DE1039784B - Brennkammer fuer Gasturbinen oder Strahltriebwerke - Google Patents
Brennkammer fuer Gasturbinen oder StrahltriebwerkeInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine Brennkammer, insbesondere eine aufgeladene Brennkammer für Gasturbinen
oder Strahltriebwerke, mit einem äußeren zylindrischen Gehäuse, einem in dessen Längsrichtung
verlaufenden Flammrohr, das innerhalb des Gehäuses im Abstand von demselben angeordnet und an einem
Ende geschlossen ist, mit Brennstoffzuführungen, die in der Nähe des geschlossenen Flammrohrendes liegen,
und mit den Brennstoffzuführungen gegenüberliegenden Primärluftzuführungen.
Das kennzeichnende Merkmal dieser Brennkammer besteht darin, daß die einander gegenüberliegenden
Hauptprimärluftzuführungen und Brennstoffzuführungen je an den Seitenwänden des Flammrohres auf
einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, die zur Gehäuseachse senkrecht steht, wobei die Hauptprimärluft
zwischen Schaufeln eingelassen wird, welche derselben eine Drehbewegung erteilen, und wobei zusammen
mit dem Brennstoff, wie an sich bekannt, und in gleicher Richtung mit diesem ebenfalls zusätzlich
Luft zugeführt wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die durch das Flammrohr begrenzte Brennkammer
ringförmigen Querschnitt auf und eine Mehrzahl der einander gegenüberliegenden Brennstoff- und
Luftzuführungen ist im Abstand voneinander auf dem Umfang des Flammrohrs verteilt angeordnet.
Die erfindungsgemäße Brennkammer für Gasturbinen, insbesondere für Flugzeug-Strahltriebwerke,
ist stabil und unempfindlich gegen erhebliche Veränderungen der Strömungsgeschwindigkeit der Reaktionsmittel,
gegen Temperaturänderungen der Außenluft, die vom Verdichter angesaugt und der Brennkammer
zugeführt wird, sowie auch gegen erhebliche Veränderungen des Druckes der Außenluft, die beispielsweise
auftreten, wenn ein Flugzeug vom Meeresspiegel in große Höhen aufsteigt.
In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen der Brennkammer gemäß der Erfindung
dargestellt.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Brennkammer ;
Fig. 2 zeigt im Längsschnitt eine abgeänderte Ausführungsform der Brennkammer;
Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2;
Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1;
Fig. 5 veranschaulicht schematisch mehrere Brennkammern gemäß Fig. 1 oder 2, welche mit einer Gasturbine
zusammenwirken;
Fig. 6 zeigt im Querschnitt eine weitere abgeänderte Ausführungsform einer Brennkammer;
Fig. 7 ist ein teilweiser Längsschnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6;
Brennkammer für Gasturbinen
oder Strahltriebwerke
oder Strahltriebwerke
Anmelder:
General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher
und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,
Köln 1, Deichmannhaus
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Februar 1954
V. St. v. Amerika vom 23. Februar 1954
Anthony Joseph Nerad, Alplaus, N. Y.,
und Robert Howards Johnson, Schenectady, N. Y.
und Robert Howards Johnson, Schenectady, N. Y.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
Fig. 8 zeigt einen Teil der äußeren Wand des Flammrohres im Schnitt nach der Linie 8-8 der
Fig. 7;
Fig. 9 zeigt schaubildlich eine Einzelheit.
