DE102004032062A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Speiseluft in Turbinenbrennkammern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Speiseluft in Turbinenbrennkammern Download PDF

Info

Publication number
DE102004032062A1
DE102004032062A1 DE102004032062A DE102004032062A DE102004032062A1 DE 102004032062 A1 DE102004032062 A1 DE 102004032062A1 DE 102004032062 A DE102004032062 A DE 102004032062A DE 102004032062 A DE102004032062 A DE 102004032062A DE 102004032062 A1 DE102004032062 A1 DE 102004032062A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
inlet
flame stabilizer
volute
extending
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102004032062A
Other languages
English (en)
Inventor
John A. North Andover Manteiga
Walter J. Danvers Tingle
Timothy A. Peabody White
Kevin F. Everett Canillas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE102004032062A1 publication Critical patent/DE102004032062A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F23R3/60Support structures; Attaching or mounting means
    • 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
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • 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
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/10Air inlet arrangements for primary air
    • 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
    • F23R3/50Combustion chambers comprising an annular flame tube within an annular casing
    • 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
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00017Assembling combustion chamber liners or subparts

Abstract

Brennkammer (16) für einen Gasturbinenmotor, zu der gehören: ein Flammenstabilisator (43), der darin einen Brennraum (54) definiert, und ein Gehäuse (40), das sich um den Umfang des Brennkammerflammenstabilisators erstreckt, wobei das Gehäuse einen strömungsmäßig mit einer Speiseluftquelle verbundenen Einlass (84) und einen Volutenkanal aufweist (86), der strömungsmäßig mit dem Einlass verbunden ist und sich zumindest teilweise um den Umfang des Flammenstabilisators erstreckt.

