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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Brennkammer für eine Gasturbine, die ein
Verkoken bzw. Verkohlen von Öl
in einem Verteiler bzw. Sammelrohr verhindern kann.
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Die
Brennkammer für
die Gasturbine weist mehrere Hauptdüsen um eine Pilotdüse herum
auf. Mehrere solche Brennkammern sind um ein Gehäuse der Gasturbine herum angeordnet.
Eine Brennkammer vom dualen Typ ist eine Brennkammer, die Brennstoffe
von Ölfeuerung
auf Gasfeuerung umschaltet. Bei der Brennkammer vom dualen Typ bzw. der
Dual-Brennkammer
ist deren Pilotdüse
dual aufgebaut, und zwar mit einem zentralen Rohr, durch das Pilot-Ölbrennstoff
strömt,
und einem äußeren Rohr,
das um das zentrale Rohr herum vorgesehen ist und in dem ein Pilot-Gasbrennstoff
strömt.
Die Hauptdüse
ist ebenfalls dual aufgebaut, mit einem zentralen Rohr für den Ölbrennstoff
und einem äußeren Rohr
für den
Gasbrennstoff.
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6 ist
eine Vorderansicht der Düse
der Brennkammer, und 7 ist eine schematische Ansicht
zur Darstellung der Ölbrennstoff-Zuführleitungen.
Wie in 6 gezeigt ist, ist die Pilotdüse 1 im Zentrum der
Brennkammer 500 angeordnet, und acht Hauptdüsen 2 sind
um die Pilotdüse 1 herum ausgerichtet,
wobei sowohl die Pilotdüse
als auch die Hauptdüsen
den Ölbrennstoff
und den Gasbrennstoff durch Umschalten zwischen den Brennstoffen
verbrennen können.
Unter den Hauptdüsen 2 sind
die Düsen
mit Schraffierung Haupt-A-Düsen 2a,
die Düsen
ohne Schraffierung sind Haupt-B-Düsen 2b, wobei 2a und 2b alternierend
angeordnet sind. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Brennkammer 500 mit
drei Brennstoffleitungen versehen, nämlich einer Haupt-A-Leitung 501,
einer Haupt-B-Leitung 502 und einer Pilotleitung 503.
Der Brennstoff wird jeder Leitung separat zugeführt.
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Die
Haupt-A-Düsen 2a und
die Haupt-B-Düsen 2b haben
jeweils einen Ölbrennstoff-Zuführanschluß. Auf halbem
Weg weisen 2a bzw. 2b einen Verteiler 510 bzw. 511 auf,
der den Ölbrennstoff
auf jede Hauptdüse 2 verteilt.
Genauer gesagt bilden gemäß 8 2a und 2b einen
Düsenrohrhalter
(nozzle pipe stand) 515 durch Schichten scheibenförmiger Elemente 512, 513 und 514.
Jedes scheibenförmige Element 512 bis 514 ist
in seiner Mitte mit einem Loch 516 versehen, durch das
die Pilotdüse
hindurchgeht, und weist Nuten bzw. Rillen 519 und 520 auf,
die mit ringförmigen
Vorsprungsabschnitten 517 und 518 ausgebildet
sind und die Verteiler 510 und 511 bilden. Die
Nuten bzw. Rillen 519 bzw. 520 haben vier Bohrlöcher, durch
die zentrale Rohre der Hauptdüsen 2 hindurchgehen.
Die scheibenförmigen
Elemente 512 und 513, welche die Nuten 519 und 520 bedecken,
sind mit Rohren 522 und 523 versehen, die eine Ölbrennstoff-Zuführeinheit
mit den Nuten bzw. Rillen 519 und 520 in Verbindung
setzen. Die scheibenförmigen
Elemente 512 bis 514 werden in einem Stadium,
in dem die scheibenförmigen
Elemente 512 und 513 geschichtet und zusammengebaut
sind, geschweißt
und befestigt.
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Bei
dem oben erwähnten
Aufbau besitzen die Haupt-A-Leitung 501 und
die Haupt-B-Leitung 502 Verzweigungen in dem Düsenrohrhalter 515,
wie in 7 gezeigt ist. Es ist möglich, den Brennstoff aus den
acht Hauptdüsen 2 ((1)
bis (8) in 8) durch Zuführen des Ölbrennstoffs aus einem Rohr
A und einem Rohr B auszustossen. Der ausgestossene Brennstoff vermischt
sich mit Druckluft, die von einem Kompressor geliefert wird und
verbrennt.
