DE102015213629A1

DE102015213629A1 - Cover member and combustion chamber assembly for a gas turbine

Info

Publication number: DE102015213629A1
Application number: DE102015213629.9A
Authority: DE
Inventors: Carsten Clemen
Original assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2015-07-20
Filing date: 2015-07-20
Publication date: 2017-01-26
Also published as: EP3121517A1; US20170023250A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abdeckteil (4) für eine Brennkammer einer Gasturbine, insbesondere eines Gasturbinentriebwerks. Hierbei ist das Abdeckteil (4) eingerichtet und vorgesehen, eine Fluidströmung stromab eines Diffusors der Gasturbine zumindest teilweise in einen Strömungsbereich (12a, 12b) außerhalb eines Brennraums (11) der Brennkammer zu leiten, um eine den Brennraum (11) berandende Brennkammerwand (1a, 1b) zu kühlen. Ferner weist das Abdeckteil (4) mindestens einen Montagerand (40a, 40b; 421a, 421b) auf, an dem wenigstens eine Befestigungsstelle für die Fixierung des Abdeckteils (4) an der Brennkammerwand (1a, 1b) mittels eines separaten Befestigungselements (5) vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist an dem Abdeckteil (4) mindestens ein Leitelement (42a, 42b) im Bereich des Montagerandes (421a, 421b) vorgesehen, das im Betrieb der Gasturbine den Teilstrom der Fluidströmung, der in Richtung des Strömungsbereichs (12a, 12b) geleitet werden soll, über einen von dem Montagerand (421a, 421b) vorstehenden Teil des Befestigungselements (5) hinweg leitet.The invention relates to a cover part (4) for a combustion chamber of a gas turbine, in particular a gas turbine engine. In this case, the cover part (4) is set up and provided to at least partially direct a fluid flow downstream of a gas turbine diffuser into a flow region (12a, 12b) outside a combustion chamber (11) of the combustion chamber, around a combustion chamber wall (1a) bordering the combustion chamber (11) , 1b) to cool. Furthermore, the cover part (4) has at least one mounting edge (40a, 40b; 421a, 421b) on which at least one fastening point for fixing the cover part (4) to the combustion chamber wall (1a, 1b) is provided by means of a separate fastening element (5) is. According to the invention, at least one guide element (42a, 42b) is provided on the cover part (4) in the region of the mounting edge (421a, 421b), which during operation of the gas turbine is intended to guide the partial flow of the fluid flow which is to be directed in the direction of the flow region (12a, 12b) , over one of the mounting edge (421 a, 421 b) protruding part of the fastener (5) passes away.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abdeckteil für eine Brennkammer einer Gasturbine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Brennkammerbaugruppe für eine Gasturbine mit einem solchen Abdeckteil, das im Bereich eines Brennkammerkopfes vorgesehen ist. The invention relates to a cover for a combustion chamber of a gas turbine according to the preamble of claim 1 and a combustion chamber assembly for a gas turbine with such a cover part, which is provided in the region of a combustion chamber head.

Ein gattungsgemäßes Abdeckteil ist eingerichtet und vorgesehen, eine Fluidströmung stromab eines Diffusors der Gasturbine zumindest teilweise in einen Strömungsbereich außerhalb eines Brennraums der Brennkammer zu leiten, um eine den Brennraum berandende Brennkammerwand zu kühlen. So ist ein solches Abdeckteil beispielsweise kreisringförmig im Bereich eines Brennkammerkopfes vorgesehen, um einen Primärluftstrom aufzuteilen und Luft einerseits über einen Brennkammerdom in den Brennraum und andererseits zur Kühlung der Brennkammerwände an dem Brennraum vorbei zu leiten. Ein solches Abdeckteil wird im Zusammenhang mit Gasturbinentriebwerken auch als Einlauf- oder Eintrittshaube und im englischen als „cowling“ bezeichnet. A generic cover member is arranged and provided to direct a fluid flow downstream of a diffuser of the gas turbine at least partially into a flow region outside a combustion chamber of the combustion chamber to cool a combustion chamber wall bordering the combustion chamber. For example, such a cover part is provided in the form of a circular ring in the region of a combustion chamber head in order to divide a primary air flow and to guide air on the one hand via a combustion chamber dome into the combustion chamber and on the other hand to cool the combustion chamber walls past the combustion chamber. Such a cover member is referred to in the context of gas turbine engines as inlet or inlet hood and in English as "cowling".

Ein solches Abdeckteil ist über mindestens einen Montagerand an einer Brennkammerwand der Brennkammer mittels eines separaten Befestigungselements, zum Beispiel in Form eines Bolzens, fixiert. Hierfür ist an dem Montagerand mindestens eine Befestigungsstelle für ein Befestigungselement vorgesehen, beispielsweise in Form einer Bohrung. Indem das Abdeckteil separat hergestellt und nachträglich an eine Brennkammerwand fixierbar ist, ist dieses vergleichsweise kostengünstig herstellbar. Damit unterscheidet sich ein solches Abdeckteil insbesondere von den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, bei denen ein Abdeckteil einstückig mit einer Brennkammerwand ausgebildet ist, wie es zum Beispiel die DE 100 48 864 A1 und die DE 196 43 028 A1 zeigen. Such a cover part is fixed via at least one mounting edge on a combustion chamber wall of the combustion chamber by means of a separate fastening element, for example in the form of a bolt. For this purpose, at least one fastening point for a fastening element is provided on the mounting edge, for example in the form of a bore. By the cover is made separately and subsequently fixed to a combustion chamber wall, this is relatively inexpensive to produce. Thus, such a cover differs in particular from the known from the prior art solutions in which a cover is formed integrally with a combustion chamber wall, as for example the DE 100 48 864 A1 and the DE 196 43 028 A1 demonstrate.

Bei Abdeckteilen, die als separates Bauteil an eine Brennkammerwand fixiert werden, wird es in der Praxis zur vereinfachten Montage und zur Vermeidung von Leckagen bevorzugt, dass sich ein Abschnitt des Montagelandes, an dem das Befestigungselement angebracht wird, im Wesentlichen parallel oder senkrecht zu einer Turbinenachse erstreckt. Ein für die Anlage wenigstens eines Bolzenkopfes oder einer Mutter vorgesehene Montagerand des Abdeckteils verläuft somit bevorzugt eben entlang einer Mantelfläche eines kreiszylindrischen Abschnitts des Abdeckteils. Der Montagerand kann somit kreiszylindrisch ausgebildet sein, um das Abdeckteil über mehrere entlang des Umfangs zueinander beabstandete Befestigungselemente an einer Brennkammerwand zu fixieren. Derartige Abdeckteile mit entsprechenden Montagerändern und zur Fixierung vorgesehenen Schrauben oder Gewindebolzen sind beispielsweise aus der EP 0 550 953 A1 , der EP 1 340 941 B1 und der US 5,924,288 A bekannt. In the case of cover parts which are fixed as a separate component to a combustion chamber wall, it is preferred in practice for simplified assembly and to avoid leaks that a portion of the mounting land to which the fastening element is attached is substantially parallel or perpendicular to a turbine axis extends. A mounting edge of the cover part provided for the installation of at least one bolt head or a nut thus preferably runs along a lateral surface of a circular-cylindrical section of the cover part. The mounting edge can thus be circular-cylindrical in order to fix the cover part to a combustion chamber wall via a plurality of fastening elements spaced apart from one another along the circumference. Such cover parts with corresponding mounting edges and provided for fixing screws or threaded bolts are for example from the EP 0 550 953 A1 , of the EP 1 340 941 B1 and the US 5,924,288 A known.