Die in Fig. 1 dargestellte Brennkammer kann insbesondere für Gasturbinen oder auch für andere
Zwecke verwendet werden, wenn man große Mengen heißer Luft benötigt, welche durch Verbrennung von
Brennstoffen erzeugt werden müssen. Die Brennkammer 10 wird durch zwei im wesentlichen konzentrische
Wände gebildet. Die innere Wand des Flammrohres 11 und die äußere Wand des Gehäuses 12 werden
durch Befestigungsmittel im Abstand voneinander gehalten. Als Befestigungsmittel können in axialer
Richtung sich erstreckende (nicht dargestellte) Ansätze dienen, welche an einer der Wände, an beiden
Wänden oder auf andere Weise angebracht sind. Das· Flammrohr 11 ist in Form eines zylindrischen Teiles
13 ausgebildet, dessen in der Ausströmungsrichtung liegendes Ende offen ist, wobei eine Luftkühlungsund
eine Luftzuführungszone des Flammrohres vorgesehen sind. Das Flammrohr 11 weist ein engeres
Zwischenstück 14 auf, welches an den zylindrischen Teil 13 angrenzt. Das Zwischenstück 14 verjüngt sich
von dem zylindrischen Teil bei 15 nach innen. Das Zwischenstück 14 begrenzt einen Teil des Brennraumes
und der Luftkühlungszone. An das Zwischen-
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stück 14 schließt sich das verengte, geschlossene Ende einer gemeinsamen Ebene liegen, welche zur Gehäuse-
16 des Flammrohres an, welches die Form eines kopf- achse senkrecht steht. Ferner sind in den Teilstücken
förmigen Ansatzes hat und den restlichen Teil des 13 und 14 des Flammrohres öffnungen oder Schlitze
Brennraumes bildet. Die Abschlußwand des Endes 16 33 vorgesehen, um eine Zufuhr von Kühlluft zu be-
ist mit öffnungen 17 versehen, welche Kühlluft zu- 5 wirken.
führen, so daß auf der Abschlußwand keine Ablage- Insbesondere- an der sich verjüngenden Wand 15
rung von Kohlenstoff erfolgen kann. des Zwischenstückes 14 können öffnungen oder
Gemäß Fig. 1 wird sowohl Brennstoff als auch ein Schlitze 34 vorgesehen werden, um die Zufuhr zu-Teil
der primären Verbrennungsluft durch eine Ein- sätzlicher Kühlluft in das Flammrohr 11 zu ermöglaßöffnung
18 zugeführt, die in der Seitenwand des io liehen. Teile der Wand 15 werden so nach außen geEndes
16 des Flammrohres 11 angeordnet ist. Die preßt, daß öffnungen bzw. Schlitze 34 entstehen,
äußere Wand des Gehäuses 12 trägt eine Brennstoff- deren Querschnitt senkrecht zur Richtung der Wand
düse 19, die mit der Einlaßöffnung 18 axial aus- liegt.
gerichtet ist, so daß der Brennstoffstrahl die Einlaß- Während des Betriebes wird ein kleiner Teil des
öffnung passieren kann. Wenn nur Brennstoff ein- 15 durch den Durchlaß 20 hindurchtretenden Luftgespritzt
werden soll, kann die Brennstoffdüse 19 stromes durch die Leitfläche 21 so abgelenkt, daß er
auch unmittelbar in der Einlaßöffnung 18 angeord- in die Einlaßöffnung 18 gelangt, welche in der oberen
net werden. Die Brennstoffdüse 19 kann in Form Seitenwand des Endes 16 des Flammrohres liegt. Ein
einer Sprühdüse ausgebildet sein, welche einen fein- durch die Pfeile 35 angedeuteter zusätzlicher Luftverteilten
Brennstoffstrahl ergibt. Die Zuführung des 20 strom gelangt somit in den Brennraum, der teilweise
Brennstoffes zur Düse kann mittels einer (nicht dar- durch das Ende 16 begrenzt ist. Ein zerstäubter
gestellten) Brennstoffpumpe erfolgen. Der Zwischen- Brennstoffstrahl 36, welcher durch die Einlaßöffnung
raum zwischen den Wänden 11 und 12 bildet einen 18 in die Brennkammer gelangt, befindet sich im
Durchlaß 20, durch den die Luft von einer auf der Zentrum der zusätzlichen Luftströmung 35. Der
linken Seite der Brennkammer befindlichen (nicht 25 Strom primärer Verbrennungsluft ist durch die Pfeile
dargestellten) Druckquelle zugeführt wird. Der ver- 37 veranschaulicht und gelangt nach tangentialer
wendete Druck wird entsprechend den Betriebs- Durchquerung des Durchlasses 20 durch die Einlaßbedingungen
eingestellt. Eine zur Ablenkung des öffnung 27 in die Luftzuführung 22. Die tangentiale
Luftstromes dienende Leitfläche 21, welche in Fig. 9 Zuführung des Luftstromes erzeugt in der Luftdargestellt
ist, wird rund um die Einlaßöffnung 18 30 zuführung 22 einen Wirbelstrom hoher Geschwindigangeordnet.