Description

  • HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft ganz allgemein Gasturbinen, insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Zuführen von Speiseluft in Turbinenbrennkammern.
  • Bekannte Turbinenmotoren weisen einen Verdichter auf, der dazu dient, geeignet mit einem Brennstoff gemischte Luft zu verdichten und einer ringförmigen Brennkammer zuzuführen, in der das Gemisch gezündet wird, um heiße Verbrennungsgase zu erzeugen. Die Gase werden wenigstens einer Turbine zugeführt, die den Verbrennungsgasen Energie entzieht, um den Verdichter anzutreiben, sowie Nutzleistung abzugeben, z.B. um ein Fahrzeug fortzubewegen.
  • In zumindest einigen bekannten Turbinenmotoren wird die Verdichterausgangsluft in einem gesonderten Wärmetauscher vorgewärmt, bevor sie über einen Kanal an die Brennkammer verzweigt wird. Insbesondere wird die Speiseluft durch einen einzigen Zufuhr-Einlasspunkt in die Brennkammer verzweigt. Obwohl die gesamte in den Einlass eintretende Luft in die Brennkammer kanalisiert wird, kann es zu unnötigen Druckverlusten und einer unzureichenden Verteilung der in die Brenn kammer eingespeisten Luft kommen, da die Einspeisung der Speiseluft in die ringförmige Brennkammer möglicherweise nicht gleichmäßig erfolgt. Hierdurch kann es zu einer Reduzierung der Turbinenleistung und einer Induzierung von in Umfangsrichtung um das Gehäuse verlaufenden Temperaturgradienten kommen, das die Brennkammer umgibt. Im Laufe der Zeit können derartige Gradienten eine nicht in Umfangsrichtung verlaufende thermische Ausdehnung hervorrufen, die sich möglicherweise nachteilig auf Blattspitzentoleranzen der Turbomaschine auswirkt und/oder die Turbinenleistung reduziert. Außerdem kann ein anhaltender Betrieb mit solchen Temperaturgradienten die Nutzungslebensdauer der Brennkammer reduzieren.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In einem Aspekt ist ein Verfahren zum Zusammenbau eines Gasturbinenmotors geschaffen. Zu dem Verfahren gehören die Schritte: Bereitstellen einer Brennkammer, die einen Flammenstabilisator enthält, der darin einen Brennraum definiert, und Ankoppeln eines Gehäuses innerhalb des Gasturbinenmotors, so dass dieses sich um den Umfang des Brennkammerflammenstabilisators erstreckt, wobei das Gehäuse einen Einlass und einen Volutenkanal aufweist, der strömungsmäßig mit dem Einlass verbunden ist und sich zumindest teilweise um den Umfang des Flammenstabilisators erstreckt. Zu dem Verfahren gehört ferner der Schritt, den Einlass in strömungsmäßiger Verbindung an eine Speiseluftquelle anzuschließen.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Brennkammer für einen Gasturbinenmotor geschaffen. Die Brennkammer enthält einen Flammenstabilisator, der darin einen Brennraum definiert, und ein Gehäuse, das sich um den Umfang des Brennkammerflammenstabilisators erstreckt. Das Gehäuse weist einen in strömungsmäßiger Verbindung an eine Speiseluftquelle angeschlossenen Einlass und einen strömungsmäßig an den Einlass gekoppelten Volutenkanal auf. Der Volutenkanal erstreckt sich zumindest teilweise um den Umfang des Flammenstabilisators.
  • In einem anderen Aspekt ist ein Gasturbinenmotor geschaffen. Der Gasturbinenmotor enthält einen Verdichter und eine stromaufwärts des Verdichters angeordnete Brennkammer. Zu der Brennkammer gehören ein Flammenstabilisator, der darin einen Brennraum definiert, und ein Gehäuse, das sich um den Umfang des Brennkammerflammenstabilisators erstreckt. Das Gehäuse weist einen in strömungsmäßiger Verbindung mit dem Verdichter gekoppelten Einlass und einen Volutenkanal auf, der in strömungsmäßiger Verbindung an den Einlass gekoppelt ist und sich zumindest teilweise um den Umfang des Flammenstabilisators erstreckt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Gasturbinenmotor.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des in 1 gezeigten Gasturbinenmotors;
  • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines in 2 gezeigten Brennkammergehäuses, von stromabwärts her betrachtet;
  • 4 zeigt eine perspektivische Teilansicht des in 3 gezeigten Brennkammergehäuses, längs der Schnittlinie 4-4.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 veranschaulicht schematisch in einem Querschnitt einen Gasturbinenmotor 10, mit einem Niederdruckverdichter 12, einem Hochdruckverdichter 14 und einer Brennkammer 16. Zu dem Gasturbinenmotor 10 gehören ferner eine Hochdruckturbine 18 und eine Niederdruckturbine 20. Der Verdichter 12 und die Turbine 20 sind über eine erste Welle 24 gekoppelt, und der Verdichter 14 und die Turbine 18 sind über eine zweite Welle 26 gekoppelt. In einem Ausführungsbeispiel ist der Gasturbinenmotor ein Motor des Typs LV100, der von General Electric Company, Cincinnati, Ohio bezogen werden kann. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Gasturbinenmotor 10 ein rekuperierter Motor.
  • Im Betrieb strömt Luft durch den Niederdruckverdichter 12 und die verdichtete Luft wird von dem Niederdruckverdichter 12 dem Hochdruckverdichter 14 zugeführt. Die hochverdichtete Luft wird einer Brennkammer 16 zugeführt. Der Luftstrom aus der Brennkammer 16 treibt vor seinem Austreten aus dem Gasturbinenmotor 10 die Turbinen 18 und 20 an.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Gasturbinenmotors 10, zu dem die Brennkammer 16 und die Turbine 18 gehören. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Brennkammergehäuses 40, das sich in Umfangsrichtung um die Brennkammer 16 erstreckt. 4 zeigt eine perspektivische Teilansicht des in 3 gezeigten Brennkammergehäuses 40, längs der Schnittlinie 4-4. Die Brennkammer 16 ist ringförmig und enthält eine Flammenstabilisatoranordnung 43, zu der ein innerer Flammenstabilisator 44 und ein äußerer Flammenstabilisator 46 gehören, die sich beide von einem stromaufwärts gelegenen Ende 50 der Brennkammer 16 stromabwärts zu einer Turbinendüsenvorrichtung 52 erstrecken. Der innere Flammenstabilisator 44 ist radial von dem äußeren Flammenstabilisator 46 nach innen hin beabstandet, so dass zwischen diesen ein Brennraum 54 definiert ist. Die Brennkammer 16 ist gegenüber dem Brennkammergehäuse 40 in radialer Richtung weiter innen angeordnet.
  • Das Brennkammergehäuse 40 ist ringförmig und erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Brennkammer 16. Das Gehäuse 40 weist einen Luftzufuhrabschnitt 60 und einen sich stromabwärts des Luftzufuhrabschnitts 60 erstreckenden Befestigungsabschnitt 62 auf. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Luftzufuhrabschnitt 60 einstückig mit dem Befestigungsabschnitt 62 ausgebildet. Der Befestigungsabschnitt 62 ist im Wesentlichen zylindrisch und erstreckt sich stromabwärts des Luftzufuhrabschnitts 60 zu einem Befestigungsflansch 64. Der Flansch 64 ist ringförmig und ist mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Öffnungen 66 ausgebildet, die so dimensioniert sind, dass sie eine Vielzahl von (nicht gezeigten) sich durch diese hindurch erstreckenden Befestigungselementenaufnehmen, die dazu dienen, ein stromabwärts gelegenes Ende 68 des Gehäuses 40 innerhalb des Gasturbinenmotors 10 zu halten. Der Befestigungsabschnitt 62 weist ferner eine Vielzahl von Öffnungen 70 auf, die sich zwischen dem Gehäuseabschnitt 60 und dem Flansch 64 durch den Befestigungsabschnitt erstrecken. Die Öffnungen 70 sind jeweils so dimensioniert, dass sie ein sich durch diese hin durch erstreckendes Befestigungselement 74 aufnehmen, um Motorkomponenten, wie einen Turbinenrahmen 76, an dem Gehäuse 40 zu befestigen. Die Öffnungen 70 ermöglichen ferner, durch das Gehäuse 40 hindurch Turbinenwartungen vorzunehmen.