In der Praxis wird nun aber beobachtet, dass im Bereich der Schrauben- oder Bolzenköpfe der Befestigungselemente, über die die das Abdeckteil an der Brennkammerwand fixiert ist, unerwünschte Strömungsbeeinflussungen auftreten können. So kann es hier zu Rückströmungen, Verwirbelungen, und/oder Strömungsablösungen kommen und damit zu unter Umständen relativ großen Druckverlusten, die sich direkt auf den Kraftstoffverbrauch negativ auswirken. Im Übrigen kann hierdurch auch die Umströmung der Brennkammerwand und damit gegebenenfalls die Kühlung der Brennkammerwand negativ beeinträchtigt werden. Insbesondere bei angestellten Brennkammern, d.h., Brennkammern, deren Mittelachse einen vergleichsweise großen Winkel (größer 10°) zur und/oder zur Horizontalen oder Vertikalen aufweisen, werden die vorgenannten negativen Effekte im Bereich des Montagerandes des Abdeckteils verstärkt beobachtet. In practice, however, it is now observed that in the region of the screw or bolt heads of the fastening elements, over which the cover is fixed to the combustion chamber wall, undesirable flow influences can occur. This can lead to backflow, turbulence, and / or flow separation and thus possibly to relatively large pressure losses, which have a negative effect on fuel consumption. Incidentally, this can also adversely affect the flow around the combustion chamber wall and thus possibly the cooling of the combustion chamber wall. Particularly in the case of fired combustion chambers, that is to say, combustion chambers whose central axis has a comparatively large angle (greater than 10 °) to and / or to the horizontal or vertical, the abovementioned negative effects in the area of the mounting edge of the cover part are increasingly observed.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Abdeckteil und eine Brennkammerbaugruppe mit einem solchen Abdeckteil in dieser Hinsicht zu verbessern und unerwünschte Strömungsbeeinflussungen im Bereich der Fixierung des Abdeckteils zu vermeiden. It is therefore an object of the invention to improve a cover and a combustion chamber assembly with such a cover in this regard and to avoid undesirable flow influences in the field of fixation of the cover.

Diese Aufgabe wird mit einem Abdeckteil des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved with a cover part of claim 1.

Erfindungsgemäß ist hierbei ein Abdeckteil für eine Brennkammer einer Gasturbine vorgeschlagen, das

– eingerichtet und vorgesehen ist, eine Fluidströmung stromab eines Diffusors der Gasturbine zumindest teilweise in einen Strömungsbereich außerhalb eines Brennraums der Brennkammer zu leiten, um eine den Brennraum berandende Brennkammerwand zu kühlen, und
– mindestens einen Montagerand aufweist, an dem wenigstens eine Befestigungsstelle für die Fixierung des Abdeckteils an der Brennkammerwand mittels eines separaten Befestigungselements, wie zum Beispiel einer Schraube oder einem (Gewinde-)Bolzen, vorgesehen ist, und
– mindestens ein Leitelement im Bereich des Montagerandes aufweist, das im Betrieb der Gasturbine den Teilstrom der Fluidströmung, der in Richtung des Strömungsbereichs geleitet werden soll, über einen von dem Montagerand vorstehenden Teil des Befestigungselements hinweg leitet.

According to the invention, a cover part for a combustion chamber of a gas turbine is proposed here, which

Is arranged and provided to direct a fluid flow downstream of a diffuser of the gas turbine at least partially in a flow region outside a combustion chamber of the combustion chamber to cool a combustion chamber wall surrounding the combustion chamber, and
- Has at least one mounting edge on which at least one attachment point for fixing the cover to the combustion chamber wall by means of a separate fastener, such as a screw or a (threaded) bolt, is provided, and
- Has at least one guide element in the region of the mounting edge, the partial flow of the fluid flow, which is to be passed in the direction of the flow region, passes over one of the mounting edge projecting part of the fastener away in the operation of the gas turbine.

Über das mindestens eine Leitelement ist somit eine aerodynamisch günstigere Geometrie gebildet, die den Teilstrom der Fluidströmung beispielsweise um eine Verschraubung und insbesondere einen Bolzenkopf, der an dem Montagerand vorsteht, herum führt und so insbesondere das Risiko für unerwünschte Verwirbelungen im Bereich der Anbindung des Abdeckteils an die Brennkammerwand reduziert. An aerodynamically more favorable geometry is thus formed via the at least one guide element which, for example, is a screw connection and in particular the partial flow of the fluid flow a bolt head, which protrudes on the mounting edge, leads around and so in particular reduces the risk of undesirable turbulence in the region of the connection of the cover to the combustion chamber wall.

Durch die Verwendung eines Leitelements, das einen Teilstrom der Fluidströmung gezielt über den an dem Montagerand vorstehenden Teil eines Befestigungselements oder über mehrere solcher Teile mehrere Befestigungselemente hinweg leitet, kann die durch den Montagerand ausgebildete Anlagefläche für das Befestigungselement weiterhin senkrecht oder parallel zur Turbinenachse verlaufen. Der Montagerand kann somit beispielsweise weiterhin kreiszylindrisch um eine Turbinenachse verlaufend und parallel zur Turbinenachse vorstehend ausgebildet sein, sodass dann zur Fixierung des Abdeckteils notwendige Schrauben oder Bolzen senkrecht und damit radial zur Turbinenachse montiert werden können. By using a guide element which selectively directs a partial flow of the fluid flow over the mounting part projecting on the mounting edge of a fastening element or over several such parts, the contact surface formed by the mounting edge for the fastening element can continue to run perpendicular or parallel to the turbine axis. The mounting edge can thus, for example, continue to be circular-cylindrical running around a turbine axis and projecting parallel to the turbine axis, so that then necessary for fixing the cover necessary screws or bolts perpendicular and thus radially to the turbine axis.

Um über das mindestens eine Leitelement einen Teilstrom der Fluidströmung effektiv über den an dem Montagerand vorstehenden Teil eines Befestigungselements hinweg zu leiten, ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass sich das mindestens eine Leitelement zumindest über einen Abschnitt des Montagerandes hinweg erstreckt. Das Leitelement erstreckt sich hierbei vorzugsweise insbesondere über denjenigen oder diejenigen Abschnitte des Montagerandes hinweg, an dem oder denen eine Befestigungsstelle oder mehrere Befestigungsstellen für die zu Fixierung des Abdeckteils notwendigen Befestigungselemente vorgesehen sind. In order to effectively guide a partial flow of the fluid flow over the part of a fastening element protruding from the mounting edge via the at least one guide element, it is provided in an embodiment variant that the at least one guide element extends at least over a portion of the mounting edge. In this case, the guide element preferably extends in particular beyond that or those sections of the mounting edge on which or which an attachment point or several attachment points are provided for the fastening elements necessary for fixing the cover part.