keit. Der Luftstrom 37 bewegt sich längs der sich
Eine Hauptprimärluftzuführung 22 ist auf der der verjüngenden öffnung des Gehäuses 24 in das Innere
Brennstoffdüse 19 gegenüberliegenden Seite des der Luftzuführung, indem er durch die zwischen den
Endes 16 des Flammrohres 11 befestigt. Die Luft- Schaufeln 29 befindlichen Zwischenräume mit einer
zuführung 22 steht mit dem Brennraum durch eine 35 Geschwindigkeit hindurchtritt, welche dem Druckverbreiterte
öffnung 23 in Verbindung, welche sich abfall an der Einlaßöffnung 27 entspricht. Die wirbelin
der der Einlaßöffnung 18 gegenüberliegenden förmige Zuführung der primären Verbrennungsluft
Seitenwand des Endes 16 des Flammrohes 11 befindet bewirkt die Ausbildung eines Wirbelkerns 30, in dem
und welche mit der Einlaßöffnung 18 auf einer ge- die Luft in der Richtung der Pfeile 37 fließt. Die aus
meinsamen Achse liegt, die zur Gehäuseachse senk- 40 dem zusätzlichen Luftstrom 35 und dem Brennstoffrecht steht. Die Luftzuführung 22 besteht aus einem strahl 36 bestehende Mischung wird hierbei in den
evolventenförmigen Gehäuse 24, dem Boden 25 und Wirbelkern 30 der Luftzuführung 22 hineingelenkt,
dem Einlaß 26. Die Lufteinlaßöffntmg 27 (Fig. 3 Der Brennstoffstrahl 36 wird durch die Luftströmung
und 4) der Luftzuführung 22 erstreckt sich senkrecht 37 verwirbelt, und es findet eine Rückströmung statt,
zur Strömungsrichtung des durch den Durchlaß 20 45 die durch die Pfeile 38 veranschaulicht ist. Die Verhindurchtretenden
Luftstromes. Der Durchmesser des brennung dauert während dieses Rückströmungs-Gehäuses
24 nimmt von der Einlaßöffnung 27 aus in Vorganges an und wird auch nach Abschluß desselben
Richtung des Pfeiles bis zur Stelle 28 ab. Mehrere noch weitergeführt. Das hierbei entstehende Strö-Schaufeln29,
die hohl ausgebildet sein können, sind mungsfeld bewirkt eine schnelle Übertragung der
innerhalb der Luftzuführung 22 drehbar befestigt. 50 thermischen Energie von den brennenden Bestandteilen
Die Befestigung kann beispielsweise mittels (nicht auf den eingespritzten Brennstoff, was für die Stabilidargestellter)
Verstrebungen erfolgen, welche durch tat des Verbrennungsvorganges notwendig ist. Die
die hohlen Schaufeln 29 hindurchgehen. Die Schau- sich verjüngende Wand 15 des Zwischenteils 14 unterfein 29 sind nach dem Innenraum der Luftzuführung stützt die Tendenz der Flamme, die ringwulstähnliche
22 gerichtet. 55 Form beizubehalten. Die Verbrennungsgase fließen
Am Umfang des Zwischenstückes 14 des Flamm- dann in der durch die Pfeile 39 angedeuteten Rich-
rohres 11 sind mehrere in axialer Richtung sich er- rung durch das Flammrohr 11 weiter. Die Verwirbe-
streckende Reihen von öffnungen 31 vorgesehen, lung bewirkt eine Verlängerung des von den Ver-
durch welche zusätzliche Verbrennungsluft einströmt, brennungsprodukten zurückgelegten Weges, so daß
welche vom Durchlaß 20 aus in Richtung auf das 60 für die vollkommene Verbrennung einer gegebenen
Zwischenstück 14 geleitet wird. Im vorliegenden Falle Brennstoffmenge eine geringere Längsausdehnung der
sind zwei Reihen von öffnungen 31 veranschaulicht, Vorrichtung erforderlich ist.
