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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkammervorrichtung, insbesondere eine Brennkammervorrichtung einer Gasturbinenvorrichtung.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkammervorrichtung bereitzustellen, welche einfach herstellbar ist und einen zuverlässigen Betrieb ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkammervorrichtung zur Verbrennung von Brennstoff mit Oxidator gelöst, wobei die Brennkammervorrichtung Folgendes umfasst:
einen Brennerkopf zur Zuführung von Brennstoff und/oder Oxidator zu einer Brennkammer der Brennkammervorrichtung;
ein Flammrohr, welches sich längs einer Hauptströmungsrichtung des Brennstoffs und/oder des Oxidators an den Brennerkopf anschließt und die Brennkammer umgibt;
eine sich in der Hauptströmungsrichtung an das Flammrohr anschließende Gasabführung.
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Die Gasabführung grenzt vorzugsweise unmittelbar an das Flammrohr an und/oder ist unmittelbar mit dem Flammrohr verbunden.
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Vorzugsweise dient die Gasabführung der Abführung von in der Brennkammer entstandenem Abgas aus der Brennkammer.
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Vorzugsweise ist die Gasabführung eine Anbindung der Brennkammervorrichtung an einen Ringraum einer Gasturbinenvorrichtung.
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Mittels der Gasabführung ist vorzugsweise das Abgas aus der Brennkammer zu einer Turbine der Gasturbinenvorrichtung zuführbar.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Gasabführung einen Zwischenraum bildet oder zu einem Zwischenraum führt, welcher insbesondere einem Ringraum einer Gasturbinenvorrichtung vorgeschaltet ist und beispielsweise einer Abgasreinigung dient.
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Die Gasabführung ist insbesondere eine Volute.
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Günstig kann es sein, wenn das Flammrohr und/oder die Gasabführung mittels mindestens einer Federvorrichtung federnd mit einem Gehäuse der Brennkammervorrichtung und/oder mit dem Brennkopf gekoppelt ist.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Flammrohr und/oder die Gasabführung mittels einer oder mehrerer senkrecht zur Hauptströmungsrichtung wirkender Federvorrichtungen federnd mit dem Gehäuse der Brennkammervorrichtung und/oder mit dem Brennerkopf gekoppelt ist.
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Eine senkrecht zur Hauptströmungsrichtung wirkende Federvorrichtung ist dabei insbesondere so ausgebildet, dass eine federnde, insbesondere federnd kompensierende, Relativbewegung der miteinander gekoppelten Bauteile in einer senkrecht zur Hauptströmungsrichtung verlaufenden Richtung möglich ist.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Flammrohr und/oder die Gasabführung mittels einer oder mehrerer parallel zur Hauptströmungsrichtung wirkender Federvorrichtungen federnd mit dem Gehäuse der Brennkammervorrichtung und/oder mit dem Brennerkopf gekoppelt ist.
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Eine parallel zur Hauptströmungsrichtung wirkende Federvorrichtung ist dabei insbesondere so ausgebildet, dass eine federnde Relativbewegung der miteinander gekoppelten Bauteile in einer parallel zur Hauptströmungsrichtung verlaufenden Richtung möglich ist.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Flammrohr zweiteilig ausgebildet ist und ein äußeres Flammrohr und ein inneres Flammrohr umfasst. Das äußere Flammrohr und das innere Flammrohr sind vorzugsweise miteinander verbunden.
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Vorzugsweise umgibt das äußere Flammrohr das innere Flammrohr im Wesentlichen mantelförmig, wobei insbesondere ein Ringspalt zwischen dem äußeren Flammrohr und dem inneren Flammrohr gebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass das äußere Flammrohr mittels einer Federvorrichtung, welche insbesondere parallel zur Hauptströmungsrichtung wirkt, an das Gehäuse der Brennkammervorrichtung gekoppelt ist. Aufgrund der Verbindung zwischen dem äußeren Flammrohr und dem inneren Flammrohr ist dann vorzugsweise auch das die eigentliche Brennkammerwandung bildende innere Flammrohr federnd mit dem Gehäuse der Brennkammervorrichtung gekoppelt.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Brennkammervorrichtung mindestens eine Abstützvorrichtung zum Abstützen des Flammrohrs und/oder der Gasabführung umfasst.
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Mindestens eine Abstützvorrichtung ist oder umfasst vorzugsweise eine Federvorrichtung beziehungsweise federnde Elemente.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Abstützvorrichtung mindestens eine senkrecht zur Hauptströmungsrichtung wirkende Federvorrichtung umfasst. Vorzugsweise sind mehrere senkrecht zur Hauptströmungsrichtung wirkende Federvorrichtungen zur Ausbildung der Abstützvorrichtung vorgesehen.
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Günstig kann es sein, wenn die Abstützvorrichtung mindestens ein Stützelement umfasst, mittels welchem das Flammrohr und/oder die Gasabführung vorzugsweise federnd entgegen der Schwerkraftrichtung abgestützt oder abstützbar ist.
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Das Flammrohr und/oder die Gasabführung sind dabei vorzugsweise in einer oder mehreren senkrecht zur Schwerkraftrichtung verlaufenden Richtungen relativ zu dem Stützelement beweglich.
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Das Stützelement kann beispielsweise als ein im Querschnitt oder Längsschnitt im Wesentlichen T-förmiger Stützteller ausgebildet sein, welcher an einer bezüglich der Schwerkraftrichtung unten liegenden Unterseite des Flammrohrs und/oder der Gasabführung an dem Flammrohr bzw. an der Gasabführung angreift und das Flammrohr und/oder die Gasabführung entgegen der Schwerkraftrichtung abstützt.
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Das mindestens eine Stützelement, das Flammrohr und/oder die Gasabführung umfassen vorzugsweise eine Lagervorrichtung zur Erleichterung einer Relativbewegung des Flammrohrs und/oder der Gasabführung relativ zu dem mindestens einen Stützelement in einer oder mehreren senkrecht zur Schwerkraftrichtung verlaufenden Richtungen.
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Insbesondere dient das mindestens eine Stützelement vorzugsweise ausschließlich der Abstützung entgegen der Schwerkraftrichtung unter Beibehaltung sämtlicher weiterer Bewegungsfreiheitsgrade des Flammrohrs und/oder der Gasabführung.
