie kann schwierig und teuer herzustellen sein. Ausserdem führt die Komplexität des zweiwandigen Venturiabschnitts häufig zu Luftleckagen, die den Gesamtwirkungsgrad der Turbine reduzieren sowie zu der Erzeugung unerwünschter Verbrennungsnebenprodukte führen können.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Struktur und Herstellung eines Brennkammerflammrohrs sowie seine Kühlung bei Verwendung in einer Turbinenmaschine zu vereinfachen und dabei die Anfälligkeit für Leckströme zu verringern. Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Brennkammerflammrohr nach Anspruch 1 sowie eine Anordnung nach Anspruch 6 gelöst.
Kurze Beschreibung der Erfindung
[0006] Die Erfindung betrifft ein Brennkammerflammrohr für eine Brennkammer einer Turbinenmaschine, das aus einem einwandigen, im Wesentlichen zylindrischen Flammrohr gebildet ist, das bezüglich der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr sich von einem Kopfende zu einem hinteren Ende erstreckt. Das Brennkammerflammrohr weist ferner eine Venturieinrichtung auf, die in einem Innenraum des Flammrohrs zwischen dem Kopfende und dem hinteren Ende ausgebildet ist, wobei die Venturieinrichtung durch einen ersten geneigten Abschnitt des einwandigen Flammrohrs, dessen Durchmesser sich entlang der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr verringert, und einen zweiten geneigten Abschnitt des einwandigen Flammrohrs gebildet ist, dessen Durchmesser sich entlang der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr vergrössert, wobei bezüglich der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr ein stromabwärts gelegenes hinteres Ende des ersten geneigten Abschnitts mit einem stromaufwärts gelegenen Kopfende des zweiten geneigten Abschnitts verbunden ist.
[0007] Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung, die ein erfindungsgemässes Brennkammerflammrohr sowie eine Luftleiteinrichtung umfasst. Die Luftleiteinrichtung ist an einer Aussenseite des einwandigen Flammrohrs derart montiert, dass zwischen einer Innenseite der Luftleiteinrichtung und einer Aussenseite des Flammrohrs ein ringförmiger Zwischenraum vorhanden ist. Die Luftleiteinrichtung lenkt einen Teil einer Luftströmung, die bei Verwendung des Brennkammerflammrohrs in einer Turbinenmaschine entlang der Aussenseite des Flammrohrs von seinem hinteren Ende zu seinem Kopfende strömt, auf eine ringförmige Vertiefung um, die auf der Aussenseite des Flammrohrs durch den ersten und den zweiten geneigten Abschnitt des Flammrohrs gebildet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0008] <tb>Fig. 1<SEP>zeigt eine Querschnittsansicht einer typischen Brennkammer gemäss Stand der Technik, die ein Brennkammerflammrohr mit einer zweiwandigen Venturieinrichtung enthält. <tb>Fig. 2<SEP>zeigt eine Querschnittsansicht einer Brennkammer, die ein einwandiges Brennkammerflammrohr mit einer Venturieinrichtung enthält; <tb>Fig. 3<SEP>zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Ausführungsform eines einwandigen Brennkammerflammrohrs, das eine Luftleiteinrichtung enthält; <tb>Fig. 4<SEP>zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer weiteren Ausführungsform eines einwandigen Brennkammerflammrohrs, das eine Luftleiteinrichtung enthält; <tb>Fig. 5<SEP>zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer weiteren Ausführungsform eines einwandigen Brennkammerflammrohrs, das eine Luftleiteinrichtung enthält; <tb>Fig. 6<SEP>zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer noch weiteren Ausführungsform eines einwandigen Brennkammerflammrohrs, das eine Luftleiteinrichtung enthält; und <tb>Fig. 7<SEP>zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines einwandigen Brennkammerflammrohrs, das eine Venturieinrichtung enthält.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
[0009] Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer typischen Brennkammer gemäss Stand der Technik, die in einer Turbinenmaschine verwendet wird. Die Brennkammer ist neben einem Verdichterabschnitt 12 der Turbinenmaschine angeordnet. Die Brennkammer enthält ein Übergangsstück 10, das zu einem Turbinenabschnitt der Maschine führt. Mit dem Übergangsstück 10 ist ein Brennkammerflammrohr 20 verbunden. Das Brennkammerflammrohr 20 umgibt einen Brennraum 95, in dem das Brennstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird.