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Eine
geringe Ölmenge
verbleibt in den Verteilern 510 und 511, nachdem
die Gasturbine angehalten wird, oder im Fall der Dual-Brennkammer
nach dem Umschalten vom Ölbrennstoff
zum Gasbrennstoff. Für
gewöhnlich
wird das verbleibende Öl
aus den Verteilern durch Ansaugen von Spülluft aus dem Rohr A und dem
Rohr B ausgetragen. Wie 9 zeigt, verbleibt jedoch Öl 40 in
einem unteren Teil der Verteiler, da die Verteiler 510 und 511 kreisförmig sind.
Die Temperaturen der Hauptdüsen 2 steigen dabei
an, da die Düsen
von dem Gehäuse
Wärme aufnehmen,
nachdem die Gasturbine angehalten ist, oder während die Gasturbine mit Ölbrennstoff
betrieben wird. Das verbleibende Öl in den Verteilern 510 und 511 der
Düsen 2 wird
erhitzt und verursacht eine Verkokung bzw. Verkohlung, die durch
Blockieren der Düsen
infolge der oben erwähnten
Erscheinung zu einem Problem führt.
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Aus
der
DE 69205999 T2 ist
ein Brennstoffverteiler für
eine Gasturbine bekannt, der radial innerhalb eines Gehäuses angeordnet
ist und zwei bogenförmige
Verteilerrohr aufweist, die koaxial zueinander angeordnet sind,
sich jeweils um etwa 180° in
Umfangsrichtung erstrecken und mehrere Verteilerfüße besitzen,
die radial von diesen ausgehen und damit in Strömungsverbindung stehen, um
Brennstoff von dem jeweiligen Verteilerrohr zu einer entsprechenden
Anzahl von Brennstoffinjektoren, die mit den Verteilerfüßen verbunden
sind, zu leiten. Die Verteilerrohre sind mit einer mehrlagigen thermischen
Isolationsschicht umgeben.
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Die
JP 11324722 AA zeigt
ein ringkreisförmiges
Brennstoffverteilerrohr für
eine Gasturbine zum Zuführen
von Brennstoff zu mehreren damit verbundenen Brennstoffinjektoren.
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Aus
der
FR 2504195 A1 ist
ein weiterer ringförmiger
Brennstoffverteiler für
eine Gasturbine bekannt, der sich um den Umfang eines Gasturbinengehäuses erstreckt
und aus einer Anzahl von jeweils zwischen benachbarten Brennstoffinjektoren
geradlinig verlaufenden Rohrsegmenten zusammengesetzt ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Brennkammer bereitzustellen, die das
Auftreten einer Verkokung bzw. Verkohlung verhindern kann, die ansonsten
in den Verteilern auftritt, von denen Rohre für den dem Düsenrohrhalter gelieferten Ölbrennstoff verzweigen.
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Zur
Lösung
bringt die Erfindung eine Brennkammer mit den Merkmalen des Anspruches
1 in Vorschlag. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Brennkammer gemäß der Erfindung
ist am Gehäuse
angebracht. Am Düsenrohrhalter
sind mehrere Hauptdüsen
um die Pilotdüse
herum angebracht, und über
die Verteiler ist die Ölbrennstoff-Einlaßleitung
in mehrere Ölbrennstoff-Zuführleitungen der
Hauptdüsen
verzweigt. Der Düsenrohrhalter
ist mit Verteilern mit Löchern
versehen, die bis zu den Ölbrennstoff-Zuführleitungen
reichen (entsprechend dem Ölbrennstoffdurchgang 7 in
der Ausführungsform),
welche Öffnungen
in den Verteilern aufweisen. Die Verteiler sind innerhalb eines
Umfangs mehrerer zugeordneter Hauptdüsen ausgebildet.
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Die
Löcher
befinden sich an der untersten Position ungeachtet davon, unter
welchen Winkeln die Brennkammer am Gehäuse angebracht ist, sofern
die Löcher
innerhalb des Umfangs der Hauptdüsen
ausgebildet sind. Infolgedessen strömt das Öl in den Verteilern in die Ölbrennstoffleitung,
wobei ein Verbleiben des Ölbrennstoffs
in den Verteilern vermieden wird. Die Anzahl der Löcher ist
nicht auf vier beschränkt,
wie in der folgenden Ausführungsform gezeigt
ist, sondern die gleichen Wirkungen können selbstverständlich auch
erzielt werden, wenn die Anzahl eine andere als vier ist.
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Bei
der Brennkammer gemäß der Erfindung sind
die Verteiler in der Form von zum Zentrum zwischen den benachbarten
Löchern
vorstehenden Erhebungen ausgebildet.