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Vorzugsweise dient die Abstützvorrichtung der Aufnahme von Gewichtskräften des Flammrohrs und/oder der Gasabführung.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Lagervorrichtung eine Beschichtung, insbesondere eine keramische Beschichtung, umfasst.
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Die Beschichtung ist vorzugsweise an dem mindestens einen Stützelement, an dem Flammrohr und/oder an der Gasabführung ausgebildet und/oder angeordnet.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Lagervorrichtung eine Wälzkörperlagerung, beispielsweise eine Kugellagerung, umfasst.
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Günstig kann es sein, wenn als Keramikkugeln ausgebildete Wälzkörper zur Lagerung des Flammrohrs und/oder der Gasabführung vorgesehen sind.
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Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Stützelement der Abstützvorrichtung eine oder mehrere Aufnahmen für jeweils einen oder mehrere Wälzkörper aufweist. Das Flammrohr und/oder die Gasabführung liegen vorzugsweise auf dem einen oder den mehreren Wälzkörpern auf und sind hierdurch vorzugsweise besonders reibungsfrei und verschleißarm sowie thermisch isoliert an dem Stützelement abgestützt.
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Die Beschichtung und/oder die Wälzkörperlagerung ist insbesondere zwischen dem Stützelement einerseits und dem Flammrohr und/oder der Gasabführung andererseits angeordnet.
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Vorzugsweise ist mindestens ein Stützelement der Abstützvorrichtung derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass das Stützelement an dem Flammrohr angreift, insbesondere an einem der Gasabführung zugewandten Endbereich des Flammrohrs.
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Vorzugsweise ist ein Abstand des Stützelements, welches an dem Flammrohr angreift, von der Gasabführung geringer als ungefähr die Hälfte einer Gesamtlänge des Flammrohrs, insbesondere geringer als ungefähr ein Drittel einer Gesamtlänge des Flammrohrs, beispielsweise geringer als ungefähr ein Viertel einer Gesamtlänge des Flammrohrs.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Brennkammervorrichtung mehrere Federvorrichtungen zur Kopplung des Flammrohrs und/oder der Gasabführung mit dem Brennerkopf und/oder dem Gehäuse der Brennkammervorrichtung umfasst. Hierbei kann beispielsweise mindestens eine Federvorrichtung senkrecht zur Hauptströmungsrichtung wirken, um insbesondere eine Gewichtskraft des Flammrohrs und/oder der Gasabführung aufnehmen zu können. Ferner kann vorzugsweise mindestens eine Federvorrichtung parallel zur Hauptströmungsrichtung wirken, insbesondere um im Betrieb der Brennkammervorrichtung auftretende Druckschwankungen kompensieren zu können.
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Vorzugsweise ist mittels mindestens einer Federvorrichtung eine Gewichtskraft des Flammrohrs und/oder der Gasabführung zu mindestens ungefähr 50%, insbesondere mindestens ungefähr 75%, beispielsweise mindestens ungefähr 85%, insbesondere ungefähr 90%, aufnehmbar.
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Ferner kann vorzugsweise mittels mindestens einer Federvorrichtung und/oder mittels des Flammrohrs eine aufgrund von thermischer Erwärmung und/oder aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten auftretende Größenabweichung und/oder Größenveränderung der Gasabführung und/oder Brennkammer ausgeglichen werden.
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Insbesondere dann, wenn aufgrund einer oder mehrerer Federvorrichtungen eine Beeinträchtigung der Bewegung und/oder strukturellen Stabilität des Flammrohrs eintreten kann, kann vorgesehen sein, dass das Flammrohr ein oder mehrere Versteifungselemente, beispielsweise Versteifungsrippen, umfasst.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass das Flammrohr und/oder die Gasabführung mittels mehrerer Stützelemente abgestützt sind, insbesondere um eine gleichmäßige mechanische Belastung zu gewährleisten.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Brennkammervorrichtung mindestens eine Aufhängungsvorrichtung zum Aufhängen des Flammrohrs und/oder der Gasabführung umfasst.
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Mindestens eine Aufhängungsvorrichtung ist vorzugsweise eine Federvorrichtung oder umfasst eine Federvorrichtung.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Aufhängungsvorrichtung mindestens ein Aufhängungselement umfasst, mittels welchem das Flammrohr und/oder die Gasabführung vorzugsweise federnd entgegen der Schwerkraftrichtung aufgehängt oder aufhängbar sind.
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Das Aufhängungselement kann beispielsweise einen mittels eines Federelements verspannten Haken umfassen, welcher bezüglich der Schwerkraftrichtung von oben an einem entsprechend angeordneten, geformten und/oder ausgebildeten Gegenstück, das an dem Flammrohr angeordnet und/oder ausgebildet ist, angreift.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Flammrohr und/oder die Gasabführung vorzugsweise in einer oder mehreren senkrecht zur Schwerkraftrichtung verlaufenden Richtungen relativ zu dem Gehäuse beweglich ist. Das Aufhängungselement bewegt sich vorzugsweise mit dem Flammrohr und/oder der Gasabführung mit, insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Aufhängungselement schwenkbar ausgebildet und/oder angeordnet ist, insbesondere um eine Bewegung des Flammrohrs und/oder der Gasabführung in einer oder mehreren senkrecht zur Schwerkraftrichtung verlaufenden Richtungen zu ermöglichen.
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Das mindestens eine Aufhängungselement umfasst beispielsweise eine Aufnahmestange, einen Haken und/oder eine Öse.
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Ein entsprechendes Gegenstück, welches an dem Flammrohr und/oder an der Gasabführung angeordnet und/oder ausgebildet ist, ist beispielsweise eine Öse und/oder ein Haken.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn das mindestens eine Aufhängungselement federnd und/oder schwenkbar an einem Gehäuse der Brennkammervorrichtung festgelegt ist.
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Günstig kann es sein, wenn das mindestens eine Aufhängungselement mittels einer Hakenverbindung und/oder Rastverbindung mit dem Flammrohr und/oder der Gasabführung gekoppelt oder koppelbar ist.