[0010] An dem Kopfende der Brennkammer sind mehrere primäre Brennstoffdüsen 50 in einem kreisförmigen Muster rings um den Umfang der Brennkammer angeordnet. Die Brennkammer kann ferner eine sekundäre Düse 60 enthalten, die in der Mitte der Brennkammer positioniert ist. Brennstoff wird in den Innenraum des Brennkammerflammrohrs 20 durch die Brennstoffdüsen 50, 60 zugeführt.
[0011] Eine Strömungshülse 30 ist rings um die Aussenseite des Brennkammerflammrohrs 20 angeordnet. Ein Brennkammergehäuse 40 umgibt die Aussenseite der Strömungshülse 30. Zwischen der Aussenseite des Brennkammerflammrohrs 20 und einer Innenseite der Strömungshülse 30 ist ein ringförmiger Zwischenraum ausgebildet. Verdichtete Luft aus dem Verdichterabschnitt 12 der Turbinenmaschine strömt in diesen Ringraum hinein und durch diesen hindurch, wie dies durch die Pfeile in Fig. 1 veranschaulicht ist.
[0012] Die verdichtete Luft tritt in das hintere Ende des Ringraums zwischen dem Brennkammerflammrohr 20 und der Strömungshülse 30 hinein und strömt anschliessend zu dem Kopfende der Brennkammer hin. Wenn die verdichtete Luft das Kopfende erreicht, dreht sie um 180° und tritt anschliessend in den Innenraum des Brennkammerflammrohrs 20 ein. Die verdichtete Luft vermischt sich dann mit einem Brennstoff, der durch die Brennstoffdüsen 50, 60 geliefert wird, und das Brennstoff-Luft-Gemisch wird in dem Brennraum 95 verbrannt.
[0013] Wie in Fig. 1 veranschaulicht, ist in dem Innenraum des Brennkammerflammrohrs 20 eine Venturieinrichtung 26 angeordnet. Die Venturieinrichtung 26 ist durch eine doppelwandige Struktur gebildet, die eine Innenwand 24 und abgewinkelte Aussenwände 21, 22 enthält. In den abgewinkelten Aussenwänden 21/22 sind Luftlöcher 23 ausgebildet, um durch den Ringraum zwischen dem Brennkammerflammrohr 20 und der Strömungshülse 30 strömender Luft zu ermöglichen, durch die Löcher 23 hindurch- und in den Zwischenraum hineinzutreten, der zwischen den abgewinkelten Aussenwänden 21/22 und der Innenwand 24 der Venturieinrichtung 26 ausgebildet ist.
[0014] Die doppelwandige Struktur der Venturieinrichtung ist ausgelegt, um die Venturieinrichtung 26 kühlen zu helfen, um dadurch zu verhindern, dass die Venturieinrichtung überhitzt und beschädigt wird. Wie durch die Pfeile in Fig. 1 veranschaulicht, strömt die die Löcher 23 in den abgewinkelten Aussenwänden 21/22 passierende Luft entlang des Ringraums zwischen der Innen- und der Aussenwand der Venturieinrichtung, und diese Luft tritt schliesslich an dem hinteren Ende 27 der Innenwand 24 der Venturieinrichtung aus und vereinigt sich mit dem verbrennenden Brennstoff-Luft-Gemisch in dem Innenraum des Brennkammerflammrohrs 20. Folglich bringen die Löcher 23 in den abgewinkelten Aussenwänden 21/22 der Venturieinrichtung schliesslich Luft in den Innenraum des Brennkammerflammrohrs 20 ein.