  • Zu dem Luftzufuhrabschnitt 60 des Gehäuses gehören ein ringförmiger Abschirmabschnitt 82, ein Rekuperatorlufteinlass 84 und ein sich zwischen diesen erstreckender Volutenkanal 86. Der ringförmige Abschirmabschnitt 82 definiert ein steil vorspringendes stromaufwärts gelegenes Ende 88 des Gehäuses 40 und weist einen Befestigungsflansch 90 auf, der bezüglich des stromaufwärts gelegenen Endes 88 radial weiter innen und stromabwärts davon angeordnet ist. Der Befestigungsflansch 90 ist mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Öffnungen 92 ausgebildet, die jeweils dimensioniert sind, um durch diese hindurch ein Befestigungselement 94 aufzunehmen, um das stromaufwärts gelegene Ende 88 des Gehäuses innerhalb des Gasturbinenmotors 10 zu befestigen. Der Abschirmabschnitt 82 weist ferner eine Vielzahl von Öffnungen 96 auf, die sich zwischen dem stromaufwärts gelegenen Ende 88 und dem Volutenkanal 86 durch den Abschirmabschnitt erstrecken. Öffnungen 96 ermöglichen es, durch diese hindurch Motorkomponenten einzubringen und/oder Turbinenwartungen 100 vorzunehmen. In dem Ausführungsbeispiel ragen beispielsweise eine Vielzahl von Einspritzaggregaten 102 durch die Öffnungen 96.
  • Die Lufteinlassöffnung 84 ist von stromaufwärts her betrachtet in Umfangsrichtung etwa an einer "Ein-Uhr-Position" angeordnet. Die Lufteinlassöffnung 84 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Kanalabschnitt 110 auf, der sich von ei ner stromabwärts gelegenen Fläche 112 des Volutenkanals 86 aus stromabwärts erstreckt. Die Lufteinlassöffnung 84 ist über den Kanalabschnitt 110 strömungsmäßig an eine Ausstoßöffnung des (in 1 gezeigten) Verdichters 14 gekoppelt. Lufteinlasskanalabschnitt 110 weist einen relativ zu einer Innenfläche 112 des Kanalabschnitts 110 gemessenen Innendurchmesser D1 auf.
  • Der Volutenkanal 86 ist hohl und erstreckt sich in strömungsmäßiger Verbindung von der Lufteinlassöffnung 84 aus, so dass der gesamte von dem Einlass 84 ausgestoßene Fluidstrom in den Volutenkanal 86 eintritt. Dementsprechend weist der Volutenkanal 86 unmittelbar benachbarte zu dem Einlass 84 eine Einlassquerschnittsfläche 114 auf, die mit einem Innendurchmesser D1 definiert ist. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist der Volutenkanal 86 einen linken Volutenarm 120 und einen zu dem Arm 120 spiegelbildlichen rechten Volutenarm 122 auf. Die Volutenarme 120 und 122 sind beide gekrümmt und erstrecken sich von dem Einlass 84 aus über einen Winkel von etwa 180°. In einem alternativen Ausführungsbeispiel weist der Volutenkanal 86 lediglich einen Arm 120 oder 122 auf, der sich von dem Einlass 84 aus über einen Winkel von geringfügig weniger als 360° erstreckt, so dass der Arm ein Verteilen des Fluidstroms ermöglicht, wie es weiter unten näher erläutert ist.
  • Jeder Volutenkanalarm 120 und 122 weist ein dem Einlass 84 benachbartes Einlassende 130 und eine Auslassende 132 auf, das entgegengesetzt zu dem Einlassende 130 angeordnet ist, und ist gegenüber dem Einlass 84 um etwa 180° versetzt ist.
  • Die Volutenkanalarme 120 und 122 sind miteinander strömungsmäßig verbunden, und jeder Arm 120 und 122 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 134 ausgebildet, die sich durch diese hindurch erstrecken. Insbesondere sind die Öffnungen 134 lediglich entlang eines Innendurchmessers der Volutenkanalarme 120 und 122 ausgebildet und erstrecken sich daher lediglich durch eine radial innenliegende Fläche 136 jedes Volutenkanalarms 120 und 122 und stehen auf diese Weise mit einem innerhalb des Volutenkanals 84 definierten Fluiddurchlass 140 in strömungsmäßiger Verbindung.