Um in einer derartigen Variante einen an dem Montagerand vorstehenden Teil eines Befestigungselements, zum Beispiel einen Schrauben- oder Bolzenkopf, durch das Leitelement zumindest teilweise zu überdecken und gleichzeitig weiterhin eine einfache Montage und insbesondere Anbringung des Befestigungselements zu erreichen, kann das Leitelement eine oder mehrere Aussparungen aufweisen. Die Größe einer Aussparung ist hierbei so bemessen, dass hier hindurch das Befestigungselement hindurchführbar ist. Durch eine Aussparung des Leitelements hindurch ist dann ein an Demontagerand angreifendes Befestigungsmittel zugänglich und/oder ein zur Fixierung des Abdeckteils vorgehaltenes Befestigungselement an den Montagerand führbar, um das Abdeckteil zu fixieren. So wird beispielsweise das Abdeckteil mit dem hieran vorgesehenen Leitelement an der Brennkammerwand angeordnet und anschließend durch jeweils eine Aussparung eine Schraube oder ein Gewindebolzen gesteckt, die oder der dann von der anderen Seite mit einer Mutter verschraubt wird. In order to at least partly cover a part of a fastening element projecting on the mounting edge, for example a screw or bolt head, in such a variant and at the same time continue to achieve a simple assembly and in particular attachment of the fastening element, the guide element can have one or more recesses exhibit. The size of a recess is in this case dimensioned such that the fastening element can be passed therethrough. Through a recess of the guide element, a fastening means acting on a demounting edge is then accessible and / or a fastening element provided for fixing the cover part can be guided to the mounting edge in order to fix the cover part. Thus, for example, the cover is arranged with the guide element provided on the combustion chamber wall and then inserted through a respective recess a screw or a threaded bolt, which is then bolted from the other side with a nut.

Das mindestens eine Leitelement kann grundsätzlich als zusätzliche Komponente an dem Abdeckteil fixiert sein. Alternativ ist das mindestens eine Leitelement durch einen Abschnitt des Abdeckteils gebildet und an dem Abdeckteil ausgeformt sein. The at least one guide element can in principle be fixed as an additional component to the cover part. Alternatively, the at least one guide element may be formed by a portion of the cover part and formed on the cover part.

In einer Weiterbildung ist zudem vorgesehen, dass auch der Montagerand einstückig mit dem Leitelement ausgebildet ist. Hierbei kann dann der Montagerand gegenüber einem das Leitelement ausbildenden Abschnitt des Abdeckteils umgebogen sein, sodass der das Leitelement ausbildende Abschnitt des Abdeckteils dem Montagerand gegenüber liegt. In einem derartigen Ausführungsbeispiel ist das Abdeckteil beispielsweise kreisringförmig mit einem umlaufend umgebogenen Montagerand ausgebildet, der im bestimmungsgemäß montierten Zustand flächig an einem Befestigungsabschnitt der Brennkammerwand anliegt. In a further development, it is also provided that the mounting edge is formed integrally with the guide element. In this case, then, the mounting edge can be bent relative to a guide element forming portion of the cover, so that the guide element forming portion of the cover is opposite to the mounting edge. In such an embodiment, the cover member is formed, for example, a circular ring with a circumferentially bent mounting edge, which rests in the intended mounted state flat to a mounting portion of the combustion chamber wall.

In einem Ausführungsbeispiels liegen die Köpfe der zur Fixierung des Abdeckteils an dem Befestigungsabschnitt der Brennkammerwand vorgesehenen Befestigungselemente, die durch Aussparungen in dem Leitelement hindurch gesteckt sind, dann nach bestimmungsgemäßer Montage in einem entlang des Umfangs umlaufenden Montagekanal vor. Dieser Montagekanal ist an einer radial inneren Seite durch den Montagerand und an einer radial äußeren Seite durch das Leitelement begrenzt. In one exemplary embodiment, the heads of the fixing elements provided for fixing the cover part to the fastening section of the combustion chamber wall, which are inserted through recesses in the guide element, then project according to intended installation in a mounting channel running along the circumference. This mounting channel is bounded on a radially inner side by the mounting edge and on a radially outer side by the guide element.

Insbesondere in einer derartigen Ausführungsvariante kann der Montagerand gegenüber einem das Leitelement ausbildenden (Rand-)Abschnitt des Abdeckteils um wenigstens 160°, vorzugsweise um etwa.180° umgebogen sein. In particular, in such an embodiment, the mounting edge against a guide element forming the (edge) portion of the cover can be bent by at least 160 °, preferably by about 180 °.

In einer Ausführungsvariante kann an dem Abdeckteil mindestens ein Zusatzleitelement vorgesehen sein, über das im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand des Abdeckteils ein vorhandener Spalt zwischen dem Leitelement und der angrenzenden Brennkammerwand überbrückt ist. Über das Zusatzleitelement wird somit eine zusätzliche Strömungsoptimierung erreicht. Es werden Verwirbelungen und/oder Rückströmungen stromab des Leitelements aufgrund des vorhandenen Spalts vermieden. In one embodiment, at least one additional guide element can be provided on the cover part, over which an existing gap between the guide element and the adjacent combustion chamber wall is bridged in the intended installed state of the cover. Over the additional guide element thus an additional flow optimization is achieved. It will be avoided turbulence and / or backflow downstream of the guide element due to the existing gap.

Das Zusatzleitelement kann an das Abdeckteil angeschweißt sein, zum Beispiel an einem stromab liegenden, rückwärtigen Bereich des Leitelements. The auxiliary guide may be welded to the cover, for example, at a downstream, rear portion of the guide.

In einer Ausführungsvariante ist das Abdeckteil zur Fixierung sowohl an einer inneren als auch ein einer äußeren Brennkammerwand vorgesehen, die gemeinsam den Brennraum beranden. Es sind somit nicht zwei zueinander konzentrisch verlaufende innere und äußere Abdeckteile im Bereich des Brennkammerkopfes notwendig. Vielmehr wird in dieser Ausführungsvariante beispielsweise ein kreisringförmiges Abdeckteil bereitgestellt, dass an der inneren und äußeren Brennkammerwand fixiert ist und damit einen Teil der von dem Diffusor kommenden Fluidströmung zur Kühlung der Brennkammer sowohl in einen radial äußeren als auch in einen radial inneren Strömungsbereich außerhalb des Brennraums leitet. An einer dem Diffusor zugewandten Stirnseite des Abdeckteils sind dann mehrere Einströmöffnung vorgesehen, um hierüber auch Luft in den Brennraum einzuleiten. In one embodiment, the cover is provided for fixing on both an inner and an outer combustion chamber wall, which together overhung the combustion chamber. There are thus not two mutually concentric inner and outer cover parts in the combustion chamber head necessary. Rather, in this embodiment, for example, an annular cover is provided that on the inner and outer combustion chamber wall is fixed and thus directs a portion of the coming of the diffuser fluid flow for cooling the combustion chamber in both a radially outer and in a radially inner flow region outside the combustion chamber. At a side facing the diffuser front side of the cover then a plurality of inflow opening are provided to initiate this air into the combustion chamber.

In einer Ausführungsvariante, in der das Abdeckteil sowohl an der äußeren als auch der inneren Brennkammerwand zu fixieren ist, können auch zwei Zusatzleitelemente vorgesehen sein, von denen ein erstes Zusatzleitelement einen ersten Spalt zwischen einem äußeren Leitelement und der angrenzenden äußeren Brennkammerwand überbrückt und ein zweites Zusatzleitelement einen Spalt zwischen einem inneren Leitelement und der angrenzenden inneren Brennkammerwand überbrückt. In an embodiment variant in which the cover part is to be fixed to both the outer and the inner combustion chamber wall, two additional guide elements may be provided, of which a first auxiliary guide element bridges a first gap between an outer guide element and the adjacent outer combustion chamber wall and a second auxiliary guide element bridged a gap between an inner baffle and the adjacent inner combustion chamber wall.