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Der Brennerkopf bildet vorzugsweise ein bezüglich der Hauptströmungsrichtung stromaufwärts angeordnetes Ende der Brennkammer.
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Ein Kopplungsabschnitt, Verbindungsabschnitt und/oder Überlappungsabschnitt des Flammrohrs und der Gasabführung bildet vorzugsweise ein bezüglich der Hauptströmungsrichtung stromabwärts angeordnetes Ende der Brennkammer.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Flammrohr mittels einer Fixiervorrichtung zumindest längs der Hauptströmungsrichtung unbeweglich mit dem Brennerkopf verbunden, insbesondere an demselben festgelegt, ist. Insbesondere eine Relativbewegung des Flammrohrs relativ zu dem Brennerkopf längs der Hauptströmungsrichtung ist dann vorzugsweise wirksam verhindert.
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Günstig kann es sein, wenn das Flammrohr und die Gasabführung einen im Wesentlichen parallel zur Hauptströmungsrichtung verlaufenden Überlappungsabschnitt aufweisen.
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Das Flammrohr und die Gasabführung sind im Überlappungsabschnitt vorzugsweise relativ zueinander beweglich, insbesondere relativ zueinander verschiebbar.
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Das Flammrohr und die Gasabführung sind vorzugsweise ineinanderschiebbar oder ineinandersteckbar.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Flammrohr in die Gasabführung schiebbar oder steckbar ist.
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Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Gasabführung in das Flammrohr schiebbar oder steckbar ist.
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Durch den Überlappungsabschnitt ist insbesondere ein automatischer Längenausgleich, Dehnungsausgleich und/oder Positionsausgleich zwischen dem Flammrohr und der Gasabführung gewährleistet.
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Zwischen dem Flammrohr und der Gasabführung kann sich im Bereich des Überlappungsabschnitts ein Ringspalt bilden. Dieser ist vorzugsweise möglichst klein zu dimensionieren. Beispielsweise kann hierfür eine Verkippung zwischen dem Brennerkopf und dem Flammrohr und/oder der Gasabführung vorgesehen sein.
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Das Flammrohr und/oder die Gasabführung weisen in einem Überlappungsabschnitt des Flammrohrs und/oder der Gasabführung vorzugsweise im Wesentlichen zylindrische und/oder parallel zueinander verlaufende Wandungen auf. Vorzugsweise wird durch die Form des Flammrohrs und/oder der Gasabführung im Bereich des Überlappungsabschnitts eine Relativbewegung des Flammrohrs relativ zu der Gasabführung nicht behindert.
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Günstig kann es sein, wenn in einem Überlappungsabschnitt des Flammrohrs und/oder der Gasabführung, insbesondere zwischen dem Flammrohr und der Gasabführung, ein Ausgleichselement und/oder ein Dichtelement angeordnet ist.
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Das Dichtelement und/oder das Ausgleichselement kann beispielsweise eine Federvorrichtung, insbesondere eine Tellerfedervorrichtung und/oder eine Ringfedervorrichtung, umfassen.
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Günstig kann es sein, wenn die Brennkammervorrichtung ein Dichtelement und/oder ein Ausgleichselement umfasst, welches durch ein geschlitztes und/oder radial federndes ringförmiges Element gebildet ist.
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Beispielsweise kann ein Dichtelement und/oder ein Ausgleichselement aus einem Blechstreifen gebildet sein, welcher durch Schlitzen und Umformen, insbesondere Abkanten, sowie anschließendes Aufrollen auf ein zylindrisches Element, beispielsweise das Flammrohr und/oder die Gasabführung, gebildet ist.
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Beispielsweise durch Punktschweißen kann der aufgewickelte Blechstreifen vorzugsweise in sich fixiert werden.
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Die Schlitze in dem Blechstreifen sind vorzugsweise so ausgebildet und/oder angeordnet, dass bei mehrfachem Umwickeln des zylindrischen Elements mit dem Blechstreifen die Schlitze unterschiedlicher Lagen (Wicklungen) versetzt zueinander angeordnet sind. Hierdurch kann insbesondere eine Abdichtwirkung optimiert werden.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Brennkammervorrichtung ein Dichtelement und/oder ein Ausgleichselement umfasst, welches sich einseitig verjüngt, insbesondere im Wesentlichen konisch verjüngt.
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Das Dichtelement und/oder Ausgleichselement ist insbesondere ein Blechelement.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement und/oder das Ausgleichselement zwischen dem Flammrohr und der Gasabführung angeordnet ist.
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Vorzugsweise sind das Flammrohr und die Gasabführung mittels einer Federvorrichtung miteinander gekoppelt.
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Die Federvorrichtung wirkt vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Hauptströmungsrichtung.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Federvorrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung, beispielsweise ringförmig in radialer Richtung, wirkt.
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Günstig kann es sein, wenn die Federvorrichtung eine Zugfedervorrichtung ist, mittels welcher das Flammrohr und die Gasabführung aufeinanderzu ziehbar sind.
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Die Federvorrichtung kann dabei beispielsweise ein auf Zug belastbares Federelement umfassen.
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Günstig kann es sein, wenn das Federelement aus einem keramischen Werkstoff gebildet ist oder einen keramischen Werkstoff umfasst. Ein solches Federelement ist vorzugsweise auf Druck belastbar.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Federvorrichtung eine Zugfedervorrichtung umfasst, welche beispielsweise einen Zylinder und einen Kolben sowie ein dazwischen angeordnetes, auf Druck belastbares Federelement umfasst.
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Günstig kann es sein, wenn das Flammrohr zweiteilig ausgebildet ist, wobei vorzugsweise jeder Flammrohrteil eine unmittelbare Begrenzung (Brennkammerwandung) der Brennkammer bildet.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die zwei Flammrohrteile relativ zueinander beweglich, insbesondere verschieblich, sind.
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Ein erster Flammrohrteil ist vorzugsweise am Brennerkopf fixiert.
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Ein zweiter Flammrohrteil ist vorzugsweise an der Gasabführung fixiert.