[0015] Wie vorstehend erwähnt, ist die Bereitstellung dieser doppelwandigen Struktur für die Venturieinrichtung relativ kostspielig. Die doppelwandige Struktur ist schwer herzustellen, und aufgrund der mehreren Winkel und Teile, die zur Bildung dieser doppelwandigen Venturieinrichtung verwendet werden, kann es Leckströme und eine Beeinträchtigung der verschiedenen Teile geben.
[0016] Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brennkammerflammrohrs, das eine Venturieinrichtung enthält. In dieser Struktur ist das gesamte Brennkammerflammrohr, einschliesslich der Venturieinrichtung, aus einer einwandigen Struktur gebildet, die sich von dem Kopfende zu dem hinteren Ende der Brennkammer erstreckt. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist das Brennkammerflammrohr 20 weiterhin von einer Strömungshülse 30 umgeben, so dass verdichtete Luft aus dem Verdichterabschnitt 12 weiterhin durch den Ringraum zwischen dem Brennkammerflammrohr 20 und der Strömungshülse 30 verläuft.
[0017] In dem Brennkammerflammrohr 20, wie es in Fig. 2 veranschaulicht ist, ist die Venturieinrichtung durch zwei abgewinkelte Wände gebildet, die einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt 28 entlang der Längserstreckung des einwandigen Brennkammerflammrohrs 20 bilden. Die entlang des Ringraums zwischen dem Brennkammerflammrohr 20 und der Strömungshülse 30 strömende verdichtete Luft kühlt die Aussenseite des Brennkammerflammrohrs 20, einschliesslich des Abschnitts 28 verringerten Durchmessers, der die Venturieinrichtung bildet.
[0018] Um sicherzustellen, dass eine Luftströmung auf die Aussenseite des Abschnitts 28 verringerten Durchmessers herab gerichtet wird, kann die Brennkammer eine Luftleiteinrichtung 70 enthalten. In der in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsform enthält die Luftleiteinrichtung 70 zwei abgewinkelte Wände, die im Wesentlichen parallel zu und ausgerichtet mit den beiden abgewinkelten Wänden verlaufen, die den Abschnitt 28 verringerten Durchmessers des Brennkammerflammrohrs 20 bilden. Die Luftleiteinrichtung lenkt einen Teil der den Ringraum zwischen dem Brennkammerflammrohr 20 und der Strömungshülse 30 passierenden Luft herab in den Abschnitt reduzierten Durchmesser, um die Aussenwand des Venturiabschnitts des einwandigen Brennkammerflammrohrs 20 zu kühlen.
[0019] Wie vorstehend erläutert und indem erneut auf Fig. 1 Bezug genommen wird, führen die zweiwandigen Venturistrukturen schliesslich dazu, dass ein Teil der Luft aus einem Verdichterabschnitt in den Brennraum 95 der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform an einer Stelle unmittelbar stromabwärts von dem hinteren Ende 27 der Innenwand 24 der Venturieinrichtung geliefert wird. Um eine ähnliche Einströmung von Luft an dieser Stelle in der in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsform zu erzielen, können mehrere Verdünnungslöcher 74 durch das einwandige Brennkammerflammrohr 20 hindurchführend ausgebildet sein.
[0020] In der in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsform sind die Verdünnungslöcher 74 in einem Kreisring um die Aussenseite des Brennkammerflammrohrs 20 herum ausgebildet. Dies ermöglicht, Luft aus dem Ringraum zwischen dem Brennkammerflammrohr 20 und der Strömungshülse 20 in den Innenraum des Brennkammerflammrohrs 20 an einer Stelle einzuströmen, die im Wesentlichen ähnlich der Stelle ist, an der die zur Kühlung der Venturieinrichtung der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform verwendete Kühlluft geliefert werden würde. Somit führt die Aufnahme der Verdünnungslöcher 74 in die in Fig. 2 veranschaulichte Ausführungsform zu im Wesentlichen ähnlichen Verbrennungsparametern, wie sie in der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform vorliegen würden.