Unabhängig von der Verwendung einer oder zweier Zusatzleitelemente ist es bevorzugt, wenn ein Zusatzleitelement kreisringförmig ausgebildet ist und sich damit über den gesamten (äußeren oder inneren) Umfang des Abdeckteils erstreckt. Regardless of the use of one or two additional guide elements, it is preferred if an additional guide element is annular and thus extends over the entire (outer or inner) circumference of the cover.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass das Abdeckteil nicht nur einen Teil der von dem Diffusor kommenden Fluidströmung in Richtung eines äußeren und/oder inneren Strömungsbereichs außerhalb des Brennraums leitet. Vielmehr kann ein solches Abdeckteil üblicherweise über einen entsprechend ausgestalteten (inneren) Rand und/oder eine entsprechend ausgestaltete (innere) Öffnung eine von dem Diffusor kommenden Fluidströmung auch teilweise in Richtung eines Brennkammerdoms leiten, um ein entzündliches Kraftstoff-Luft-Gemisch innerhalb des Brennraums zu erzeugen. In principle, it can be provided that the cover part not only directs part of the fluid flow coming from the diffuser in the direction of an outer and / or inner flow region outside the combustion chamber. On the contrary, such a cover part can usually also conduct a fluid flow coming from the diffuser partly in the direction of a combustion chamber dome via an appropriately designed (inner) edge and / or a correspondingly configured (inner) opening in order to supply an inflammable fuel-air mixture within the combustion chamber produce.

Unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Abdeckteils ist ferner eine Brennkammerbaugruppe für eine Gasturbine vorgeschlagen, mit

– einer inneren und äußeren Brennkammerwand, die gemeinsam einen Brennraum der Brennkammer beranden und zwei durch den Brennraum voneinander getrennte Strömungsbereiche definieren,
– einem Brennkammerkopf, der stromab eines Diffusors der Gasturbine angeordnet ist und über den ein Teil einer Fluidströmung in das Innere des Brennraums gelangen kann, und
– einem erfindungsgemäßen Abdeckteil, das im Bereich des Brennkammerkopfes über seinen mindestens einen Montagerand fixiert ist und mindestens ein – vorzugsweise am Umfang des Abdeckteils vollständig umlaufendes – Leitelement aufweist, das eingerichtet ist, im Betrieb der Gasturbine einen Teilstrom der Fluidströmung über einen von dem Montagerand vorstehenden Teil eines Befestigungselements hinweg zu leiten, mittels dem das Abdeckteil an der Brennkammerwand fixiert ist.

Using a cover according to the invention, a combustion chamber assembly is further proposed for a gas turbine, with

An inner and outer combustion chamber wall which together cover a combustion chamber of the combustion chamber and define two flow regions which are separated from one another by the combustion chamber,
A combustion chamber head, which is arranged downstream of a diffuser of the gas turbine and via which a part of a fluid flow can reach the interior of the combustion chamber, and
- A cover according to the invention, which is fixed in the region of the combustion chamber head via its at least one mounting edge and at least one - preferably on the circumference of the cover completely revolving - guide element which is arranged, during operation of the gas turbine, a partial flow of the fluid flow over a protruding from the mounting edge Part of a fastener to pass away, by means of which the cover is fixed to the combustion chamber wall.

Der Montagerand kann sich hierbei zumindest im Bereich der Befestigungsstelle für ein Befestigungselement im Wesentlichen senkrecht oder parallel zu einer Turbinenachse erstrecken, um die Herstellung des Montagerandes und die Anbringung des Befestigungselements zu erleichtern. In this case, the mounting edge can extend at least in the region of the fastening point for a fastening element substantially perpendicular or parallel to a turbine axis in order to facilitate the manufacture of the mounting edge and the attachment of the fastening element.

In einer Ausführungsvariante ist über ein einzelnes Befestigungselement im Bereich des Montagerandes des Abdeckteils das Abdeckteil mit einer separaten Brennkammerkopfplatte, an der eine Kraftstoffdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum gehalten ist, und einer Brennkammerwand verbunden. Über das einzelne Befestigungselement werden somit letztlich drei separate Bauteile der Brennkammerbaugruppe miteinander fest verbunden. Vorzugsweise bilden die genannten Bauteile hierfür jeweils einen zylindrischen Rand mit mehreren Aussparungen, Durchbrüchen oder Bohrungen aus, die miteinander fluchtend von einem Gewindebolzen durchgriffen werden können. In one embodiment, the cover is connected via a single fastener in the region of the mounting edge of the cover with a separate combustion chamber head plate to which a fuel nozzle for injecting fuel into the combustion chamber, and a combustion chamber wall. Over the single fastener thus ultimately three separate components of the combustion chamber assembly are firmly connected. Preferably, the components mentioned for this purpose each form a cylindrical edge with a plurality of recesses, openings or holes, which can be penetrated by a threaded bolt in alignment.

Ein erfindungsgemäßes Abdeckteil und/oder eine erfindungsgemäße Brennkammerbaugruppe kann beispielsweise in einem Gasturbinentriebwerk Verwendung finden. A cover part according to the invention and / or a combustion chamber assembly according to the invention can be used, for example, in a gas turbine engine.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden. Further advantages and features of the invention will become apparent in the following description of exemplary embodiments with reference to the figures.

Hierbei zeigen: Hereby show:

1A in Schnittdarstellung ausschnittsweise eine Brennkammer eines Gasturbinentriebwerks mit einem Abdeckteil, das sowohl an einer äußeren Brennkammerwand als auch einen einer inneren Brennkammerwand im Bereich eines Brennkammerkopfes angeschraubt ist; 1A a sectional view of a combustion chamber of a gas turbine engine with a cover, which is screwed to both an outer combustion chamber wall and an inner combustion chamber wall in the region of a combustion chamber head;

1B ausschnittsweise eine Vorderansicht auf das Abdeckteil mit einer Schnittlinie A-A, entlang derer die Schnittdarstellung der 1A gewonnen ist; 1B a partial front view of the cover with a section line AA, along which the sectional view of 1A won;

2A–2B jeweils ausschnittsweise und in Schnittdarstellung aus dem Stand der Technik bekannte Ausgestaltungen von Brennkammerbaugruppen mit einem Abdeckteil; 2A - 2 B each detail and in sectional view of the prior art known configurations of combustion chamber assemblies with a cover;

3A bis 3B in unterschiedlichen Schnittdarstellungen jeweils ausschnittsweise eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Brennkammerbaugruppe mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Abdeckteil, das zwei Leitelemente ausbildet, um im Bereich einer äußeren Brennkammerwand und im Bereich einer inneren Brennkammerwand einen Fluidstrom gezielt über einen Bolzenkopf eines für die Fixierung des Abdeckteils vorgesehenen Bolzens hinweg zu leiten; 3A to 3B in fragmentary sectional views in each case a detail of a first embodiment of a combustion chamber assembly according to the invention with a Cover member designed according to the invention, which forms two guide elements, in order to selectively guide a fluid flow in the region of an outer combustion chamber wall and in the region of an inner combustion chamber wall via a bolt head of a bolt provided for fixing the cover part;

3C in Vorderansicht und ausschnittsweise das Abdeckteil der 3A und 3B unter Veranschaulichung zweier Schnittlinien A-A und B-B, entlang derer die Schnittdarstellungen der 3A und 3B gewonnen sind; 3C in front view and part of the cover of the 3A and 3B showing two sectional lines AA and BB, along which the sectional views of the 3A and 3B won;

4 in Schnittdarstellung und ausschnittsweise ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brennkammerbaugruppe, bei der an dem Abdeckteil ein Zusatzleitelement vorgesehen ist, das einen Spalt zwischen einem der Leitelemente und der angrenzenden äußeren Brennkammerwand überbrückt. 4 in a sectional representation and a detail of a second embodiment of a combustion chamber assembly according to the invention, in which an additional guide element is provided on the cover, which bridges a gap between one of the guide elements and the adjacent outer combustion chamber wall.