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Das Öl erreicht
nämlich
die Löcher
bei dieser Erfindung auch über
die höckerartigen
Neigungsflächen
(mountain shaped slopes). Damit kann das Öl im Verteiler sicher entleert
werden, und ein Verkoken bzw. Verkohlen des verbleibenden Öls kann
verhindert werden.
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Vorzugsweise
sind die Verteiler sternkreuzförmig
mit gekrümmten
Oberflächen,
und die Löcher sind
an den Rändern
der vier Ecken angeordnet.
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Ungeachtet
der Winkel, unter denen die Brennkammer am Gehäuse angebracht ist, erreicht das Öl die Löcher über die
gekrümmten
Oberflächen des
sternkreuzförmigen
Verteilers durch Anordnung der Löcher
an den Rändern
der vier Ecken der sternkreuzförmigen
Verteiler. Damit kann das Öl
im Verteiler sicher entleert werden, und das Verkoken bzw. Verkohlen
des verbleibenden Öls
kann verhindert werden.
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Bei
der Brennkammer gemäß dem nächsten Aspekt
der Erfindung umfasst nach dem oben erläuterten Aufbau der Verteiler
einen in dem Düsenrohrhalter
ausgebildeten kreisförmigen
Raum mit kreisförmigen
Innenflächen.
Wenn der Verteiler einen kreisförmigen
Raum aufweist, kann je nach den Formen der Innenflächen Öl verbleiben.
Indem die Innenflächen
aber kreisförmig
gestaltet werden, tropft das Öl über die
kreisförmige
Oberfläche
in das Loch, ohne drinnen zu verbleiben, und zwar ungeachtet der Montagewinkel
der Brennkammer am Gehäuse.
Somit kann das Öl
im Verteiler sicher ausgetragen werden, und ein Verkoken bzw. Verkohlen
des verbleibenden Öls
kann verhindert werden.
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Die
Brennkammer gemäß dem nächsten Aspekt
der Erfindung stellt in dem oben erläuterten Aufbau eine Spüleinheit
durch Einleiten von Luft, Wasser und anderen Fluiden ins Innere
der Verteiler bereit. Das heißt,
falls die Fluide in das Innere der Verteiler zur Reinigung bzw.
Spülung
eingeleitet werden, werden die Fluide aus den Löchern zusammen mit dem verbleibenden Öl ausgetragen.
Somit kann das Öl
im Verteiler sicher ausgetragen werden, und ein Verkoken bzw. Verkohlen
des restlichen Öls
kann sicher verhindert werden.
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Bei
der Brennkammer gemäß dem nächsten Aspekt
der Erfindung hat in dem oben erläuterten Aufbau dessen Düsenrohrhalter
einen wärmeisolierenden
Abschnitt zwischen dem Gehäusemontageabschnitt
und den Verteilern. Das heißt,
dass manchmal eine geringe Ölmenge
im Verteiler verbleiben kann, selbst wenn die Form des Verteilers
optimiert ist und zusätzlich
die Spüleinheit
verwendet wird. Die sehr geringe Ölmenge kann eine Blockierung
der Düse
durch eine Ansammlung über
einen längeren Zeitraum
verursachen. Dabei verursacht die Düse auch bei einem Langzeiteinsatz
keine Blockierung, wenn der wärmeisolierende
Abschnitt die Wärme
am Eintreten in den Verteiler hindert.
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Im
folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Schnittansicht einer Brennkammer für eine Gasturbine gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung,
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2 eine
Montagezeichnung eines Düsenrohrhalters
der in 1 gezeigten Brennkammer,
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3 eine
erläuternde
Zeichnung zur Darstellung einer Form des Verteilers des Düsenrohrhalters,
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4 eine
erläuternde
Darstellung einer Modifikation einer Verteilerform,
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5 eine
erläuternde
Darstellung einer nicht erfindungsgemäßen weiteren Modifikation einer Verteilerform,
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6 eine
Vorderansicht einer Düse
einer Brennkammer,
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7 eine
schematische Darstellung der Ölbrennstoff-Zuführleitungen,
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8 eine
Montagezeichnung der Düse
der in 7 gezeigten Brennkammer, und
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9 eine
erläuternde
Darstellung eines Zustands, bei dem Öl in der Düse der in 7 gezeigten
Brennkammer verbleibt.
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Nachstehend
werden exemplarische Ausführungsformen
der Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
erläutert.
Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
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1 ist
ein Querschnitt der Brennkammer gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung. 2 ist die Montagezeichnung des
Düsenrohrhalters
der Brennkammer gemäß 1. 3 ist
die erläuternde
Darstellung der Form des Verteilers des Düsenrohrhalters. Eine Brennkammer 100 dieser Gasturbine
umfasst eine Pilotdüse 1 und
mehrere Hauptdüsen 2,
die um die Pilotdüse 1 herum
angeordnet sind. Mehrere Brennkammern 100 sind um ein Gehäuse 101 in
einer Umfangsrichtung angeordnet. Die Pilotdüse 1 ist doppelt strukturiert
mit einem zentralen Rohr 4, das einen Pilot-Ölbrennstoffdurchgang 3 darstellt,
durch den der Pilot-Ölbrennstoff
hindurchgeht, und einem äußeren Rohr 6,
das einen Pilot-Gasbrennstoffdurchgang 5 bildet, durch
den der Pilot-Gasbrennstoff hindurchgeht.
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Jede
Hauptdüse 2 ist
doppelt strukturiert mit einem zentralen Rohr 8, das einen Ölbrennstoffdurchgang 7 zum
Zuführen
des Ölbrennstoffs
bildet, und einem äußeren Rohr 10,
das um das zentrale Rohr 8 herum angeordnet ist und einen
Gasbrennstoffdurchgang 9 zwischen dem zentralen Rohr 8 und dem äußeren Rohr 10 bildet.
Der Ölbrennstoff
und der Gasbrennstoff werden von einem Vorderende jeder Hauptdüse 2 ausgestoßen. Eine
Haupt-A-Düse 2a und
eine Haupt-B-Düse 2b der
Hauptdüse 2 sind alternierend
an dem Düsenrohrhalter 11 angebracht. Der
Düsenrohrhalter 11 umfaßt einen
Verteiler 12 und einen Verteiler 13, die den Ölbrennstoff
zur Haupt-A-Düse 2a in
einer Haupt-A-Leitung verzweigt bzw. den Ölbrennstoff zu der Haupt-B-Düse 2b verzweigt.
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Der
Düsenrohrhalter 11,
wie er in 2 gezeigt ist, ist durch Schichten
von scheibenförmigen Elementen 14 und 15 und
Abdeckelementen 16 gebildet, wobei die scheibenförmigen Elemente 14 und 15 Löcher 17 und 18 in
ihrer Mitte aufweisen, durch die die Pilotdüse 1 hindurchgeht.
Der Düsenrohrhalter 11 hat
konkave Abschnitte 21 und 22, die von sternförmigen,
kreisförmigen
konvexen Abschnitten 19 und 20 gebildet sind,
welche die Verteiler 12 und 13 bilden. Die konkaven
Abschnitte 21 bzw. 22 haben jeweils vier Bohrlöcher 23,
um die zentralen Rohre 8 der Hauptdüsen 2 passieren zu
lassen. Die Abdeckelemente 16, die die konkaven Abschnitte 21 und 22 bedecken,
sind mit Rohren 24 und 25 versehen, welche eine
Verbindung einer Ölbrennstoff-Zuführeinheit (nicht
dargestellt) mit den konkaven Abschnitten 21 und 22 herstellen.
Die scheibenförmigen
Elemente 14 und 15 und die Abdeckelemente 16 werden
in einem Stadium der Schichtung und Zusammenbaus geschweißt und fixiert.
Die sternförmigen
Verteiler 12 und 13 (Querschnitte sind in 3 gezeigt)
sind aus den konkaven Abschnitten 21 und 22 in
dem Düsenrohrhalter 11 bestehend
in einem Stadium ausgebildet, in dem die scheibenförmigen Elemente 14 und 15 sowie
die Abdeckelemente 16 verschweißt sind. Außerdem ist das scheibenförmige Element 15 mit einem
Loch 26 versehen, um das zentrale Rohr 8 der Hauptdüse 2 in
der Haupt-B-Leitung passieren zu lassen.
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Die
Hauptdüse 2 ist
an einer Muffe 30 befestigt, in die die Pilotdüse 1 unter
Verwendung einer Montagemuffe 31 mit einem Flansch und
einem Armkreuz (spiderarm) 32 eingesetzt ist. Außerdem ist
die Hauptdüse 2 mit
dem äußeren Rohr 6 der
Pilotdüse 1 an
der Vorderseite der Pilotdüse 1 durch
ein Armkreuz 33 gekoppelt. Ferner ist das zentrale Rohr 8 der
Hauptdüse 2 am
Loch 23 durch das Loch 23 des Düsenrohrhalters 11 befestigt,
und ein Ende desselben ist zur Seite der Verteiler 12 und 13 hin
geöffnet. Außerdem ist
der Düsenrohrhalter 11 mit
einem Flansch 34 zur Montage am Gehäuse 101 versehen. Der
Düsenrohrhalter 11 hat
einen Drucklufteinlaß 35 zum
Einleiten von Druckluft von einem Kompressor.