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Unter einem Fixieren ist dabei vorzugsweise ein in mindestens einer Richtung unbewegliches Festlegen zu verstehen, insbesondere um eine Relativbewegung längs der Hauptströmungsrichtung zu vermeiden.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn ein bezüglich der Hauptströmungsrichtung stromabwärts angeordneter Flammrohrteil Durchtrittsöffnungen aufweist, durch welche Brennstoff und/oder Oxidator aus einer Umgebung, insbesondere Ummantelung, der Brennkammer zu der Brennkammer zuführbar ist.
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Durch die Verwendung eines zweigeteilten Flammrohrs kann vorzugsweise eine Längendehnung der Bauteile und/oder eine Bewegung der Gasabführung, insbesondere aufgrund von thermischer Ausdehnung, mittels eines Schiebesitzes im Flammrohr kompensiert werden.
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Die Durchtrittsöffnungen sind vorzugsweise an einem dem ersten Flammrohrteil zugewandten Endbereich des zweiten Flammrohrteils angeordnet. Hierdurch kann vorzugsweise eine gleichmäßige Vermischung des durch die Durchtrittsöffnungen in die Brennkammer gelangenden Brennstoffs und/oder Oxidators mit dem bereits in der Brennkammer befindlichen Brennstoff und/oder Oxidator erfolgen, so dass vorzugsweise gleichmäßige Temperaturprofile ohne Temperaturspitzen erzielt werden können. Zudem können vorzugsweise bei Schwachgasabreinigungen Nachreaktionen stromabwärts der Durchtrittsöffnungen stattfinden.
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Vorzugsweise wird die komplette Prozessluft über den Brennerkopf und die Durchtrittsöffnungen eingebracht, insbesondere unter Vermeidung einer Falschströmung über die Verbindung zwischen dem Flammrohr und der Gasabführung. Hierdurch kann vorzugsweise die komplette Prozessluft mit einer bestimmten Verweilzeit in der Brennkammer auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden, um letztlich eine zuverlässige Abreinigung von Prozessluft zu gewährleisten.
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Zwischen dem zweiten Flammrohrteil und der Gasabführung ist vorzugsweise ein Dichtelement, beispielsweise ein im Querschnitt C- oder V-förmiger Dichtring, angeordnet. Hierdurch kann vorzugsweise eine unerwünschte Ausströmung oder Einströmung von Gas verhindert werden.
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Die erfindungsgemäße Brennkammervorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Gasturbinenvorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Gasturbinenvorrichtung, welche eine oder mehrere erfindungsgemäße Brennkammervorrichtungen umfasst.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Gasturbinenvorrichtung einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Brennkammervorrichtung beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Gasturbinenvorrichtung mehrere Brennkammervorrichtungen umfasst und dass die Gasabführungen der Brennkammervorrichtungen in einen stromaufwärts einer Turbine der Gasturbinenvorrichtung angeordneten Ringraum der Gasturbinenvorrichtung münden.
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Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, bei welcher ein Flammrohr mittels einer parallel zur Hauptströmungsrichtung wirkenden Federvorrichtung an ein Gehäuse der Brennkammervorrichtung gekoppelt ist;
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2 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, bei welcher eine Abstützvorrichtung zum Abstützen des Flammrohrs vorgesehen ist;
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3 einen schematischen Querschnitt durch das Flammrohr und die Abstützvorrichtung aus 2;
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4 einen der 1 entsprechenden schematischen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, bei welcher eine Abstützvorrichtung und mindestens zwei parallel zur Hauptströmungsrichtung wirkende Federvorrichtungen zur Kopplung des Flammrohrs mit dem Gehäuse der Brennkammervorrichtung vorgesehen sind;
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5 eine der 4 entsprechende schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, bei welcher eine Abstützvorrichtung mit zwei Stützelementen vorgesehen ist;
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6 einen schematischen Querschnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, bei welcher eine Abstützvorrichtung mit einer Wälzkörperlagerung vorgesehen ist;
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7 einen schematischen Längsschnitt durch eine sechste Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, bei welcher eine Aufhängungsvorrichtung zur federnden Aufhängung des Flammrohrs vorgesehen ist;
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8 einen der 1 entsprechenden schematischen Längsschnitt durch eine siebte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, bei welcher das Flammrohr und die Gasabführung in einem Überlappungsabschnitt relativ zueinander verschieblich sind;
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9 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ringfedervorrichtung zur Verbindung des Flammrohrs mit der Gasabführung;
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10 einen schematischen Längsschnitt durch das Flammrohr, die Ringfedervorrichtung und die Gasabführung aus 9;
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11 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer neunten Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, bei welcher ein zweiteiliges Flammrohr vorgesehen ist;
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12 einen schematischen Längsschnitt durch eine zehnte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, bei welcher eine Federvorrichtung, insbesondere eine Zugfedervorrichtung, zur federnden Kopplung des Flammrohrs mit der Gasabführung vorgesehen ist;
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13 eine der 12 entsprechende schematische Darstellung einer elften Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, bei welcher eine Federvorrichtung, insbesondere eine Druckfedervorrichtung, zur Kopplung des Flammrohrs mit dem Gehäuse vorgesehen ist;
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14 einen schematischen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Zugfedervorrichtung, bei welcher ein auf Druck belastetes Federelement vorgesehen ist;
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15 eine der 12 entsprechende schematische Darstellung einer zwölften Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung mit einer alternativen Variante einer Zugfedervorrichtung;
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16 eine schematische perspektivische Darstellung eines Zylinders der Zugfedervorrichtung aus 15;
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17 eine schematische Seitenansicht der Zugfedervorrichtung aus 15;
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18 eine vergrößerte Darstellung eines Ösenelements der Zugfedervorrichtung aus 15;
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19 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abschnitts einer aus zwei Blechteilen geformten Ringfedervorrichtung;
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20 eine schematische Draufsicht auf ein Blechelement zur Herstellung eines alternativen Ringfederelements einer Ringfedervorrichtung;
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21 einen schematischen Querschnitt durch ein an einem Flammrohr angeordnetes Ringfederelement gemäß 20;
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22 eine schematische Darstellung einer dreizehnten Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung, wobei ein Überlappungsabschnitt des Flammrohrs und der Gasabführung mit einem Ausgleichselement versehen ist; und
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23 eine schematische perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung des Überlappungsabschnitts des Flammrohrs und der Gasabführung samt dem Ausgleichselement gemäß der in 22 dargestellten dreizehnten Ausführungsform der Brennkammervorrichtung.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Eine in 1 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Brennkammervorrichtung findet beispielsweise Verwendung in einer Gasturbinenvorrichtung 102.