  • In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist zwischen der Lufteinlassöffnung 84 und dem Volutenkanal 86 ein Strömungsteiler 200 angeordnet. In einem alternativen Ausführungsbeispiel enthält das Gehäuse 40 den Strömungsteiler 200 nicht. Der Strömungsteiler 200 ist mit einem geeigneten Umriss ausgebildet, um den aus der Lufteinlassöffnung 84 ausgestoßenen Fluidstrom zu kanalisieren. Insbesondere ist der Strömungsteiler 200 in dem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Gehäuse 40 ausgebildet und lenkt einen Teil des von dem Einlass 84 ausgestoßenen Fluidstroms in den Arm 120 und den übrigen Fluidstrom in den Arm 122. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel lenkt der Strömungsteiler 200 etwa 50 % des gesamten ausgestoßenen Fluidstroms in jeweils einen der Arme 120 bzw. 122. Dementsprechend strömen etwa 50 % des durch den Volutenkanal 86 strömenden Fluids in Richtung des Uhrzeigersinns, und etwa 50 % des durch den Volutenkanal 86 strömenden Fluids strömt gegen den Uhrzeigersinn gerichtet.
  • Jeder Volutenkanalarm 120 und 122 weist ein veränderliches Querschnittsprofil auf, das sich zwischen dem jeweiligen Einlassende 130 und Auslassende 132 erstreckt. Der Volutenkanal 86 weist an dem Auslassende 132 einen Innendurchmesser D2 auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser D1 des Einlasses. Insbesondere weist der Volutenkanal 86 eine veränderliche Querschnittsfläche auf, die von dem Einlassende 130 des Volutenkanals hin zu dem Kanalauslassende 132 abnimmt. Dementsprechend ist eine durch den Innendurchmesser D2 definierte Auslassquerschnittsfläche 204 kleiner als die Einlassquerschnittsfläche 87 (114).
  • Während des Betriebes wird ein Teil der von dem Verdichter 14 ausgestoßenen verdichteten Luft zu der Brennkammer 16 verzweigt, um als Speiseluft verwendet zu werden. Insbesondere wird die Luft gegebenenfalls über den Rekuperatorlufteinlass 84 zu dem Luftzufuhrabschnitt 60 des Brennkammergehäuses kanalisiert. Insbesondere trifft in dem Ausführungsbeispiel aus dem Einlass 84 ausgestoßene Luft auf den Strömungsteiler 200, und etwa 50 % des aus dem Einlass 84 austretenden Fluidstroms wird in Richtung des Uhrzeigersinns in den Volutenkanalarm 122 gelenkt, und der übrige Fluidstrom wird gegen den Uhrzeigersinn in den Volutenkanalarm 120 gelenkt. Durch den Volutenkanal 86 strömende Luft wird durch die Kanalöffnungen 134 gegen die Brennkammerflammenstabilisatoranordnung 43 radial nach innen gelenkt. Die Kombination der innerhalb des Volutenkanals 86 definierten, sich verringernden Strömungsquerschnittsfläche mit dem Beabstanden der Öffnungen 134 in Umfangsrichtung sowie deren Bemessung ermöglicht es, eine im wesentlichen gleichmäßige Strömung in Richtung der Brenn kammerflammenstabilisatoranordnung 43 zu erzielen. Insbesondere stellen die Öffnungen 134, da diese sich zwischen den Einlass- und Auslassenden 130 bzw. 132 des Volutenkanals erstrecken, eine in Umfangsrichtung verlaufende Strömung in Richtung der Flammenstabilisatoranordnung 43 bereit.