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Die
Pilotdüse 1 ist
in die Löcher 17 und 18 des
Düsenrohrhalters 11 eingesetzt
und am Düsenrohrhalter 11 mit
einem oder mehreren Bolzen bzw. Schrauben 36 befestigt.
Ein hinteres Ende der Pilotdüse 1 ist
mit einem Gasbrennstoffeinlaß 37 versehen,
durch den der Pilot-Gasbrennstoff
eingeleitet wird, und mit einem Ölbrennstoffeinlaß 38,
durch den der Pilot-Ölbrennstoff
eingeleitet wird. Der Düsenrohrhalter 11 ist
am Gehäuse 101 durch
Befestigen des Flansches 34 mit einem oder mehreren Bolzen bzw.
Schraube(n) 39 angebracht.
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Gemäß den sternkreuzförmigen Verteilern 12 und 13,
wie sie in 3 gezeigt sind, bewegt sich nach
dem Anhalten der Gasturbine oder nach einem Umschalten von Ölbrennstoff
zu Gasbrennstoff in der Dual-Brennkammer der Gasturbine das Öl in den Verteilern 12 und 13 über die
gekrümmten
Schrägflächen 12a und 13a nach
unten und fließt
aus dem Loch 23 der Verteiler 12 und 13 in
den Ölbrennstoffdurchgang 7 des
zentralen Rohrs 8. Somit ist es möglich, das Öl 40 in den Verteilern 12 und 13 aus dem
Loch 23 auszutragen. Außerdem ist es vorzugsweise
durch Aufnahme von Spül-
bzw. Reinigungs luft in die Verteiler 12 und 13 möglich, das Öl 40 in
den Verteilern 12 und 13 sicher auszutreiben.
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Die
mehreren Hauptdüsen 2 sind
am Gehäuse 101 angebracht;
ein Montagewinkel der Hauptdüse
wird durch die Einfachheit des Einleitens des Brennstoffs und der
Luft bestimmt, und das Loch 23 der Verteiler wird nicht
als Bezugsgröße benutzt.
Daher befanden sich beim herkömmlichen
Aufbau die meisten Löcher
nicht am untersten Teil der Verteiler; das Öl verblieb in den Verteilern
und verursachte das Problem des Verkokens bzw. Verkohlens infolge
der Wärme
des Gehäuses.
Andererseits sind gemäß einem
Aufbau dieser Ausführungsform
alle Hauptdüsen 2 mit
den gleichen sternförmigen
Verteilern 12 und 13 versehen. Unabhängig davon,
unter welchen Winkeln die Verteiler 12 und 13 angebracht
sind, wird beispielsweise auch dann, wenn die Verteiler so abgewinkelt
sind, wie es in (b) und (c) von 3 gezeigt ist,
der größte Teil
der Verteiler 12 und 13 durch die gekrümmten Schrägflächen 12a und 13a gebildet. Das Öl 40 erreicht
das Loch 23 über
die gekrümmten Schrägflächen 12a und 13a,
da das Loch 23, das zum Ölbrennstoffdurchgang 7 führt, an
einem Bodenende der gekrümmten
Schrägfläche 12a und 13a angeordnet
ist. Somit wird es möglich,
das Öl 40 auszutragen.
Ferner ist es möglich,
das Öl 40 sicher
aus den Verteilern 12 und 13 durch Spülen der
Verteiler mit der Spülluft
auszutragen. Darüber
hinaus sind Abschnitte der Löcher 17 und 18,
welche die Pilotdüse 1 durchsetzt,
kreisförmige
konvexe Abschnitt 19a und 20a. Daher wird der
Innenteil der Verteiler 12 und 13 zu Kreisflächen, und
das Öl 40 tropft über die Kreisflächen unabhängig davon,
unter welchen Montagewinkeln die Verteiler 12 und 13 angebracht
sind, herab.
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Wie
oben erläutert
wurde, sind die Verteiler 12 und 13 so geformt,
dass darin kein Öl
verbleibt. Genauer gesagt tropft das Öl 40 in den Verteilern 12 und 13 zu
dem Loch 23, über
das jeweils das zentrale Rohr 8 einer der Hauptdüsen 2 befestigt
ist, und das Loch 23 muß innerhalb der Verteiler angeordnet
sein. Beispielsweise ist das Loch 23 am untersten Teil
der Verteiler 12 und 13 angeordnet. Die Erfindung
ist jedoch auch ausführbar,
so lange das Öl
in das Loch 23 mittels Schwerkraft oder Spülluft eingeführt wird,
ungeachtet der Form der Verteiler. Solange die Verteiler 12 und 13 diese
Funktion ausüben,
sind die Formen der Verteiler 12 und 13 nicht
auf die in 3 gezeigten Formen beschränkt. Außerdem muß das Loch 23 nicht
mit dem zentralen Rohr 8 verbunden sein, sondern es kann
auch ein ausschließliches
Spül- bzw. Reinigungsloch
sein, falls das Loch 23 zur Beseitigung des verbleibenden Öls dient.