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Die Brennkammervorrichtung 100 umfasst ein Gehäuse 104, in welchem ein Brennerkopf 106, ein Flammrohr 108 und eine Gasabführung 110 angeordnet sind.
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Das Flammrohr 108 umgibt eine Brennkammer 112 der Brennkammervorrichtung 100.
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Die Brennkammer 112 ist beispielsweise im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet.
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Mittels des Brennerkopfs 106 ist Brennstoff und/oder Oxidator zu der Brennkammer 112 zuführbar.
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Insbesondere ist der Brennstoff und/oder der Oxidator in einer Hauptströmungsrichtung 114 durch die Brennkammer 112 hindurchführbar.
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Der Brennerkopf 106 bildet vorzugsweise ein bezüglich der Hauptströmungsrichtung 114 stromaufwärts angeordnetes Ende der Brennkammer 112.
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Ein bezüglich der Hauptströmungsrichtung 114 stromabwärts angeordnetes Ende der Brennkammer 112 ist vorzugsweise zugleich ein bezüglich der Hauptströmungsrichtung 114 stromabwärts angeordnetes Ende des Flammrohrs 108. An diesem Ende des Flammrohrs 108 grenzt dieses an die Gasabführung 110 an.
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Der Brennerkopf 106, das Flammrohr 108 und/oder zumindest ein dem Flammrohr 108 zugewandtes Ende der Gasabführung 110 sind vorzugsweise rotationssymmetrisch um eine gemeinsame Symmetrieachse 116 ausgebildet und angeordnet.
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Das Flammrohr 108 und die Gasabführung 110 sind vorzugsweise abschnittsweise komplementär zueinander ausgebildet, so dass das Flammrohr 108 und die Gasabführung 110 aneinander anlegbar sind.
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Insbesondere sind das Flammrohr 108 und die Gasabführung 110 in einem Kopplungsabschnitt 118 oder Überlappungsabschnitt 120 abschnittsweise gegenüberliegend zueinander ausgebildet.
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Wie 1 zu entnehmen ist, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Flammrohr 108 bezüglich der Symmetrieachse 116 radial nach innen gebogen ist und sich ein entsprechend radial nach außen gebogener Teil der Gasabführung 116 an das Flammrohr 108 anlegen lässt.
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Das Flammrohr 108 der ersten Ausführungsform der Brennkammervorrichtung 100 ist vorzugsweise zweiteilig ausgebildet.
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Das Flammrohr 108 umfasst dabei ein inneres Flammrohr 122, welches eine die Brennkammer 112 begrenzende Brennkammerwandung 124 bildet.
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Zudem ist ein äußeres Flammrohr 126 vorgesehen, welches das innere Flammrohr 122 im Wesentlichen zylindermantelförmig umgibt und insbesondere als Hitzeschild dient.
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Zwischen dem inneren Flammrohr 122 und dem äußeren Flammrohr 126 ist vorzugsweise ein Ringspalt 128 gebildet.
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Mittels eines oder mehrerer Verbindungselemente 130 sind das innere Flammrohr 122 und das äußere Flammrohr 126 vorzugsweise mit geringem Spiel miteinander verbunden.
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Die Brennkammervorrichtung 100 umfasst ferner vorzugsweise eine Federvorrichtung 132, mittels welcher das Flammrohr 108 federnd mit dem Gehäuse 104 gekoppelt oder koppelbar ist.
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Die Federvorrichtung 132 umfasst insbesondere mindestens ein Federelement 134.
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Bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Brennkammervorrichtung 100 ist vorgesehen, dass das Flammrohr 108 parallel zur Hauptströmungsrichtung 114 federnd mit dem Gehäuse 104 gekoppelt ist. Das Flammrohr 108 ist somit federnd parallel zur Hauptströmungsrichtung 114 in dem Gehäuse 104 angeordnet und bewegbar.
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Mittels der Federvorrichtung 132 kann vorzugsweise eine thermisch bedingte Ausdehnung des Flammrohrs 108 und/oder der Gasabführung 110 kompensiert werden.
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Eine in den 2 und 3 dargestellte zweite Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Brennkammervorrichtung 100 eine senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 114 wirkende Federvorrichtung 132 umfasst.
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Die Federvorrichtung 132 ist dabei Bestandteil einer Abstützvorrichtung 136.
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Die Abstützvorrichtung 136 umfasst ein Stützelement 138, mit welchem das Flammrohr 108 entgegen einer Schwerkraftrichtung 140 abgestützt ist.
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Das Stützelement 138 nimmt somit insbesondere eine Gewichtskraft des Flammrohrs 108 auf.
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Das Flammrohr 108 ist bei der in den 2 und 3 dargestellten zweiten Ausführungsform der Brennkammervorrichtung 100 vorzugsweise einteilig ausgebildet.
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Das Stützelement 138 liegt somit insbesondere in einem bezüglich der Schwerkraftrichtung 140 unteren Bereich des die Brennkammerwandung 124 bildenden Flammrohrs 108 auf.
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Wie den 2 und 3 zu entnehmen ist, ist das Flammrohr 108 im Querschnitt beispielsweise kreisförmig.
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Das Stützelement 138 weist vorzugsweise einen T-förmigen Querschnitt auf.
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Mittels des Stützelements 138 wird das Flammrohr 108 somit vorzugsweise lediglich in der Schwerkraftrichtung 140 abgestützt.
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Eine Bewegung des Flammrohrs 108 in sämtlichen senkrecht zur Schwerkraftrichtung 140 verlaufenden Richtungen wird mittels des Stützelements 138 vorzugsweise nicht beeinträchtigt.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Abstützvorrichtung 136 eine Lagervorrichtung 142 umfasst.
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Die Lagervorrichtung 142 dient vorzugsweise der thermisch optimierten und/oder friktionsoptimierten Lagerung des Flammrohrs 108 an dem Stützelement 138.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Lagervorrichtung 142 eine Beschichtung 144, insbesondere eine keramische Beschichtung 144, umfasst oder durch dieselbe gebildet ist.