Die 1A und 1B zeigen in unterschiedlichen Ansichten und ausschnittsweise eine Brennkammer eines Gasturbinentriebwerks, die stromab eines Diffusors des Gasturbinentriebwerks entlang einer Triebwerksachse T angeordnet ist. In der Brennkammer ist ein Brennraum 11 definiert, der von einer inneren und äußeren Brennkammerwand, d.h., einer Brennkammeraußenwand 1a und einer Brennkammerinnenwand 1b, berandet ist. An einer bezogen auf die Triebwerksachse T radial äußeren Seite ist ein äußerer Strömungsbereich 12a vorgesehen. An einer radial inneren Seite ist ein innerer Strömungsbereich 12b vorgesehen. In diese Strömungsbereiche 12a und 12b der Brennkammer wird im Betrieb des Gasturbinentriebwerks ein Teil einer von dem Diffusor kommenden Fluidströmung geleitet, um die Brennkammerwände 1a und 1b zu kühlen. Darüber hinaus wird ein Teil der Fluidströmung durch eine Brennkammerkopfplatte 3 hindurch in den Brennraum 11 hinein geleitet, um hier ein entzündliches Kraftstoff-Luft-Gemisch bereitzustellen. Die Brennkammerkopfplatte 3 verbindet dabei die Brennkammerwände 1a und 1b an einer dem Diffusor zugewandten Stirnseite. An der Brennkammerkopfplatte 3 ist unter anderem ein Hitzeschild 2 über mehrere Bolzen 7a und Muttern 7b fixiert. Ferner kann an der Brennkammerkopfplatte 3 ein hier nicht dargestellter Brennkammerdom vorgesehen sein, an dem Kraftstoff in den Brennraum 11 eingespritzt wird. The 1A and 1B show in different views and fragmentary a combustion chamber of a gas turbine engine, which is arranged downstream of a gas turbine engine diffuser along an engine axis T. In the combustion chamber is a combustion chamber 11 defined by an inner and outer combustion chamber wall, ie, a combustion chamber outer wall 1a and a combustion chamber inner wall 1b , is bounded. At a radially outer side with respect to the engine axis T is an outer flow area 12a intended. On a radially inner side is an inner flow area 12b intended. In these flow areas 12a and 12b During operation of the gas turbine engine, a portion of a fluid flow coming from the diffuser is directed to the combustion chamber around the combustion chamber walls 1a and 1b to cool. In addition, part of the fluid flow through a combustion head plate 3 through into the combustion chamber 11 directed into here to provide an inflammable fuel-air mixture. The combustion chamber head plate 3 connects the combustion chamber walls 1a and 1b on a front side facing the diffuser. At the combustion chamber head plate 3 is among other things a heat shield 2 over several bolts 7a and nuts 7b fixed. Further, on the combustion chamber head plate 3 a Brennkammerdom not shown here be provided on the fuel in the combustion chamber 11 is injected.

Um die vom Diffusor kommenden Fluidströmung einerseits in den Brennraum 11 und andererseits an dem Brennraum vorbei in die inneren und äußeren Strömungsbereiche 12a und 12b zu leiten, ist im Bereich der Brennkammerkopfplatte 3 ein Abdeckteil 4 vorgesehen. Dieses Abdeckteil 4 ist konvex in Richtung des Diffusors gewölbt und bildet einen Brennkammerkopf, der vor der Brennkammerkopfplatte 3 angeordnet ist. To the coming of the diffuser fluid flow on the one hand into the combustion chamber 11 and, on the other hand, past the combustion chamber into the inner and outer flow regions 12a and 12b to guide, is in the area of the combustion chamber head plate 3 a cover 4 intended. This cover part 4 is convex in the direction of the diffuser and forms a combustion chamber head, in front of the combustion chamber head plate 3 is arranged.

Das Abdeckteil 4 ist über mehrere Schraubverbindungen an den beiden Brennkammerwänden 1a und 1b fixiert. Zur Verschraubung des Abdeckteils 4 sowohl mit der Brennkammeraußenwand 1a als auch mit der Brennkammerinnenwand 1b sind jeweils Befestigungselemente in Form von (Gewinde-)Bolzen 5 und Muttern 6 vorgesehen. Die einzelnen Bolzen 5 sind hierbei jeweils entlang eines radial äußeren und eines radial inneren Umfangs des kreisringförmigen Abdeckteils 4 zueinander beabstandet, um das Abdeckteil 4 an den Brennkammerwänden 1a und 1b zu fixieren. Hierbei ist jeder Bolzen 5 einerseits durch eine Bohrung in einem Montagerand 40a oder 40b und andererseits durch eine Bohrung oder Öffnung in einem axial vorspringenden Befestigungsabschnitt 10a oder 10b der jeweiligen Brennkammerwand 1a oder 1b sowie durch eine Bohrung oder Öffnung in einem Befestigungsrand 30a oder 30b der Brennkammerkopfplatte 3 steckt. Auf einen durch die drei genannten Komponenten jeweils hindurchgesteckten Gewindeabschnitt eines Bolzens 5 ist dann eine Mutter 6 geschraubt, um das Abdeckteil 4 fest mit den Brennkammerwänden 1a, 1b und der Brennkammerkopfplatte 3 zu verbinden. The cover part 4 is via several screw connections on the two combustion chamber walls 1a and 1b fixed. For screwing the cover 4 both with the combustion chamber outer wall 1a as well as with the combustion chamber inner wall 1b are each fasteners in the form of (threaded) bolts 5 and nuts 6 intended. The individual bolts 5 are each along a radially outer and a radially inner circumference of the annular cover 4 spaced from each other to the cover 4 at the combustion chamber walls 1a and 1b to fix. Here is every bolt 5 on the one hand through a hole in a mounting edge 40a or 40b and, on the other hand, through a bore or opening in an axially projecting attachment portion 10a or 10b the respective combustion chamber wall 1a or 1b as well as through a hole or opening in a fastening edge 30a or 30b the combustion chamber head plate 3 plugged. On a by the three components mentioned in each case inserted through threaded portion of a bolt 5 is then a mother 6 screwed to the cover 4 firmly with the combustion chamber walls 1a . 1b and the combustion head plate 3 connect to.