[0021] Die Luftleiteinrichtung 70, die zur Umlenkung von Kühlluft herab auf die Aussenseite des Abschnitts 28 reduzierten Durchmessers eines einwandigen Brennkammerflammrohrs 20 verwendet wird, kann eine Vielzahl unterschiedlicher Formen einnehmen. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Luftleiteinrichtung 70 aus zwei geraden Abschnitten gebildet ist, die unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, und bei der die beiden geraden Abschnitte im Wesentlichen parallel zu den abgewinkelten Abschnitten 73, 75 des Abschnitts verringerten Durchmessers des einwandigen Brennkammerflammrohrs 20 verlaufen, der die Venturieinrichtung bildet. Diese Ausführungsform ist der in Fig. 2 veranschaulichten im Wesentlichen ähnlich.
[0022] Das in Fig. 3 veranschaulichte Brennkammerflammrohr enthält ferner mehrere Turbulatorringe 76. Die Turbulatorringe 76 sind Vorsprünge, die auf der Aussenfläche des einwandigen Brennkammerflammrohrs 20 ausgebildet sind. Die Turbulatorringe 76 erstrecken sich rings um die Aussenseite des Brennkammerflammrohr 20. Wie in Fig. 3 veranschaulicht, könnten mehrere derartige Turbulatorringe 76 im Abstand zueinander entlang des hinteren Abschnitts des Brennkammerflammrohrs 20 angeordnet sein.
[0023] Die Turbulatorringe dienen dazu, eine turbulente Luftströmung in der verdichteten Luft, die durch den Ringraum zwischen dem Brennkammerflammrohr 20 und der Strömungshülse 30 hindurchtritt, herbeizuführen. Die turbulente Luftströmung hilft, die durch diese Luft erzielte Kühlwirkung zu verbessern, wodurch die Gesamttemperatur des Brennkammerflammrohrs 20 verringert wird.
[0024] Obwohl die in Fig. 3 veranschaulichte Ausführungsform fünf Turbulatorringe enthält, die entlang eines hinteren Abschnitts des Brennkammerflammrohrs 20 gleichmässig voneinander beabstandet sind, könnte eine andere Anzahl von Turbulatorringen vorgesehen sein, und diese könnten unterschiedlich voneinander beabstandet sein. Ausserdem wäre es ferner möglich, anstatt Vorsprünge auf der Aussenseite des Brennkammerflammrohrs vorzusehen, Nuten in der Oberfläche des Brennkammerflammrohrs 20 einzuschneiden, um eine turbulente Luftströmung zur Verbesserung der Kühlwirkung zu bewirken. In einigen Ausführungsformen könnte eine Kombination aus Nuten und Vorsprüngen verwendet werden, um eine turbulente Luftströmung zu bewirken. Noch weiter könnten, anstatt konzentrische Ringe, entweder als Vorsprünge oder als Vertiefungen, vorzusehen, auch mehrere diskrete Vorsprünge oder Ausnehmungen vorgesehen werden, die keine Ringe um die Aussenseite des Brennkammerflammrohrs herum bilden.
[0025] Die in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsform ist der in Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsform ähnlich. Jedoch enthält die Luftleiteinrichtung 70 in der in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsform gekrümmte Abschnitte anstatt gerader abgewinkelter Abschnitte. Eine Krümmung der Luftleiteinrichtung, wie in Fig. 4 veranschaulicht, kann den Fluss der verdichteten Luft fördern oder den Strömungswiderstand verringern.
[0026] Ausserdem erstrecken sich das hintere Ende und das Kopfende der Luftleiteinrichtung 70 in der in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsform über das hintere Ende und das Kopfende der abgewinkelten Wände 73/75, die die Venturieinrichtung bilden, hinaus. Es wäre ferner möglich, jegliche andere der offenbarten Ausführungsformen derart zu modifizieren, dass sich die Enden der Luftleiteinrichtung über das Kopfende und das hintere Ende der Venturieinrichtung hinaus erstrecken.