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Für den oben
genannten Zweck sind die folgenden Formen der Verteiler 12 und 13 möglich. 4 ist
eine erläuternde
Darstellung, die modifizierte Formen des Verteilers veranschaulicht.
In dem Verteiler 41, wie er in 4 gezeigt
ist, ist der äußere Vorsprungsabschnitt 19 in
der Form rechteckig, und an vier Ecken 42 sind Löcher 43 angeordnet.
Jede Seite des Verteilers 41 ist bogenförmig gekrümmt; eine Kreisfläche 45 ist
durch einen kreisförmig
vorspringenden Abschnitt 19a an der Innenseite ausgebildet.
Somit erzeugt unabhängig
davon, unter welchen Winkeln die Verteiler angebracht sind, die
Innenseite eines Verteilers 41 eine gekrümmte Schrägfläche 44,
und das Öl 40 wird
zu einem Loch 43 geleitet. Nachdem die Gasturbine angehalten
wurde oder nachdem vom Ölbrennstoff
auf Gasbrennstoff umgeschaltet wurde, erreicht das im Verteiler 41 verbleibende Öl das Loch 43 über die
gekrümmte Schrägfläche 44.
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Ferner
wird vorzugsweise durch Einleiten der Spül- bzw. Reinigungsluft in den
Verteiler 41 das Öl 40 im
Verteiler 41 sicher zum Loch 43 verbracht und
aus dem Verteiler 41 ausgetragen. Außerdem wandert das Öl 40 auf
der Kreisfläche 45 und
tropft herab. Der gekrümmte
Verteiler 41 kann durch Ändern der Formen der Vorsprungsabschnitte 19 und 20 der
scheibenförmigen
Elemente 14 und 15 strukturiert werden. Bei der
oben erwähnten
Struktur ist es unabhängig
vom Montagewinkel der Brennkammer 100 auch bei den bei
(b) oder (c) der 4 gezeigten Winkeln möglich, das Öl 40 im
Verteiler 41 aus dem Loch 43 auszutragen.
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5 ist
eine erläuternde
Darstellung einer Form eines Verteilers in einer weiteren, nicht
erfindungsgemäßen Modifikation.
Dieser Verteiler 46 besteht aus Vorsprungsabschnitten 19, 20, 19a und 20a,
die quadratisch aufgebaut sind, und hat Löcher 48 an vier Ecken 47.
Wie oben erläutert
wurde, ist bei Anbringung der Brennkammer 100 am Gehäuse 101 der
Montagewinkel für
die Formen der Verteiler irrelevant. Wenn der Verteiler 46 in
der Form quadratisch ist, hat der Verteiler 46 einen geradlinigen
Abschnitt 49. Es kommt jedoch selten vor, dass die Brennkammer 100 so
angebracht ist, dass der geradlinige Abschnitt 49 horizontal
liegt; stattdessen ist in den meisten Fällen der geradlinige Abschnitt 49 schräggestellt wie
in (a) in 5. Daher wandert das Öl 40 den schrägen geradlinigen
Abschnitt 49 hinunter und das Öl 40 wird aus einem
Loch 47 ausgetragen. Außerdem ist es möglich, das Öl sicher
auszutragen, vorzugsweise durch Einleiten der Spül- bzw. Reinigungsluft.
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Auch
wenn der geradlinige Abschnitt 49 annähernd horizontal liegt, wie
in (b) in 5, ist es mittels der Spülluft einfach,
das Öl 40,
das in dem geradlinigen Abschnitt 49 verbleibt, aus dem
Loch 48 auszutragen, da das Öl nicht, wie bei dem herkömmlichen
Verfahren in dem gekrümmten
Abschnitt verbleibt. Im Gegensatz zu dem oben erläuterten
Aufbau kommt das Loch im Fall des herkömmlichen kreisförmigen Verteilers
fast nie an die unterste Position, wenn die Brennkammer montiert
wird; infolgedessen verbleibt das Öl in dem gekrümmten Abschnitt.