Wie aus der Vorderansicht der 1B ersichtlich ist, sind an dem Abdeckteil 4 mehrere entlang des Umfangs zueinander – vorzugsweise äquidistant – beabstandete Einströmöffnungen 41 vorgesehen, durch die hindurch Luft in Richtung der Brennkammerkopfplatte 3 und in das Innere des Brennraums 11 geleitet werden kann. Jede Einströmöffnung 41 definiert dabei einen Brennersektor. Pro Brennersektor sind vorliegend zwei Bolzen 5 zur Fixierung des Abdeckteils 4 an der Brennkammeraußenwand 1a und zwei Bolzen 5 zur Fixierung des Abdeckteils 4 an der Brennkammerinnenwand 1b vorgesehen. As seen from the front view of 1B it can be seen are on the cover 4 a plurality of along the circumference to each other - preferably equidistant - spaced inlet openings 41 provided, through which air in the direction of the combustion chamber head plate 3 and inside the combustion chamber 11 can be directed. Each inlet opening 41 defines a burner sector. Per burner sector are present two bolts 5 for fixing the cover 4 at the combustion chamber outer wall 1a and two bolts 5 for fixing the cover 4 at the combustion chamber inner wall 1b intended.

Über die konvexe Wölbung des Abdeckteils 4 zwischen seinen beiden Montagerändern 40a und 40b wird ein hierauf auftreffender Fluidstrom zum Teil gezielt in die beiden Strömungsbereiche 12a und 12b geleitet, um die Brennkammerwände 1a und 1b zu kühlen. Die Montageränder 40a und 40b wiederum sind bezogen auf die Triebwerksachse T zylindrisch ausgebildet und definieren damit Auflageflächen zur Anlage an dem zugeordneten Befestigungsabschnitt 10a oder 10b einer Brennkammerwand 1a oder 1b, die parallel zur Triebwerksachse T verläuft. Derart ergibt sich ein vergleichsweise starker Versprung zwischen der konvex gewölbten Stirnseite des Abdeckteils 4 und dem jeweiligen Montagerand 40a oder 40b sowie dem hieran vorstehenden Bolzenkopf eines Bolzens 5. Hierdurch können gerade im Bereich des jeweiligen Bolzens 5 und damit im Übergangsbereich zwischen Abdeckteil 4 und einer Brennkammerwand 1a oder 1b unerwünschte Verwirbelungen, Rückströmungen oder Strömungsablösungen auftreten, die wiederum zu großen Druckverlusten und damit zu einer Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs führen können. About the convex curvature of the cover 4 between his two mounting countries 40a and 40b a fluid stream impinging thereon is partly targeted into the two flow areas 12a and 12b passed to the combustion chamber walls 1a and 1b to cool. The mounting edges 40a and 40b In turn, T are cylindrical with respect to the engine axis and thus define bearing surfaces for engagement with the associated attachment portion 10a or 10b a combustion chamber wall 1a or 1b , which runs parallel to the engine axis T. This results in a comparatively strong jump between the convexly curved front side of the cover 4 and the respective mounting area 40a or 40b as well as the thereto projecting bolt head of a bolt 5 , As a result, just in the area of the respective bolt 5 and thus in the transition region between cover 4 and a combustion chamber wall 1a or 1b undesirable turbulence, backflow or flow separation occur, which in turn leads to large pressure drops and thus lead to an increase in fuel consumption.

Wie anhand der 2A und 2B veranschaulicht ist, verstärkt sich dieses Problem gerade bei sogenannten angestellten Brennkammern, deren Mittelachse M unter einem vergleichsweise großen Winkel zu der Triebwerksachse T und damit im Betrieb zu Horizontalen verläuft. Hierbei veranschaulicht die 2A exemplarisch das Auftreten von Verwirbelungen und Rückströmungen im Bereich des Übergangs zwischen dem Abdeckteil 4 und der Brennkammeraußenwand 1a und des Abdeckteils 4 und der Brennkammerinnenwand 1b anhand zweier Fluidströme f_a und f_b in Richtung der beiden Strömungsbereiche 12a und 12b bei einer nur in geringem Maße angestellten Brennkammer. In der 2B ist eine deutlich stärker angestellte Brennkammer veranschaulicht, bei der sich der radial äußeren Montagerand 40a des Abdeckteils 4 senkrecht zur Triebwerksachse T erstreckt, um eine definierte Auflage für den Bolzenkopf zu ermöglichen und die Verschraubung zu erleichtern. Hier treten dann unter Umständen unerwünscht starke Verwirbelungen und Rückströmungen im Bereich der Verschraubung bei einem in Richtung des radial äußeren Strömungsbereichs 12a geleiteten Fluidstroms f_a auf. As based on the 2A and 2 B is illustrated, this problem is exacerbated especially in so-called employed combustion chambers whose center axis M is at a comparatively large angle to the engine axis T and thus in operation to horizontal. This illustrates the 2A as an example, the occurrence of turbulences and backflow in the region of the transition between the cover 4 and the combustion chamber outer wall 1a and the cover part 4 and the combustion chamber inner wall 1b based on two fluid flows f _a and f _b in the direction of the two flow areas 12a and 12b at a only slightly employed firing chamber. In the 2 B is illustrated a much stronger employed combustion chamber, in which the radially outer mounting edge 40a of the cover part 4 extends perpendicular to the engine axis T to allow a defined support for the bolt head and to facilitate the screwing. In this case, under certain circumstances undesirably strong turbulences and backflows in the area of the screw connection occur in the direction of the radially outer flow region 12a directed fluid flow f _a on.

Bei einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante, wie sie in den 3A, 3B und 3C veranschaulicht ist, ist in dieser Hinsicht Abhilfe geschaffen. Hier ist im Bereich der Fixierung des Abdeckteils 4 eine aerodynamisch verbesserte Form gebildet, um eine Strömung aerodynamisch günstig um eine Verschraubung herum zu führen und über den an einem Montagerand 421a, 421b des Abdeckteils 4 vorstehenden Teil eines Befestigungselements, wie zum Beispiel einen Bolzenkopf, hinweg zu leiten. Hierfür sind bei dem vorzugsweise als gezogenes Blechteil ausgeführten Abdeckteil 4 der 3A bis 3C die zur Anlage an den Befestigungsabschnitt und 10a und 10b der Brennkammerwände 1a und 1b vorgesehenen inneren und äußeren Montageränder 421a und 421b nach innen um ca. 180° umgebogen. Ein Randabschnitt des Abdeckteils 4 überdeckt somit den jeweiligen Montagerand 421a, 421b und erstreckt sich jeweils über diesen, und zwar in einem Abstand, der mindestens der Höhe eines Bolzenkopfes eines Bolzens 5 entspricht. Derart ist zwischen einem Randabschnitt des Abdeckteils 4 und dem jeweiligen umgebogenen Montagerand 421a oder 421b ein umlaufender Montagekanal gebildet, in dem jeweils die Bolzenköpfe der Bolzen 5 vollständig aufgenommen sind. Auf diese Weise bildet das Abdeckteil 4 sowohl an seinem radial äußeren Rand als auch an seinem radial inneren Rand Leitelemente 42a und 42b zur Verkleidung der Verschraubungen aus, wobei sich die Leitelemente 42a, 42b zumindest über ein Abschnitt des zugehörigen Montagerandes 421a oder 421b hinweg erstrecken und damit eine Strömung über einen Bolzenkopf hinweg leiten. In a first variant of the invention, as shown in the 3A . 3B and 3C is illustrated, remedied in this regard. Here is in the field of fixation of the cover 4 formed an aerodynamically improved shape to lead a flow aerodynamically favorable to a screw around and on a mounting edge 421a . 421b of the cover part 4 projecting part of a fastener, such as a bolt head to pass away. For this purpose, in the preferably designed as a drawn sheet metal cover part 4 of the 3A to 3C to the attachment to the attachment section and 10a and 10b the combustion chamber walls 1a and 1b provided inner and outer mounting edges 421a and 421b bent inwards by approx. 180 °. An edge portion of the cover 4 thus covers the respective mounting area 421a . 421b and extends over each of these, and at a distance which is at least the height of a bolt head of a bolt 5 equivalent. Such is between an edge portion of the cover 4 and the respective bent mounting edge 421a or 421b formed a circumferential mounting channel, in each of which the bolt heads of the bolts 5 are completely absorbed. In this way, forms the cover 4 both at its radially outer edge and at its radially inner edge vanes 42a and 42b for cladding the fittings, wherein the guide elements 42a . 42b at least over a section of the associated mounting edge 421a or 421b extend and thus flow over a bolt head away.