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Die Beschichtung 144 ist insbesondere auf dem Stützelement 138 aufgebracht und/oder ausgebildet.
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Ein Anlageabschnitt 146, in welchem das Stützelement 138 an dem Flammrohr 108 angreift, ist vorzugsweise an einem der Gasabführung 110 zugewandten Endbereich 148 des Flammrohrs 108 angeordnet. Auf diese Weise kann mittels des Stützelements 138 auch eine Abstützung der Gasabführung 110 erfolgen.
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Das Stützelement 138 kann beispielsweise als ein Stempel 150 ausgebildet sein.
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Ein dem Flammrohr 108 abgewandtes Ende des Stützelements 138 ist vorzugsweise in einer Zylindervorrichtung aufnehmbar und mit einem beispielsweise auf Druck belastbaren Federelement 134 gekoppelt.
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Mittels des Stützelements 138 ist folglich die federnde Aufnahme der Gewichtskraft des Flammrohrs 108 und/oder der Gasabführung 110 realisierbar.
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Im Übrigen stimmt die in den 2 und 3 dargestellte zweite Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 4 dargestellte dritte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 2 und 3 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass zusätzlich zu der Federvorrichtung 132, welche Teil der Abstützvorrichtung 136 ist, mindestens zwei parallel zur Hauptströmungsrichtung 114 wirkende Federvorrichtungen 132 vorgesehen sind.
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Mittels dieser weiterer Federvorrichtungen 132 ist insbesondere das Flammrohr 108 federwirksam an das Gehäuse 104 gekoppelt, insbesondere entsprechend der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Brennkammervorrichtung 100.
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Im Übrigen stimmt die in 4 dargestellte dritte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 2 und 3 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 5 dargestellte vierte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 4 dargestellten dritten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Brennkammervorrichtung 100 zwei Abstützvorrichtungen 136 zum Abstützen des Flammrohrs 108 umfasst. Hierdurch kann insbesondere eine gleichmäßige mechanische Belastung des Flammrohrs 108 und/oder der Abstützvorrichtungen 136 ermöglicht werden. Im Übrigen stimmt die in 5 dargestellte vierte Ausführungsform der Brennkammervorrichtung hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 4 dargestellten dritten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 6 dargestellte fünfte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 2 und 3 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Abstützvorrichtung 136 eine als Wälzkörperlagerung 152 ausgebildete Lagervorrichtung 142 umfasst.
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Die Wälzkörperlagerung 152 umfasst insbesondere mehrere Wälzkörper 154, beispielsweise Kugeln 156, insbesondere Keramikkugeln.
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Die Wälzkörper 154 sind insbesondere in Aufnahmebereichen 158 des Stützelements 138 angeordnet.
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Mittels der Wälzkörperlagerung 152 ist insbesondere eine reibungsarme und thermisch gut isolierende Aufnahme des Flammrohrs 108 mittels der Abstützvorrichtung 136 möglich.
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Im Übrigen stimmt die in 6 dargestellte fünfte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 2 und 3 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 7 dargestellte sechste Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 2 und 3 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass anstelle einer Abstützvorrichtung 136 eine Aufhängungsvorrichtung 160 vorgesehen ist.
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Mittels der Aufhängungsvorrichtung 160 ist insbesondere das Flammrohr 108 hängend in dem Gehäuse 104 aufnehmbar.
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Die Aufhängungsvorrichtung 160 umfasst ein Aufhängungselement 162, welches an dem Flammrohr 108 angreift.
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Das Aufhängungselement 162 umfasst beispielsweise einen Haken 164, welcher an einer Öse 166, die an dem Flammrohr 108 angeordnet und/oder ausgebildet ist, angreift.
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Das Aufhängungselement 162 umfasst ferner eine Aufnahmestange 168, welche in ein Federgehäuse 170 der Aufhängungsvorrichtung 160 hineinragt.
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Das Federgehäuse 170 ist insbesondere an einer Oberseite des Gehäuses 104 der Brennkammervorrichtung 100 aufgesetzt und dient der Aufnahme eines Federelements 134.
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Mittels dieses Federelements 134 ist das Aufhängungselement 162 in einer senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 114 verlaufenden Richtung federnd an dem Gehäuse 104 angeordnet.
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Die Aufnahmestange 168 ist beispielsweise T-förmig ausgebildet, so dass das Federelement 134 beispielsweise bezüglich der Schwerkraftrichtung von unten daran angreifen kann.
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Das Aufhängungselement 162 ist insbesondere schwenkbar gelagert, um eine Bewegung des Flammrohrs 108 insbesondere parallel zur Hauptströmungsrichtung 114 zu ermöglichen.
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Bei einer (nicht dargestellten) weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Aufhängungselement 162 mit einem zusätzlichen Gelenk versehen ist. Hierdurch kann eine noch größere Beweglichkeit des Flammrohrs 108 ermöglicht werden.
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Im Übrigen stimmt die in 7 dargestellte sechste Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 2 und 3 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 8 dargestellte siebte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Flammrohr 108 einteilig ausgebildet und mittels einer Fixiervorrichtung 184 an dem Brennerkopf 106 fixiert ist.
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Die Fixiervorrichtung 184 umfasst insbesondere ein oder mehrere Fixierelemente 186, beispielsweise einen oder mehrere Stifte 188.
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Das Flammrohr 108 ist somit relativ zu dem Brennerkopf 106 eingeschränkt beweglich an demselben festgelegt. Beispielsweise kann eine Verkippung zugelassen sein, während allenfalls ein sehr kleines axiales, laterales Spiel gegeben ist.
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Eine Relativbewegung zwischen dem Flammrohr 108 und der Gasabführung 110, welche insbesondere aus thermisch bedingten Ausdehnungsänderungen resultiert, muss folglich anderweitig kompensiert werden.
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Das Flammrohr 108 und die Gasabführung 110 umfassen einen Überlappungsabschnitt 120, welcher eine Relativbewegung des Flammrohrs 108 relativ zur Gasabführung 110 ermöglicht.
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Das Flammrohr 108 ist dabei in die Gasabführung 110 hineinsteckbar oder hineinschiebbar.