[0027] In der in Fig. 5 veranschaulichten Ausführungsform ist die Luftleiteinrichtung 70 aus einem einzigen geraden Abschnitt gebildet, der an dem hinteren Ende der Venturieinrichtung vorgesehen ist. Die entlang des Ringraums zwischen dem Brennkammerflammrohr 20 und der Strömungshülse 30 strömende Luft verläuft in der in Fig. 5 gezeigten Ansicht nach links. Somit wirkt die Luftleiteinrichtung 70 in Fig. 5 , um einen Teil der Luftströmung herab, in die Vertiefung hinein abzulenken, die auf der Aussenseite des Brennkammerflammrohrs 20 durch die abgewinkelten Abschnitte 73 und 75 der Venturieinrichtung gebildet ist. Sobald die Luft auf diese Weise herabgelenkt worden ist, wird ein grosser Teil der durch den umgelenkten Luftstrom erzielten Abkühlwirkungen erreicht worden sein. Somit ist es gegebenenfalls nicht erforderlich, irgendetwas mehr als das schmale Luftleitelement 70, wie es in Fig. 5 veranschaulicht ist, vorzusehen, um eine gute Kühlung des Abschnitts reduzierten Durchmessers des Brennkammerflammrohrs 20 zu erzielen.
[0028] Fig. 6 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform, die der in Fig. 5 veranschaulichten ähnlich ist. Jedoch erstreckt sich das hintere Ende der Luftleiteinrichtung 70 in der in Fig. 6 veranschaulichten Ausführungsform weiter in der Rückwärtsrichtung als die hintere Wand 75 der Venturieinrichtung. Ausserdem erstreckt sich das Kopfende der Luftleiteinrichtung 70 nicht über die gesamte Strecke hinweg in der Kopfendrichtung wie die hintere abgewinkelte Wand 75 der Venturieinrichtung. Ferner ist die Luftleiteinrichtung in Fig. 6 leicht gekrümmt um zu helfen, einen Teil der Luftströmung in die gewünschte Richtung auf den Abschnitt reduzierten Durchmessers des Brennkammerflammrohrs zu lenken.
[0029] Fig. 7 veranschaulicht eine noch weitere Ausführungsform eines einwandigen Brennkammerflammrohrs 20, das eine aus zwei abgewinkelten Wänden 73, 75 ausgebildete Venturieinrichtung enthält. In dieser Ausführungsform ist keine Luftleiteinrichtung vorgesehen. Die Luftströmung entlang der Aussenseite des Brennkammerflammrohrs reicht aus, um selbst den Abschnitt reduzierten Durchmessers zu kühlen, der durch die beiden abgewinkelten Wände 73, 75 gebildet ist.
[0030] Es kann vorteilhaft sein, einen Turbulatorring 76 (oder eine andere ähnliche Struktur) an dem hinteren Ende des Abschnitts reduzierten Durchmessers zu positionieren, um eine turbulente Luftströmung an dieser Stelle zu bewirken. Das Bewirken einer turbulenten Luftströmung an dieser Stelle kann helfen, einen Teil der Luftströmung zu veranlassen, auf den Abschnitt reduzierten Durchmessers, der durch die abgewinkelten Wände 73, 75 der Venturieinrichtung gebildet ist, gelenkt zu werden.
[0031] Während die Erfindung in Verbindung mit der momentan als die praktikabelste und bevorzugte angesehenen Ausführungsform beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt sein soll, sondern dass sie im Gegenteil verschiedene Modifikationen, die in dem Rahmen und Schutzumfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind, mit umfassen soll.
[0032] Ein Brennkammerflammrohr für eine Brennkammer einer Turbinenmaschine enthält ein einwandiges, im Wesentlichen zylindrisches Flammrohr 20, das bezüglich der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr sich von einem stromaufwärts gelegenen Kopfende zu einem stromabwärts gelegenen hinteren Ende erstreckt. Das Brennkammerflammrohr weist ferner eine Venturieinrichtung auf, die in einem Innenraum des Flammrohrs zwischen dem Kopfende und dem hinteren Ende ausgebildet ist, wobei die Venturieinrichtung durch einen ersten geneigten Abschnitt 73 des einwandigen Flammrohrs, dessen Durchmesser sich entlang der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr verringert, und einen zweiten geneigten Abschnitt 75 des einwandigen Flammrohrs gebildet ist, dessen Durchmesser sich entlang der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr vergrössert, wobei bezüglich der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr ein stromabwärts gelegenes hinteres Ende des ersten geneigten Abschnitts 73 mit einem stromaufwärts gelegenen Kopfende des zweiten geneigten Abschnitts 75 verbunden ist.