Ein von einem Leitelement 42a oder 42b ausgebildeter Abschnitt mit einer äußeren oder inneren Leitfläche 420a oder 420b für das Leiten der Fluidströmung liegt dabei einem ebenen Montagerand 421a oder 421b direkt gegenüber. Dabei stellt ein Leitelement 42a, 42b mit seiner Leitfläche 420a oder 420b jeweils sicher, dass die Strömung gezielt über den erhaben von dem jeweiligen Montagerand 421a oder 421b vorstehenden Bolzenkopf hinwegströmt, ohne dass der Bolzenkopf unmittelbar in der Strömungsrichtung liegt. Durch das Vorsehen eines Leitelements 42a oder 42b an dem Abdeckteil 4 wird damit eine störende Beeinflussung der Fluidströmung in die Strömungsbereiche 12a und 12b im Bereich der Verschraubungen des Abdeckteils 4 vermieden. One of a guiding element 42a or 42b formed section with an outer or inner guide surface 420a or 420b for the conduction of the fluid flow is a flat mounting edge 421a or 421b directly opposite. This is a guide element 42a . 42b with its guide surface 420a or 420b each sure that the flow is targeted over the raised of the respective mounting edge 421a or 421b protrudes bolt head without the bolt head is located directly in the flow direction. By providing a guide element 42a or 42b on the cover part 4 This is a disturbing influence of the fluid flow in the flow areas 12a and 12b in the area of the screw connections of the cover 4 avoided.

Das erfindungsgemäß ausgestaltete und bevorzugt kostengünstig aus Blech hergestellte Abdeckteil 4 ist dabei auch einfach zu montieren. So sind die zueinander konzentrisch verlaufenden Montageränder 421a und 421b jeweils kreiszylindrisch an dem Abdeckteil 4 ausgebildet und bilden damit eine im Wesentlichen parallel zur Triebwerksachse T verlaufende Auflagefläche für die Fixierung des Abdeckteils 4 an der Brennkammeraußenwand 1a und der Brennkammerinnenwand 1b. Die einzelnen Bolzen 5 können somit im Wesentlichen senkrecht zur Triebwerksachse T eingesteckt und verschraubt werden. Um die einzelnen Bolzen 5 hierbei nach der Anordnung des Abdeckteils 4 an den Brennkammerwänden 1a und 1b problemlos anbringen zu können, weist jedes der Leitelemente 42a, 42b an seiner jeweiligen Leitfläche 420a oder 420b entlang seines Umfangs mehrere Aussparungen 43a und 43b für die Bolzen 5 auf. Durch jede dieser vorzugsweise kreisförmigen Aussparungen 43a und 43b ist ein Bolzen 5 hindurchsteckbar, und dessen Bolzenkopf für ein Werkzeug zugänglich, um das Abdeckteil 4 zu fixieren. Zwei Aussparungen 43a und 43b des Abdeckteils 4 an der radial äußeren Leitfläche 420a und der radial inneren Leitfläche 420b sind exemplarisch in der Schnittdarstellung der 3B gezeigt. The present invention designed and preferably inexpensive produced from sheet cover 4 is also easy to assemble. So are the mutually concentric mounting edges 421a and 421b each circular cylindrical on the cover 4 formed and thus form a substantially parallel to the engine axis T extending support surface for the fixation of the cover 4 at the combustion chamber outer wall 1a and the combustion chamber inner wall 1b , The individual bolts 5 can thus be inserted and screwed substantially perpendicular to the engine axis T. To the individual bolts 5 this after the arrangement of the cover 4 at the combustion chamber walls 1a and 1b to attach easily, assigns each of the vanes 42a . 42b at its respective guide surface 420a or 420b along its circumference several recesses 43a and 43b for the bolts 5 on. Through each of these preferably circular recesses 43a and 43b is a bolt 5 hindurchsteckbar, and its bolt head for a tool accessible to the cover 4 to fix. Two recesses 43a and 43b of the cover part 4 at the radially outer guide surface 420a and the radially inner guide surface 420b are exemplary in the sectional representation of 3B shown.

Die 4 zeigt in mit der 3A übereinstimmender Schnittdarstellung eine zweite Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Lösung, bei der an dem mit den Leitelementen 42a und 42b strömungsoptimierten Abdeckteil 4 zusätzlich ein kreisringförmiges Leitblech 8 angeschweißt ist. Dieses Leitblech 8 stellt ein Zusatzleitelement dar, das einen Spalt S zwischen dem radial äußeren Leitelement 42a und der angrenzenden Brennkammeraußenwand 1a überbrückt. Über das Leitblech 8 wird dabei ein gleichmäßigerer Übergang zwischen dem umgebogenen Rand des Abdeckteils 4 und der angrenzenden Brennkammeraußenwand 1a erreicht, sodass hiermit das Risiko für etwaige Verwirbelungen oder Rückströmungen im Bereich des Spalts S zusätzlich minimiert ist. The 4 shows in with the 3A matching sectional view of a second embodiment of a solution according to the invention, in which at the with the guide elements 42a and 42b flow-optimized cover 4 additionally an annular baffle 8th is welded. This baffle 8th represents an additional guide element, which has a gap S between the radially outer guide element 42a and the adjacent combustion chamber exterior wall 1a bridged. About the baffle 8th becomes a more uniform transition between the bent edge of the cover 4 and the adjacent combustion chamber exterior wall 1a achieved, so hereby the risk for any turbulence or backflow in the region of the gap S is additionally minimized.

Vorliegend ist das Leitblech 8 über eine Schweißnaht 80 an dem Abdeckteil 4 im Bereich des stromab liegenden, rückwärtigen Bereichs des äußeren Leitelement 42a angeschweißt. Alternativ ist beispielsweise aber auch eine Verschraubung des Leitblechs 8 möglich. In the present case is the baffle 8th over a weld 80 on the cover part 4 in the region of the downstream, rear region of the outer guide element 42a welded. Alternatively, for example, but also a screw of the baffle 8th possible.