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Die
Verteiler 12, 13 (41, 46) haben
die Löcher 23 (42, 48),
die innerhalb des Umfangs 53 (durch eine doppelt strichpunktierte
Linie in den 3, 4 und 5 angedeutet)
der mehreren Hauptdüsen 2,
die umfangsmäßig angeordnet
sind, angeordnet. Infolge des oben genannten Aufbaus ist es möglich, die Ölmenge zu
reduzieren, die in den Verteilern 12 und 13 verbleibt,
womit es möglich
ist, ein Verkoken bzw. Verkohlen in den Verteilern 12 und 13 zu
verhindern. Ferner ist es möglich,
in dem Fall, in dem die Verteiler 12 und 13 vorzugsweise
innerhalb der Linie 53a, welche die Löcher 23 verbindet (durch
alternierende Lang-Kurz-Strichlinien in 3, 4 und 5 angedeutet)
vorzugsweise ausgebildet sind, das in den Verteilern 12 und 13 verbleibende Öl sicher
auszutragen und ein Verkoken bzw. Verkohlen infolge des Restöls sicher
zu vermeiden, und bevorzugter noch in dem Fall, in dem eine Höckerform
zur Mitte hin zwischen den Löchern 23 ausgebildet
ist (durch ein Symbol 50 angedeutet). Außerdem tropft
das Öl 40 sicher
ab, wenn die nach innen vorspringen Abschnitte 19a und 20a kreisförmige Oberflächen aufweisen
(durch ein Symbol 51 in 3 angedeutet),
und zwar ungeachtet der Montagewinkel.
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Es
wird wieder auf 1 eingegangen, in der die wärmeisolierende
Luftschicht 60, die ein abgeschlossener Raum ist, zwischen
dem Düsenrohrhalter 11 und
dem Montagestutzen 31 mit dem Flansch ausgebildet ist.
Die wärmeisolierende
Luftschicht 60 ist vorgesehen, um die Wärmeübertragung von dem Flansch 34,
der direkt mit dem Gehäuse 101 in
Kontakt steht, direkt auf den Verteiler 12 und 13 zu
vermeiden. In einem in 1 gezeigten Beispiel wird die
Wärme durch
einen Raum 60a isoliert, der zwischen einem Flansch 31a des
Montagestutzens 30 und dem Düsenrohrhalter 11 vorgesehen ist.
Außerdem
wird die Wärme
durch Bereitstellen eines Raums 60b zwischen dem Stutzen 31b des
Stutzens 31 und dem Stutzen 30 der Pilotdüse 1 isoliert. Mit
anderen Worten wird die Wärme
durch Verlängern
eines Wärmewegs
isoliert, wobei der Wärmeweg
vom Montageabschnitt des Gehäuses 101 zum Verteiler 12 und 13 über den
Stutzen 31b verläuft. Ferner
wird die Wärme
durch Bereitstellen eines kreisförmigen
Raums 60c zwischen dem Flansch 34 und dem Düsenrohrhalter 11 isoliert.
Die Wärme
zwischen dem Flansch 34 und dem Düsenrohrhalter 11 wird
durch Verlängern
des Wärmewegs
zwischen dem Flansch 34 und dem Düsenrohrhalter 11 isoliert. Genauer
gesagt funktioniert dies gut, falls die Breite bzw. Stärke der
wärmeisolierenden
Luftschicht 60 etwa 7 mm oder 8 m mm beträgt.
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Die
wärmeisolierende
Luftschicht 60 steuert wirksam die Wärmeübertragung von dem Gehäuse 101 zu
den Verteilern 12 und 13. Somit kann die Temperatur
innerhalb der Verteiler 12 und 13 so niedrig gehalten
werden, dass kein Verkoken bzw. Verkohlen des Öls verursacht wird. Außerdem ist
die Form der wärmeisolierenden
Luftschicht 60 nicht auf die in 1 gezeigte
Form beschränkt.
Beispielsweise genügt
auch eine scheibenförmige
einfache wärmeisolierende
Luftschicht zwischen dem Düsenrohrhalter 11 und
dem Stutzen 31 (nicht dargestellt, entspricht nur dem Raum 60a).
Die wärmeisolierende
Luftschicht 60 kann mit einem wärmeisolierenden Material gefüllt werden,
um die Wärmeisolierung
so zu verbessern, dass keine Verkohlung bzw. Verkokung auftritt.
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Falls
die wärmeisolierende
Luftschicht 60 wirksam genug ist und die Temperatur des Öls in den Verteilern 12 und 13 so
niedrig halten kann, dass es zu keinem Verkoken kommt, kann die
wärmeisolierende
Luftschicht 60 auch auf der Brennkammer mit dem herkömmlichen
kreisförmigen
Verteiler angewandt werden. In der oben erläuterten Ausführungsform
wurden die Verteiler 12 und 13 zu kreisförmigen Räumen, da
ein Loch in der Mitte des Düsenrohrhalters
zur Anbringung der Pilotdüse
vorgesehen wurde. Die Verteiler 12 und 13 können statt
einen kreis(-ring)förmigen
einen vollen Raum bilden, falls das Loch für die Pilotdüse nicht
benötigt
wird.