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Das Flammrohr 108 umfasst einen Einschubabschnitt 190, welcher in einen hierzu korrespondierenden Aufnahmeabschnitt 192 der Gasabführung 110 einschiebbar ist.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Gasabführung 110 den Einschubabschnitt 190 umfasst und hiermit in einen Aufnahmeabschnitt 192 des Flammrohrs 108 einschiebbar ist (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
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Eine in den 9 und 10 dargestellte achte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 8 dargestellten siebten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass im Überlappungsabschnitt 120 eine Federvorrichtung 132 vorgesehen ist.
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Die Federvorrichtung 132 ist insbesondere aus dem Flammrohr 108 gebildet.
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Beispielsweise ist das Flammrohr 108 an seinem der Gasabführung 110 zugewandten Ende mit mehreren Einkerbungen 194 oder Schlitzen 196 versehen sowie derart umgeformt, dass ringförmig radial nach außen oder nach innen ragende Aufwölbungen 198 gebildet sind.
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Mittels dieser Aufwölbungen 198 ist das Flammrohr 108 insbesondere federnd an die Gasabführung 110 anlegbar.
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Hierdurch kann insbesondere eine zuverlässige Positionierung der Gasabführung 110 relativ zu dem Flammrohr 108 gewährleistet werden.
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Im Übrigen stimmt die in den 9 und 10 dargestellte achte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 8 dargestellten siebten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 11 dargestellte neunte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 8 dargestellten siebten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Flammrohr 108 zweiteilig ausgebildet ist.
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Ein erster Flammrohrteil 200 ist mittels einer Fixiervorrichtung 184 an dem Brennerkopf 106 fixiert.
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Ein zweiter Flammrohrteil 202 ist mittels einer Fixiervorrichtung 184 an der Gasabführung 110 fixiert.
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Der erste Flammrohrteil 200 und der zweite Flammrohrteil 202 sind relativ zueinander verschiebbar.
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Insbesondere ist hierbei vorzugsweise ein Überlappungsabschnitt 120 vorgesehen, in welchem sich der erste Flammrohrteil 200 und der zweite Flammrohrteil 202 überlappen. Insbesondere ist dabei der erste Flammrohrteil 200 in den zweiten Flammrohrteil 202 eingesteckt oder eingeschoben.
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Wie 11 zu entnehmen ist, ist zwischen dem zweiten Flammrohrteil 202 und der Gasabführung 110 vorzugsweise ein Dichtelement 204 angeordnet. Insbesondere kann hierdurch vorzugsweise ein unerwünschter Gasaustritt an der Verbindungsstelle zwischen dem zweiten Flammrohrteil 202 und der Gasabführung 110 verhindert werden.
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Der zweite Flammrohrteil 202 ist vorzugsweise mit einer oder mehreren Durchtrittsöffnungen 206 versehen.
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Die Durchtrittsöffnungen 206 dienen insbesondere der Zuführung von Brennstoff und/oder Oxidator aus einer Umgebung 208 des Flammrohrs 108 zu der Brennkammer 112.
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Die Durchtrittsöffnungen 206 bilden insbesondere Sekundärluftlöcher 210 der Brennkammervorrichtung 100.
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Vorzugsweise sind die Durchtrittsöffnungen 206 an einem dem ersten Flammrohrteil 200 zugewandten Endbereich des zweiten Flammrohrteils 202 angeordnet. Hierdurch kann eine gleichmäßige Vermischung des zugeführten Brennstoffs und/oder Oxidators mit dem bereits in der Brennkammer 112 angeordneten Gas erzielt werden, bevor dieses über die Abgasabführung 110 abgeführt wird.
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Im Übrigen stimmt die in 11 dargestellte neunte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 8 dargestellten siebten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 12 dargestellte zehnte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Flammrohr 108 und die Gasabführung 110 mittels einer Federvorrichtung 132 federnd miteinander gekoppelt sind.
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Die Federvorrichtung 132 ist dabei insbesondere als eine Zugfedervorrichtung 212 ausgebildet und dient dazu, das Flammrohr 108 und die Gasabführung 110 aufeinanderzu zu ziehen, um insbesondere einen zuverlässigen Kontakt am Kopplungsabschnitt 118 und/oder Überlappungsabschnitt 120 zu gewährleisten.
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Die Federvorrichtung 132 ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass ein Federelement 134 der Federvorrichtung 132 auf Druck belastet wird, wenn das Flammrohr 108 und die Gasabführung 110 voneinander weg bewegt werden.
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Im Übrigen stimmt die in 12 dargestellte zehnte Ausführungsform der Brennkammervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 13 dargestellte elfte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 12 dargestellten zehnten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Federvorrichtung 132 das Flammrohr 108 mit dem Gehäuse 104 koppelt.
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Die Federvorrichtung 132 ist dabei vorzugsweise als Druckfedervorrichtung 214 ausgebildet, so dass das Flammrohr 108 mittels der Federvorrichtung 132 insbesondere gegen die Gasabführung 110 drückbar ist.
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Im Übrigen stimmt die in 13 dargestellte elfte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 12 dargestellten zehnten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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In 14 ist ein Beispiel für eine Zugfedervorrichtung 212 dargestellt, bei welcher ein auf Druck belastetes Federelement 134 vorgesehen ist.
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Das Federelement 134 ist dabei insbesondere in einem Zylinder 216 angeordnet.
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In diesen Zylinder 216 ragt ein Kolben 218 hinein.
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Eine Kolbenstange 220 des Kolbens 218 ragt auf einer Seite des Zylinders 216 aus diesem heraus, welche gegenüberliegend angeordnet ist von einer Seite des Zylinders 216, an der eine Zylinderstange 222 angeordnet und/oder ausgebildet ist.
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Die Kolbenstange 220 und die Zylinderstange 222 ragen somit in voneinander verschiedenen Richtungen voneinander weg.
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Das Federelement 134 ist so zwischen dem Kolben 218 und dem Zylinder 216 angeordnet, dass dieses Federelement 134 auf Druck belastet wird, wenn die Zylinderstange 222 und die Kolbenstange 220 auseinandergezogen, das heißt auf Zug belastet, werden.