Ferner kann in einer alternativen Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass das Leitblech 8 nicht an dem äußeren Umfang vollständig umlaufend und damit kreiszylindrisch ausgebildet ist. Stattdessen wäre auch denkbar, ein Leitblech 8 lediglich lokal, zum Beispiel angrenzend an und stromab einer Aussparung 43a, vorzusehen. Ein solches Leitblech 8 erstreckt sich dann folglich nur über einen Bruchteil des Umfangs des Abdeckteils 4, sodass mehrere einzelne Leitbleche 8 an dem Abdeckteil 4 vorgesehen werden können. Furthermore, it can be provided in an alternative embodiment that the baffle 8th not completely circumferential on the outer circumference and thus formed circular cylindrical. Instead, it would also be possible to have a baffle 8th only locally, for example adjacent to and downstream of a recess 43a to provide. Such a baffle 8th Consequently, then extends only over a fraction of the circumference of the cover 4 so that several individual baffles 8th on the cover part 4 can be provided.

Das Leitblech 8 kann grundsätzlich auch konisch ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann ein (weiteres) Leitblech 8 im Bereich des Übergangs inzwischen dem radial inneren Leitelement 42b und der Brennkammerinnenwand 1b vorgesehen sein. The baffle 8th can in principle also be conical. Alternatively or additionally, a (further) baffle 8th in the area of the transition now the radially inner guide element 42b and the combustion chamber inner wall 1b be provided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1a 1a: Brennkammeraußenwand Combustion chamber outer wall
1b 1b: Brennkammerinnenwand Combustion chamber inner wall
10a, 10b 10a, 10b: Befestigungsabschnitt attachment section
11 11: Brennraum combustion chamber
12a, 12b 12a, 12b: Äußerer / Innerer Strömungsbereich Outer / Inner Flow Area
2 2: Hitzeschild heat shield
3 3: Brennkammerkopfplatte Bulkhead plate
30a, 30b 30a, 30b: Befestigungsrand fastening edge
4 4: Abdeckteil/ Brennkammerkopf Cover part / combustion chamber head
40a, 40b 40a, 40b: Äußerer / Innerer Montagerand Outer / Inner mounting edge
41 41: Einströmöffnung inflow
420a, 420b 420a, 420b: Äußere / Innere Leitfläche Outer / Inner fuselage
421a, 421b 421a, 421b: Montagerand mounting edge
42a, 42b 42a, 42b: Leitelement vane
43a, 43b 43a, 43b: Aussparung recess
5 5: Bolzen (Befestigungselement) Bolt (fastener)
6 6: Mutter mother
7a 7a: Bolzen bolt
7b 7b: Mutter mother
8 8th: Leitblech (Zusatzleitelement) Guide plate (additional guide element)
80 80: Schweißnaht Weld
f_a, f_b f _a , f _b: Fluidstrom fluid flow
M M: Mittelachse central axis
S S: Spalt gap
T T: Triebwerksachse Engine axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10048864 A1 [0003]
DE 19643028 A1 [0003]
EP 0550953 A1 [0004]
EP 1340941 B1 [0004]
US 5924288 A [0004]

Claims

Cover part for a combustion chamber of a gas turbine, wherein the cover part ( 4 ) - is arranged and provided, a fluid flow downstream of a diffuser of the gas turbine at least partially into a flow region ( 12a . 12b ) outside a combustion chamber ( 11 ) of the combustion chamber to conduct a combustion chamber ( 11 ) bordering combustion chamber wall ( 1a . 1b ), and - at least one mounting edge ( 40a . 40b ; 421a . 421b ), at which at least one attachment point for the fixation of the cover ( 4 ) on the combustion chamber wall ( 1a . 1b ) by means of a separate fastening element ( 5 ) is provided, characterized in that on the cover ( 4 ) at least one guiding element ( 42a . 42b ) in the area of the mounting 421a . 421b ) is provided, which in the operation of the gas turbine, the partial flow of the fluid flow, in the direction of the flow area ( 12a . 12b ), via one of the mounting 421a . 421b ) projecting part of the fastener ( 5 ) leads away.

Covering part according to claim 1, characterized in that the at least one guide element ( 42a . 42b ) at least over a portion of the mounting edge ( 421a . 421b ) extends.

Covering part according to 2, characterized in that the guide element ( 42a . 42b ) a recess ( 43a . 43b ) through which a on the mounting edge ( 421a . 421b ) for fixing the cover part ( 4 ) engaging fastener ( 5 ) is accessible and / or by a fastener ( 5 ) to the mounting edge ( 421a . 421b ) is feasible to the cover ( 4 ) to fix.

Covering part according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one guide element ( 42a . 42b ) on the cover part ( 4 ) is formed.

Covering part according to claim 4, characterized in that the mounting edge ( 421a . 421b ) in one piece with the guide element ( 42a . 42b ) is trained.

Covering part according to claim 5, characterized in that the mounting edge ( 421a . 421b ) with respect to one the guiding element ( 42a . 42b ) forming portion of the cover ( 4 ) is bent so that the the guide element ( 42a . 42b ) forming portion of the cover ( 4 ) the mounting edge ( 421a . 421b ) is opposite.

Covering part according to one claim 6, characterized in that the mounting edge ( 421a . 421b ) with respect to one the guiding element ( 42a . 42b ) forming portion of the cover ( 4 ) is bent over at least 160 °.

Covering part according to one of the preceding claims, characterized in that on the cover part ( 4 ) at least one additional guiding element ( 8th ) is provided, on the in the intended installed condition of the cover ( 4 ) an existing gap (S) between the guide element ( 42a ) and the adjacent combustion chamber wall ( 1a ) is bridged.

Covering part according to claim 8, characterized in that the additional guide element ( 8th ) to the cover part ( 4 ) is welded.

Covering part according to one of the preceding claims, characterized in that the cover part ( 4 ) for fixing to both an inner and an outer combustion chamber wall ( 1a . 1b ) is provided, which together the combustion chamber ( 11 ).

Covering part according to claim 10, characterized in that on the cover part ( 4 ) at least one guiding element ( 42a . 42b ) in the range of one each from at least two mounting countries ( 421a . 421b ) is provided, via which the cover ( 4 ) on the one hand on the outer combustion chamber wall ( 1a ) and on the other hand on the inner combustion chamber wall ( 1b ) is fixed.

Combustion chamber assembly for a gas turbine, having - an inner and outer combustion chamber wall ( 1a . 1b ), which share a combustion chamber ( 11 ) of the combustion chamber and two through the combustion chamber ( 11 ) separate flow areas ( 12a . 12b ), a combustion chamber head which is arranged downstream of a diffuser of the gas turbine and via which a part of a fluid flow into the interior of the combustion chamber (FIG. 11 ), and - a cover part ( 4 ) according to one of claims 1 to 11, which is fixed in the region of the combustion chamber head.

Combustion chamber assembly according to claim 12, characterized in that the mounting edge ( 421a . 421b ) extends at least in the region of the attachment point substantially perpendicular or parallel to a turbine axis (T).

Combustion chamber assembly according to claim 12 or 13, characterized in that via a single fastener ( 5 ) in the area of the mounting 421a . 421b ) of the cover part ( 4 ) the cover part ( 4 ) with a combustion chamber wall ( 1a . 1b ) and a separate combustion head plate ( 3 ), at a fuel nozzle for injecting fuel into the combustion chamber ( 11 ) is connected.

Gas turbine engine with a cover ( 4 ) according to one of claims 1 to 11 and / or a combustion chamber assembly according to one of claims 12 to 14.