  • In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird aufgrund der sich verringernden Strömungsquerschnittsfläche, die innerhalb des Volutenkanals 86 und den Öffnungen 134 definiert ist, die gesamte durch den Volutenkanal 86 strömende Speiseluft, nachdem sie sich um etwa 180° von dem Einlass 84 entfernt hat, ins Freie entlassen. Da die Speiseluft um die Brennkammerflammenstabilisatoranordnung 43 herum im Wesentlichen gleichmäßig zugeführt wird, wird es ermöglicht, innerhalb der Flammenstabilisatoranordnung 43 induzierte Temperaturgradienten und ein Verziehen der Flammenstabilisatoranordnung 43 aufgrund thermischer Ausdehnung zu reduzieren. Außerdem ermöglicht der Volutenkanal 86 auch, den Faktor des Verbrennungsmusters zu verbessern, mit dem Ergebnis einer Verbesserung der Brennkammerleistung und/oder eine Verlängerung der Nutzungslebensdauer der Brennkammer 16. Darüber hinaus verbessert der Volutenkanal 86, da es ermöglicht ist, ein Verziehen der Flammenstabilisatoranordnung 43 aufgrund von thermischer Ausdehnung zu reduzieren, ferner ein Einhalten von Blattspitzentoleranzen bei Turbomaschinen.
  • Das oben beschriebene Brennkammergehäuse stellt ein kostengünstiges und zuverlässiges Mittel bereit, um innerhalb des Brennkammerflammenstabilisators induzierte Temperaturgradienten zu reduzieren. Insbesondere lenkt das Gehäuse Speise luft im wesentlichen gleichmäßig und in Umfangsrichtung auf den Brennkammerflammenstabilisator. Als Folge hiervon wird es ermöglicht, ein auf thermische Ausdehnung zurückzuführendes Verziehen des Flammenstabilisators zu reduzieren. Darüber hinaus ermöglicht das Brennkammergehäuse eine kostengünstige und zuverlässige Verlängerung der Nutzungslebensdauer der Brennkammer.
  • Vorausgehend ist ein Ausführungsbeispiel eines Brennkammergehäuses im Einzelnen beschrieben. Das veranschaulichte Gehäuse ist nicht auf die speziellen hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr können deren Komponenten unabhängig und getrennt von anderen hier beschriebenen Komponenten verwendet werden.
  • Brennkammer 16 für einen Gasturbinenmotor, zu der gehören: ein Flammenstabilisator 43, der darin einen Brennraum 54 definiert, und ein Gehäuse 40, das sich um den Umfang des Brennkammerflammenstabilisators erstreckt, wobei das Gehäuse einen strömungsmäßig mit einer Speiseluftquelle verbundenen Einlass 84 und einen Volutenkanal aufweist 86, der strömungsmäßig mit dem Einlass verbunden ist und sich zumindest teilweise um den Umfang des Flammenstabilisators erstreckt.
  • Während die Erfindung anhand vielfältiger spezieller Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass es möglich ist, die Erfindung mit Abwandlungen zu verwirklichen, ohne von dem Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen.
  • 10
    Gasturbinenmotor
    12
    Niederdruckverdichter
    14
    Hochdruckverdichter
    16
    Brennkammer
    18
    Hochdruckturbine
    20
    Turbine
    24
    Erste Welle
    26
    Zweite Welle
    40
    Brennkammergehäuse
    43
    Flammenstabilisatoranordnung
    44
    Innerer Flammenstabilisator
    46
    Äußerer Flammenstabilisator
    50
    Stromaufwärts gelegenes Ende
    52
    Turbinendüsenvorrichtung
    54
    Brennraum
    60
    Gehäuse
    62
    Befestigungsabschnitt
    64
    Befestigungsflansch
    66
    Öffnungen
    68
    Stromabwärts gelegenes Ende
    70
    Öffnungen
    74
    Befestigungselement
    76
    Turbinenrahmen
    82
    Ringförmiger Abschirmabschnitt
    84
    Rekuperatorlufteinlass
    86
    Volutenkanal
    88
    Nicht stromlinienförmiges/steiles stromaufwärts
    gelegenes Ende
    90
    Befestigungsflansch
    92
    Öffnungen
    94
    Befestigungselement
    96
    Öffnungen
    100
    Turbinenwartungszugang
    102
    Einspritzaggregate
    110
    Kanalabschnitt
    112
    Stromabwärts gelegene Fläche
    D1
    Innendurchmesser
    114
    Einlassquerschnittsfläche
    120
    Volutenarm
    122
    Volutenarm
    130
    Einlassende
    132
    Auslassende
    134
    Öffnungen
    136
    Innenfläche
    140
    Fluiddurchlass
    200
    Strömungsteiler
    D2
    Innendurchmesser
    204
    Auslassquerschnittsfläche

