DE1006215B - Brennkammer fuer Strahltriebwerke, Gasturbinen u. dgl. - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung 'bezieht sich auf Brennkammern für Strahltriebwerke, Gasturbinen oder andere Zwecke, wie Lufterhitzer, und betrifft Brennkammern für flüssige Brennstoffe in rohr- oder ringförmiger Bauweise mit doppelten Wänden, zwischen denen ein Gebläse Luft hindurchdrückt.

Damit sich Brennstoff und Verbrennungsluft gut mischen, muß die letztere in wirbelnde Bewegung versetzt werden. Es ist bekannt, zu· diesem Zweck vor der Einblasseite der Kammer eine hohle Blechnase anzuordnen, die von mindestens einer Luftleitung durchsetzt wird, und Leitschaufeln, vor denen die Leitung mündet und hinter denen die wirbelnde Luft durch eine Öffnung, in der koaxial eine Brennstoffdüse sitzt, in die Brennkammer eintritt.

Die Erfindung verwendet statt dessen eine Wirbelkammer, in die die Luft tangential zur Kreisbewegung und senkrecht zur Richtung des aus der Brennstoffdüse austretenden Strahles eintritt. Es wurde gefunden, daß in einer solchen Kammer die Wirbelbewegung der Luft viel intensiver und infolgedessen die Vermischung von Luft und Brennstoff viel inniger ist, als dies mit Leitschaufeln erreicht werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist die Wirbelkammer in Form einer Schnecke ausgeführt. Die Brennstoffdüse kann in der Wirbel- oder in der Brennkammer angeordnet sein.

In Weiterbildung der Erfindung sind in Anwendung einer bei bekannten, mit Wirbel vorrichtungen versehene Brennkammern gezeigten Anordnung in der Nase mehrere Wirbelkammern mit je einer Auslaßöffnung und mit je einer eigenen oder einer allen gemeinsamen Luftzufuhrleitung untergebracht, und eine entsprechende Anzahl B renn stoff düsen sind koaxial mit der Auslaßöffnung jeder Kammer und entweder in den Wirbelkammern oder in der Brennkammer angeordnet.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Fig. 1 ist ein Teillängsschnitt durch eine Ringkammer,

Fig. 2 ein Querschnitt durch die Kammer, und zwar in der oberen Hälfte längs der Linie 1-1, in der unteren Hälfte längs der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 1;

Fig. 4 ist ein Teillängssc'hnitt durch eine Rohrbrennkammer und

Fig. 5 der dazugehörige Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 4;

Fig. 6 schließlich zeigt eine andere Ausführungsform ähnlich Fig. 4.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine in der üblichen Weise konstruierte ringförmige Brennkammer α aus MetallbJechen mit inneren und äußeren Wänden von im wesentlichen zylindrischer Gestalt, die von inneren Brennkammer für Strahltriebwerke,
Gasturbinen u. dgl.

Anmelder:

Joseph Lucas (Industries) Limited,
Birmingham (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Börsenstr. 17

und äußeren Luftkanälen b und c umgeben sind. Die beiden Ringkanäle haben einen gemeinsamen Einlaß d, in den ein Gebläse Luft hineindrückt. Auf ihrer Einblasstirnseite ist die Kammer durch eine Anordnung überlappender gestürzter Bleche e verschlossen, deren jedes in der Mitte eine Brenndiise f trägt. Von der Stirnseite erstreckt sich in Richtung auf den Luftei-nlaß eine hohle Blechnase g von ringförmiger Form, die die einströmende Luft auf den inneren und äußeren Luftkanal verteilt. In die Nase sind eine Anzahl Röhren h eingesetzt, die aus dem an der Nase zum inneren Luftkanal hinstreichenden Luftstrom einen Teil abzweigen. Jede Röhre mündet in eine schneckenförmige Kammer i, die bei allmählich abnehmendem Querschnitt die Düse umgibt und an deren Öffnung einen runden Auslaß ;' hat.

In der Schneckenkammer erfährt die von der Rölhre zugeführte Luft eine kreisende Bewegung, und die durch den Auslaß / austretende wirbelnde Luft bildet mit dem aus der Düse austretenden Brennstoffsträhl in der vor der Düse liegenden Brennzone ein inniges Brennstoff-Luft-Gemisch.

Diese Anordnung kann dahin abgewandelt werden, daß die innere Wand der Brennkammer aus zwei oder mehr konzentrischen Ringen von Segmenten e gebildet wird. Auch können die Düsen, anstatt jede in einer Wirbelkammer angeordnet zu sein, in der Brennkammer sitzen und den Brennstoffstrahl aufwärts gegen die Austrittsöffnung der zugehörigen Wirbelkammer richten. Ferner können die Düsen, statt den Brennstoff als Flüssigkeitsstrahl auszusprühen, auch mit Verdampfern kombiniert sein, um den Brennstoff in Gasform einzublasen.

Soll die Erfindung auf eine Rohrbrennkammer angewendet werden, so kann eine der beschriebenen Wirbelkammern in der Achse der Brennkammer an

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ihrer Stirnseite angeordnet werden. Besonders vorteilhaft sind jedoch die in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Anordnungen.

- In Fig. 4 und 5 ist die von einem Luftkanal b umgebene Brennkammer a mit einem koaxialen Frischluftrohr in ausgerüstet, das durch die Blechnase g hindurchtritt und in einer ringförmigen öffnung η endet. In der Stirnseite der Brennkammer sind gleichmäßig verteilt z.B. vier Wirbelkammern i angeordnet, die je einen Auslaß / haben und gemeinsam aus der Ringöffnung η gespeist werden. Wie die Düsen / angeordnet sind, lassen die Fig. 4 und 5 ohne weiteres erkennen. Auch bei dieser Ausführung erhält die Brennkammer Zusatzluft, und zwar ist die Nase g so geformt, daß sie einen ringförmigen Luftkanal ο i$ bildet, der in der Stirnfläche der Kammer mündet.

Eine andere Anordnung der Brenndüsen zeigt die Fig. 6. Hier sitzen sie in der Brennkammer und sind mit einem Verdampfer p zusammengebaut, dem die Brennstofffiüssigkeit durch eine mit dem Frischluftrohr m konzentrische Röhre q zugeführt wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche:
   1. Brennkammer für Strahltriebwerke,

   Kammer, angeordneten hohlen Blechnase, die von mindestens einer Luftzufuhrleitung durchsetzt wird und eine die Luft in wirbelnde Bewegung . versetzende Vorrichtung aufnimmt, in die die Leitung mündet und von der aus die Luft durch eine öffnung, in der koaxial eine Brennstoffdüse angeordnet ist, in die Brennkammer eintritt, gekennzeichnet durch eine Wirbelkammer (2·), vorzugsweise in Form einer Schnecke, in die die Luft tangential zur Kreisbewegung und senkrecht zur Richtung des aus der Brennstoffdüse (/) austretenden Strahles eintritt.
2. 2. Brennkammer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere in der Nase (g) angeordnete Wirbelkammern (i) mit je einer Auslaßöffnung (;) und mit je einer eigenen oder einer allen gemeinsamen Luftzufuhrleitung {h, m) und durch eine entsprechende Anzahl Brennstoffdüsen (/), die koaxial mit der Auslaßöffnung jeder Kammer und entweder in den Wirbelkammern oder in der Brennkammer angeordnet sind.

   Gasturbinen u. dgl. mit einer vor der Einblasseite der In Betracht gezogene Druckschriften:
   Britische Patentschriften Nr. 710 589, 694 448;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 609 663.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 868/206 4.57