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Wie
oben erläutert
wurde, umfasst die Brennkammer gemäß der Erfindung den Düsenrohrhalter,
der am Gehäuse
angebracht ist und die mehreren Hauptdüsen um die Pilotdüse herum
aufweist. Der Düsenrohrhalter
beinhaltet die Verteiler, über
die die Öleinlassleitung
zu mehreren Ölzuführleitungen der
Hauptdüsen
verzweigt ist. Der Düsenrohrhalter weist
den wärmeisolierenden
Abschnitt zwischen seinem am Gehäuse
angebrachten Abschnitt und den Verteilern auf, womit auch dann,
wenn Restöl
in den Verteilern verbleibt, ein Verkoken des Öls verhindert werden kann.
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Außerdem umfasst
die Brennkammer den Düsenrohrhalter,
der die mehreren Hauptdüsen
um die Pilotdüse
herum aufweist. Der Düsenrohrhalter hat
den am Gehäuse
an dessen Außenumfang
anzubringenden Flansch und auch die Verteiler, welche die Ölbrennstoff-Einlaßleitung
zu den mehreren Ölbrennstoff- Zuführleitungen
der Hauptdüsen
verzweigen. Die Pilotdüse
durchsetzt die Muffe bzw. den Stutzen, die bzw. der im Zentrum des
Düsenrohrhalters
vorgesehen ist. Dabei sind die Hauptdüsen an dem Montageflanschstutzen
angebracht, und das Ende des Stutzens des Montageflanschstutzens
ist über
einen Zwischenraum mit dem Stutzen bzw. der Muffe des Düsenrohrhalters
verbunden. Ferner ist es möglich,
zu verhindern, dass das in den Verteilern verbleibende Öl verkokt,
da die wärmeisolierende Schicht
durch Verbinden des Umfangs des Flansches mit dem Montageflanschstutzen
gebildet ist.
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Ferner
umfasst die Brennkammer den Düsenrohrhalter,
der am Gehäuse
angebracht ist und die mehreren Hauptdüsen um die Pilotdüse herum aufweist.
Der Düsenrohrhalter
beinhaltet die Verteiler, welche die Ölbrennstoff-Einlaßleitung
zu mehreren Ölbrennstoff-Zuführleitungen
der Hauptdüsen verzweigen.
In den Verteilern sind die offenen Löcher, die bis zu der Ölbrennstoff-Zuführleitung
reichen, vorgesehen. Es verbleibt kein Öl innerhalb der Verteiler,
und ein Verkoken innerhalb der Verteiler wird verhindert, da die
Verteiler innerhalb des Umfangs der zugeordneten mehreren Hauptdüsen ausgebildet
sind. Desgleichen ist es möglich,
das Öl
sicher aus den Verteilern auszutragen und ein Verkoken bzw. Verkohlen
infolge des Restöls
zu verhindern, falls die Verteiler in Höckerform zur Mitte hin zwischen
den Löchern
ausgebildet sind, oder die Verteiler in Sternkreuzform mit gekrümmten Oberflächen ausgebildet
sind und die Löcher
an Umfängen
von vier Ecken angeordnet sind.
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Bei
der Brennkammer gemäß der Erfindung ist
es möglich,
das Öl
in den Verteilern sicher auszuspülen
und ein Verkoken bzw. Verkohlen sicher zu verhindern, da die Brennkammer
mit der Spüleinheit zum
Reinigen innerhalb der Verteiler durch Einleiten von Luft, Wasser
oder einem anderen Fluid in die Verteiler versehen ist.
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Bei
der Brennkammer gemäß der Erfindung hat
der Düsenrohrhalter
den wärmeisolierenden
Abschnitt zwischen demjenigen Abschnitt, an dem der Düsenrohrhalter
am Gehäuse
angebracht ist, und dem Verteiler. Somit verursacht auch dann, wenn eine
sehr geringe Ölmenge
in den Verteilern verbleibt, die Düse keine Blockierung selbst
bei einem Langzeiteinsatz, da der wärmeisolierende Abschnitt ein
Verkoken des Öls
verhindert.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die
Brennkammer für
die Gasturbine der Erfindung ist von Nutzen bei der Verhinderung
eines Verkokens in den Verteilern, welche die Rohre für den Ölbrennstoff
verzweigen, der in den Düsenrohrhalter
zugeführt
wird. Die Brennkammer ist geeignet zur Verhinderung einer Blockierung
der Düse,
die den Ölbrennstoff
ausstößt.