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Die Kolbenstange 220 kann beispielsweise eine Einkerbung 224 umfassen. Mittels einer solchen Einkerbung 224 ist die Federvorrichtung 132 insbesondere in einem vorgespannten Zustand arretierbar, beispielsweise indem die Kolbenstange 220 soweit aus dem Zylinder 216 herausgezogen wird, bis die Einkerbung 224 zugänglich und mit einem geeigneten Arretierelement außerhalb des Zylinders 216 arretierbar ist.
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Die in 14 dargestellte Ausführungsform einer Federvorrichtung 132 eignet sich insbesondere zur Verwendung in Hochtemperaturanwendungen, bei welchen das Federelement 134 beispielsweise aus einem keramischen Werkstoff gebildet ist. Insbesondere kann dann ein ausschließlich auf Druck belastetes Federelement 134 verwendet und dennoch eine Zugbelastung der Federvorrichtung 132 ermöglicht werden. Eine Kapselung des keramischen Federelements ist vorzugsweise umzusetzen, da hierdurch bei Zerstörung die Bruchstücke in der Kapselung eingeschlossen sind.
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Eine in den 15 bis 18 dargestellte zwölfte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 12 dargestellten zehnten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass eine im Wesentlichen der in 14 dargestellten Ausführungsform entsprechende Zugfedervorrichtung 212 vorgesehen ist.
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Die Zugfedervorrichtung 212 umfasst dabei beispielsweise einen kreiszylindrischen Zylinder 216 (siehe 16). Die Kolbenstange 220 und die Zylinderstange 222 sind vorzugsweise an den einander abgewandten Enden mit jeweils einem Ösenelement 226 versehen. Hierdurch kann die Federvorrichtung 132 einfach und sicher an dem Flammrohr 108 bzw. an der Gasabführung 110 festgelegt werden. Wie 16 zu entnehmen ist, ist eine Durchführung 228, durch welche die Kolbenstange 220 des Kolbens 218 aus dem Zylinder 216 nach außen geführt ist, beispielsweise schlitzförmig ausgebildet. Hierdurch kann insbesondere das Ösenelement 226 der Kolbenstange 220 durch die Durchführung 228 hindurchgeführt werden, um die Federvorrichtung 132 einfach montieren zu können.
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In den 19 bis 21 sind zwei Ausführungsbeispiele von Ringfedervorrichtungen 230 dargestellt.
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Eine Ringfedervorrichtung 230 kann beispielsweise im Überlappungsabschnitt 120 zwischen dem Flammrohr 108 und der Gasabführung 110 zum Einsatz kommen.
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Die Ringfedervorrichtung 230 gemäß 19 umfasst vorzugsweise zwei oder mehr ringförmige Blechelemente 240, welche beispielsweise abschnittsweise konisch ausgebildet sind und jeweils mehrere Schlitze 196 aufweisen, so dass jeweils mehrere Laschen 236 eines jeden Blechelements 240 gebildet sind. Die Blechelemente 240 sind insbesondere ineinandergesteckt und/oder derart relativ zueinander angeordnet und/oder ausgerichtet, dass die Schlitze 196 eines Blechelements 240 von den Laschen 236 des jeweils anderen Blechelements 240 überdeckt werden.
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Die Ringfedervorrichtung 230 gemäß den 20 und 21 umfasst ein Ringfederelement 232, welches beispielsweise aus einem Blechstreifen 234 herstellbar ist (siehe 20). Der Blechstreifen 234 wird hierzu insbesondere einseitig mehrfach mit Schlitzen 196 versehen, so dass mehrere Laschen 236 gebildet sind.
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Anschließend werden der Blechstreifen 234 und/oder die Laschen 236 abgekantet oder gebogen, beispielsweise um Aufwölbungen 198 zu bilden.
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In einem weiteren Schritt wird der Blechstreifen 234 um ein zylinderförmiges Element, beispielsweise das Flammrohr 108, gewickelt und beispielsweise durch Punktschweißen in sich fixiert.
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Der Blechstreifen 234 ist vorzugsweise so dimensioniert, dass dieser mehrfach um das zylinderförmige Element herumgewickelt werden kann.
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Die Dimensionierung und/oder Anordnung der Schlitze 196 und/oder der Laschen 236 ist vorzugsweise so gewählt, dass die Laschen 236 einer Wicklung die Schlitze 196 einer vorherigen und/oder nachfolgenden Wicklung überdecken. Hierdurch kann insbesondere eine gute Dichtwirkung der Ringfedervorrichtung 230 ermöglicht werden.
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Wie insbesondere 21 zu entnehmen ist, sind vorzugsweise mehrere, beispielsweise vier oder fünf Wicklungen vorgesehen.
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Die in den 19 bis 21 dargestellten Ringfedervorrichtungen 230 wirken insbesondere in radialer Richtung nach außen.
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Insbesondere kann die Ringfedervorrichtung 230 als ein Ausgleichselement 238 zum Ausgleichen einer Relativbewegung des Flammrohrs 108 relativ zu der Gasabführung 110 dienen.
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Eine in den 22 und 23 dargestellte dreizehnte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 9 und 10 dargestellten achten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass zwischen dem Flammrohr 108 und der Gasabführung 110 ein im Wesentlichen konusförmiges Ausgleichselement 238 vorgesehen ist.
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Dieses Ausgleichselement 238 kann beispielsweise durch ein konisch geformtes Blechelement 240 gebildet sein.
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Im Übrigen stimmt die in den 22 und 23 dargestellte dreizehnte Ausführungsform einer Brennkammervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 9 und 10 dargestellten achten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Bei weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsformen von Brennkammervorrichtungen 100 können einzelne oder mehrere Merkmale der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden.
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Beispielsweise kann die Ringfedervorrichtung 230 gemäß den 20 und 21 zwischen dem Flammrohr 108 und der Gasabführung 110 der in 8 dargestellten siebten Ausführungsform der Brennkammervorrichtung 100 angeordnet sein.
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Ferner kann beispielsweise auch bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform eine Abstützvorrichtung 136 gemäß der in den 2 und 3 dargestellten zweiten Ausführungsform und/oder eine Aufhängungsvorrichtung 160 gemäß der in 7 dargestellten sechsten Ausführungsform vorgesehen sein.