Claims (10)

  1. Brennkammer (16) für einen Gasturbinenmotor (10), wobei zu der Brennkammer gehören: ein Flammenstabilisator (43), der darin einen Brennraum (54) definiert; und ein Gehäuse (40), das sich um den Umfang des Brennkammerflammenstabilisators erstreckt, wobei das Gehäuse einen strömungsmäßig mit einer Speiseluftquelle verbundenen Einlass (84) und einen Volutenkanal aufweist (86), der strömungsmäßig mit dem Einlass verbunden ist und sich zumindest teilweise um den Umfang des Flammenstabilisators erstreckt.
  2. Brennkammer (16) nach Anspruch 1, bei der der Volutenkanal (86) eine Vielzahl von darin ausgebildeten Öffnungen (134) aufweist, wobei die Öffnungen dazu dienen, Speiseluft im Wesentlichen gleichmäßig um den Brennkammerflammenstabilisator (43) herum zu lenken.
  3. Brennkammer (16) nach Anspruch 2, bei der die Vielzahl von Öffnungen (134) im Wesentlichen in Umfangsrichtung beabstandet um den Brennkammerflammenstabilisator (43) herum durch den Volutenkanal (86) hindurch ausgebildet sind.
  4. Brennkammer (16) nach Anspruch 1, bei der der Volutenkanal (86) einen ersten gekrümmten Bereich (120), der sich von dem Einlass (84) aus erstreckt, und einen sich von dem Einlass aus erstreckenden zweiten gekrümmten Bereich (122) aufweist, wobei der erste gekrümmte Bereich im Wesentlichen spiegelbildlich zu dem zweiten gekrümmten Bereich ist.
  5. Brennkammer (16) nach Anspruch 4, zu der ferner gehören: ein zwischen dem Volutenkanal (86) und dem Einlass (84) angeordneter Strömungsteiler (200), der dazu dient, einen Teil der von dem Einlass ausgestoßenen Speiseluft in einer im Uhrzeigersinn verlaufenden Strömungsrichtung durch den ersten gekrümmten Bereich (120) zu kanalisieren, und die aus dem Einlass ausgestoßene übrige Speiseluft in einer gegen den Uhrzeigersinn verlaufenden Strömungsrichtung durch den zweiten gekrümmten Bereich (122) zu kanalisieren.
  6. Brennkammer (16) nach Anspruch 1, bei der der Volutenkanal (84) eine veränderliche Querschnittsfläche aufweist, die sich entlang einer Länge des Volutenkanals erstreckt.
  7. Brennkammer (16) nach Anspruch 1, bei der der Volutenkanal (84) eine dem Einlass (84) benachbarte erste Querschnittsfläche (D1) und eine gegenüberliegend zu dem Einlass angeordnete zweite Querschnittsfläche (D2) aufweist, wobei die zweite Querschnittsfläche des Volutenkanals kleiner ist als die erste Querschnittsfläche des Volutenkanals.
  8. Brennkammer (16) nach Anspruch 1, bei der der volutenkanal (84) konfiguriert ist, um ein Vermindern von in Umfangsrichtung verlaufenden Temperaturgradienten innerhalb des Brennkammerflammenstabilisators (43) zu ermöglichen.
  9. Gasturbinenmotor (10), zu dem gehören: ein Verdichter (14); eine stromaufwärts des Verdichters angeordnete Brennkammer (16), wobei die Brennkammer einen Flammenstabilisator (43) aufweist, der darin einen Brennraum (54) definiert, und ein Gehäuse (40), das sich um den Umfang des Brennkammerflammenstabilisators erstreckt, wobei das Gehäuse einen strömungsmäßig mit dem Verdichter verbundenen Einlass (84) und einen Volutenkanal aufweist (86), der strömungsmäßig mit dem Einlass verbunden ist und sich zumindest teilweise um den Umfang des Flammenstabilisators erstreckt.
  10. Gasturbinenmotor (10) nach Anspruch 9, bei dem der Brennkammervolutenkanal (86) eine Vielzahl von Öffnungen (134) aufweist, die sich durch diesen hindurch erstrecken, wobei die Öffnungen dazu dienen, Speiseluft im Wesentlichen gleichmäßig um den Brennkammerflammenstabilisator (43) zu kanalisieren, bei dem die Vielzahl von Öffnungen des Brennkammervolutenkanals beabstandet um den Umfang des Brennkammerflammenstabilisators angeordnet sind, um eine Reduzierung von innerhalb des Flammenstabilisators induzierten, in Umfangsrichtung verlaufenden Temperaturgradienten zu ermöglichen.
DE102004032062A 2003-09-08 2004-07-01 Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Speiseluft in Turbinenbrennkammern Ceased DE102004032062A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/657,312 2003-09-08
US10/657,312 US7040096B2 (en) 2003-09-08 2003-09-08 Methods and apparatus for supplying feed air to turbine combustors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004032062A1 true DE102004032062A1 (de) 2005-03-31