Teileliste
[0033] <tb>10<SEP>Übergangsstück <tb>12<SEP>Verdichterabschnitt <tb>20<SEP>Brennkammerflammrohr <tb>21, 22<SEP>Aussenwand <tb>23<SEP>Luftlöcher <tb>24<SEP>Innenwand <tb>25<SEP>Ringraum der Venturieinrichtung <tb>26<SEP>Venturieinrichtung <tb>27<SEP>Hinteres Ende der Innenwand <tb>28<SEP>Abschnitt reduzierten Durchmessers <tb>30<SEP>Strömungshülse <tb>40<SEP>Brennkammergehäuse <tb>50<SEP>Primäre Brennstoffdüse <tb>60<SEP>Sekundäre Brennstoffdüse <tb>70<SEP>Leiteinrichtung <tb>72<SEP>Ringraum innerhalb der Leiteinrichtung <tb>73<SEP>Erster geneigter Abschnitt des Flammrohrs <tb>74<SEP>Verdünnungslöcher <tb>75<SEP>Zweiter geneigter Abschnitt des Flammrohrs <tb>76<SEP>Turbulatorringe <tb>95<SEP>Brennraum

Claims (10)

1. Brennkammerflammrohr (20) für eine Brennkammer einer Turbinenmaschine, das aufweist: ein einwandiges, im Wesentlichen zylindrisches Flammrohr, das bezüglich der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr sich von einem stromaufwärts gelegenen Kopfende zu einem stromabwärts gelegenen hinteren Ende erstreckt; eine Venturieinrichtung, die in einem Innenraum des Flammrohrs zwischen dem Kopfende und dem hinteren Ende des Flammrohrs ausgebildet ist, wobei die Venturieinrichtung gebildet ist durch: einen ersten geneigten Abschnitt (73) des einwandigen Flammrohrs, dessen Durchmesser sich entlang der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr verringert; und einen zweiten geneigten Abschnitt (75) des einwandigen Flammrohrs, dessen Durchmesser sich entlang der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr vergrössert, wobei bezüglich der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr ein stromabwärts gelegenes hinteres Ende des ersten geneigten Abschnitts (73) des Flammrohrs mit einem stromaufwärts gelegenen Kopfende des zweiten geneigten Abschnitts (75) des Flammrohrs verbunden ist.
2. Brennkammerflammrohr (20) nach Anspruch 1, wobei bezüglich der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr das im Wesentlichen zylindrische Flammrohr einen stromabwärts gelegenen hinteren zylindrischen Abschnitt enthält, der mit dem hinteren Ende des zweiten geneigten Abschnitts (75) des Flammrohrs verbunden ist, und wobei mehrere Verdünnungslöcher (74) in dem hinteren zylindrischen Abschnitt des Flammrohrs ausgebildet sind.
3. Brennkammerflammrohr (20) nach Anspruch 2, wobei die mehreren Verdünnungslöcher (74) in einem Ring angeordnet sind, der sich rings um einen Umfang des hinteren zylindrischen Abschnitts des Flammrohrs erstreckt, und wobei der Ring aus Verdünnungslöchern (74) von dem hinteren Ende des zweiten geneigten Abschnitts (75) des Flammrohrs in Strömungsrichtung durch das Brennkammerflammrohr beabstandet angeordnet ist.
4. Brennkammerflammrohr (20) nach Anspruch 1, wobei bezüglich der Strömungsrichtung im Brennkammerflammrohr das im Wesentlichen zylindrische Flammrohr einen stromabwärts gelegenen hinteren zylindrischen Abschnitt enthält, der mit dem hinteren Ende des zweiten geneigten Abschnitts (75) des Flammrohrs verbunden ist, und wobei wenigstens ein Turbulatorring (76) an dem hinteren zylindrischen Abschnitt angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Turbulatorring (76) von einer Aussenseite des hinteren zylindrischen Abschnitts vorragt und sich um einen Umfang des hinteren zylindrischen Abschnitts herum erstreckt.