Family

ID=32869852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004032062A Ceased DE102004032062A1 (de) 2003-09-08 2004-07-01 Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Speiseluft in Turbinenbrennkammern

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7040096B2 (de)
CA (1) CA2472541C (de)
DE (1) DE102004032062A1 (de)
GB (1) GB2405691B (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8276253B2 (en) * 2009-06-03 2012-10-02 General Electric Company Method and apparatus to remove or install combustion liners
US8713776B2 (en) 2010-04-07 2014-05-06 General Electric Company System and tool for installing combustion liners
US10088167B2 (en) 2015-06-15 2018-10-02 General Electric Company Combustion flow sleeve lifting tool
US10616955B1 (en) 2016-02-23 2020-04-07 Sunlighten, Inc. Personal sauna unit with integrated chromotherapy lighting
US10502424B2 (en) 2017-08-10 2019-12-10 General Electric Company Volute combustor for gas turbine engine
EP3817629A4 (de) 2018-07-06 2022-08-03 Sunlighten, Inc Persönliche tragbare therapiekammer

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2458497A (en) * 1945-05-05 1949-01-11 Babcock & Wilcox Co Combustion chamber
GB713422A (en) * 1950-03-28 1954-08-11 Rolls Royce Improvements relating to combustion equipment for gas turbine engines
GB712346A (en) * 1951-02-17 1954-07-21 Garrett Corp Gas turbine motor
US2967224A (en) * 1956-10-08 1961-01-03 Ford Motor Co Hot wire igniter
US3512359A (en) * 1968-05-24 1970-05-19 Gen Electric Dummy swirl cup combustion chamber
US4686823A (en) 1986-04-28 1987-08-18 United Technologies Corporation Sliding joint for an annular combustor
US5297385A (en) 1988-05-31 1994-03-29 United Technologies Corporation Combustor
WO1989012788A1 (en) * 1988-06-22 1989-12-28 The Secretary Of State For Defence In Her Britanni Gas turbine engine combustors
US4950129A (en) 1989-02-21 1990-08-21 General Electric Company Variable inlet guide vanes for an axial flow compressor
US5281085A (en) 1990-12-21 1994-01-25 General Electric Company Clearance control system for separately expanding or contracting individual portions of an annular shroud
US5228828A (en) 1991-02-15 1993-07-20 General Electric Company Gas turbine engine clearance control apparatus
US5222360A (en) 1991-10-30 1993-06-29 General Electric Company Apparatus for removably attaching a core frame to a vane frame with a stable mid ring
US5273396A (en) 1992-06-22 1993-12-28 General Electric Company Arrangement for defining improved cooling airflow supply path through clearance control ring and shroud
US5820024A (en) 1994-05-16 1998-10-13 General Electric Company Hollow nozzle actuating ring
US5911679A (en) 1996-12-31 1999-06-15 General Electric Company Variable pitch rotor assembly for a gas turbine engine inlet
US6045325A (en) 1997-12-18 2000-04-04 United Technologies Corporation Apparatus for minimizing inlet airflow turbulence in a gas turbine engine
JP2002317650A (ja) * 2001-04-24 2002-10-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器

Also Published As

Publication number Publication date
GB2405691A (en) 2005-03-09
GB2405691B (en) 2007-08-15
GB0415249D0 (en) 2004-08-11
US20050050903A1 (en) 2005-03-10
CA2472541C (en) 2010-09-21
CA2472541A1 (en) 2005-03-08
US7040096B2 (en) 2006-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011054388B4 (de) Einleiteinrichtung für ein Gasturbinensystem und Gasturbinensystem mit derartiger Einleiteinrichtung
EP2340397B1 (de) Brennereinsatz für eine gasturbinenbrennkammer und gasturbine
EP2179143B1 (de) Spaltkühlung zwischen brennkammerwand und turbinenwand einer gasturbinenanlage
EP2582956B1 (de) Gasturbinenbrennkammeranordnung in axialbauweise
DE102010060283A1 (de) Brennstoffdüsenbaugruppe für eine Gasturbine und Verfahren für den Zusammenbau derselben
DE102008023428A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung von Turbinentriebwerken
DE3338082A1 (de) Gasturbine mit verbessertem kuehlluftkreis
CH701961A2 (de) Strömungsmaschine.
DE112017002155B4 (de) Gasturbine
DE60129382T2 (de) Methode und Einrichtung um Turbinenrotoren mit Kühlluft zu versorgen
DE102015113006A1 (de) Brennkammerkappenanordnung
DE102016207057A1 (de) Gasturbinenbrennkammer
EP3462091B1 (de) Brennkammerbaugruppe mit düse mit axial überstehendem luftleitelement für eine nicht gestufte brennkammer eines triebwerks
CH709266A2 (de) Turbinenschaufel und Verfahren zum Auswuchten eines Spitzendeckbandes einer Turbinenschaufel und Gasturbine.
EP2808611B1 (de) Injektor zum Einbringen eines Brennstoff-Luft-Gemisches in eine Brennkammer
DE102007050916A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenbau von Gasturbinen-Triebwerken
DE102015205975A1 (de) Umführungs-Hitzeschildelement
DE102015113146A1 (de) Systeme und Vorrichtungen im Zusammenhang mit Gasturbinenbrennkammern
EP2112332B1 (de) Trägerring einer Leitvorrichtung mit Sperrluftkanal
EP2236932A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Brenners und Brenner, insbesondere für eine Gasturbine
DE102017105760A1 (de) Gasturbine, Leitschaufelkranz einer Gasturbine und Verfahren zum Herstellen desselben
EP1917419B1 (de) Leitschaufel-anordnung einer strömungsmaschine
DE102004032062A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Speiseluft in Turbinenbrennkammern
DE102018124955A1 (de) Hintere Rahmenanordnung für ein Übergangsstück einer Gasturbine
EP3462090A1 (de) Düse mit axialer verlängerung für eine brennkammer eines triebwerks

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20111215