5. Brennkammerflammrohr (20) nach Anspruch 4, das mehrere Turbulatorringe (76) aufweist, die im Abstand zueinander entlang des hinteren zylindrischen Abschnitts angeordnet sind.
6. Anordnung, umfassend ein Brennkammerflammrohr (20) nach Anspruch 1 und eine Luftleiteinrichtung (70), die an einer Aussenseite des einwandigen, im Wesentlichen zylindrischen Flammrohrs derart montiert ist, dass ein Ringraum (72) zwischen der Luftleiteinrichtung (70) und dem im Wesentlichen zylindrischen Flammrohr vorhanden ist, wobei die Luftleiteinrichtung (70) eingerichtet ist, um einen Teil einer Luftströmung, die bei Verwendung des Brennkammerflammrohrs (20) in einer Turbinenmaschine entlang der Aussenseite des zylindrischen Flammrohrs von seinem hinteren Ende zu seinem Kopfende strömt, auf eine ringförmige Vertiefung umzulenken, die auf der Aussenseite des Flammrohrs durch den ersten und den zweiten geneigten Abschnitt (73, 75) des Flammrohrs gebildet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Luftleiteinrichtung (70) aufweist: einen ersten geneigten Abschnitt, dessen Durchmesser sich entgegen der Strömungsrichtung auf der Aussenseite des zylindrischen Flammrohrs verringert, wobei der erste geneigte Abschnitt der Luftleiteinrichtung (70) zu dem ersten geneigten Abschnitt (73) des Flammrohrs ausgerichtet ist; und einen zweiten geneigten Abschnitt, dessen Durchmesser sich entgegen der Strömungsrichtung auf der Aussenseite des zylindrischen Flammrohrs vergrössert, wobei bezüglich der Strömungsrichtung auf der Aussenseite des zylindrischen Flammrohrs ein stromaufwärts gelegenen hinterer Abschnitt des ersten geneigten Abschnitts der Luftleiteinrichtung (70) mit einem stromabwärts gelegenen Kopfende des zweiten geneigten Abschnitts der Luftleiteinrichtung (70) verbunden ist und wobei der zweite geneigte Abschnitt der Luftleiteinrichtung (70) zu dem zweiten geneigten Abschnitt (75) des Flammrohrs ausgerichtet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, wobei bezüglich der Strömungsrichtung auf der Aussenseite des zylindrischen Flammrohrs sich das stromabwärts gelegene Kopfende des ersten geneigten Abschnitts der Luftleiteinrichtung (70) in Strömungsrichtung auf der Aussenseite des zylindrischen Flammrohrs über ein stromabwärts gelegenes Kopfende des ersten geneigten Abschnitts (73) des zylindrischen Flammrohrs hinaus erstreckt.
9. Anordnung nach Anspruch 8, wobei bezüglich der Strömungsrichtung auf der Aussenseite des zylindrischen Flammrohrs sich das stromaufwärts gelegene hintere Ende des zweiten geneigten Abschnitts der Luftleiteinrichtung (70) entgegen der Strömungsrichtung auf der Aussenseite des zylindrischen Flammrohrs über das stromaufwärts gelegene hintere Ende des zweiten geneigten Abschnitts (75) des zylindrischen Flammrohrs hinaus erstreckt.
10. Anordnung nach Anspruch 7, wobei bezüglich der Strömungsrichtung auf der Aussenseite des zylindrischen Flammrohrs sich das stromaufwärts gelegene hintere Ende des zweiten geneigten Abschnitts der Luftleiteinrichtung (70) entgegen der Strömungsrichtung auf der Aussenseite des zylindrischen Flammrohrs über das stromaufwärts gelegene hintere Ende des zweiten geneigten Abschnitts (75) des zylindrischen Flammrohrs hinaus erstreckt.
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