die längs des Umfanges in gleichen Abständen an- Die Zuführung weiterer Verbrennungsluft gegeordnet
sind. Außerdem sind mehrere Reihen von schieht durch die öffnungen 31, während Kühlluft
Öffnungen 32 vorgesehen, welche sich in dem zylin- 65 durch die öffnungen bzw. Schlitze 34 hindurchdrischen
Teil 13 des Flammrohres befinden. Die öff- geführt wird, wie durch die Pfeile 40 bzw. 41 vernungen
32 dienen zur Zuführung zusätzlicher Ver- anschaulicht ist. Die übrige Luft, welche zur Verbrennungsluft
und von Verdünnungsluft. Die Reihen mischung mit den Verbrennungsprodukten dient, um
der öffnungen 31 und 32 sind so angeordnet, daß die eine gewünschte Temperatur derselben zu erzielen,
Mittelpunkte der öffnungea der einzelnen Reihen auf 70 wird durch die öffnungen 32 in den zylindrischen
Teil 13 des Flammrohres 11 eingeführt, wie durch die
Pfeile 42 angegeben ist. Die Gehäusewand und die Wand des Flammrohres 11 werden durch die den
Durchlaß 20 passierende Luft ebenfalls einer Kührades herum erstrecken, so daß über den ganzen Umfang
des Turbinenrades eine Gaszuführung erfolgt. Eine solche Ausführung ist in Fig. 5 erläutert, gemäß
welcher mehrere Brennkammern 65 um den Um-
lung unterzogen. Die Ausbildung des Brennstoff- 5 fang des Turbinenrades angeordnet sind, deren Auseinspritzsystems
ist bei dieser Vorrichtung nicht so trittsöffnungen in einem ringförmigen Düsensatz 66
kritisch wie bei den bekannten Anordnungen, da der enden, von dem aus die Zuführung der Gase in die
Wirbelstrom das Brennstoffluftgemisch mitreißt und entsprechenden Düsen des Turbinenrades erfolgt,
eine weitere Zerstäubung des eingespritzten Brenn- Fig. 6 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsstoffes
bewirkt. Außerdem ermöglicht die Verwirbe- io form einer Brennkammer, bei der mehrere Brennerlung
eine innige Berührung der Reaktionsprodukte einheiten Verwendung finden. Die Einspritzdüsen und
für einen Zeitraum, der bedeutend größer ist wie bei ihre zugehörigen Hauptprimärluftzuführungen sind in
den bekannten Vorrichtungen. Die in der Querrich- dem kopfförmigen, geschlossenen Ende des Flammtung
erfolgende Zuführung des Brennstoffes und eines rohres kreisförmig zu demselben angeordnet. Fig. 7
Teiles der primären Verbrennungsluft trägt dazu bei, 15 veranschaulicht die ringwulstförmige Ausbildung der
daß die Temperaturverteilung am Auslaß der Brenn- Brennkammer gemäß Fig. 6. Die Brennkammer 70
kammer einheitlicher ist. wird durch die äußere Gehäusewand 71 und eine Fig. 2 veranschaulicht eine abgeänderte Ausfüh- innere Wand 72 gebildet. Die Flammrohre 73 der
rungsform einer Brennkammer. Auch hier werden die einzelnen Brennereinheiten sind zwischen Außeninnere
Wand des Flammrohres und die äußere Wand 20 wand 71 und Innenwand 72 angeordnet. Das Flammdes
Gehäuses durch Befestigungsmittel in einem ge- rohr 73 weist wiederum ein geschlossenes, kopfförmi-
wünschten Abstand gehalten. Das Flammrohr 51 weist ein geschlossenes, kopfförmiges Ende 53 auf,
das einen Teil des Brennraumes bildet. An das Ende
ges Ende 74 auf. Das ringwulstförmige Flammrohr 73 ist von einer äußeren Wand 75 und einer inneren
Wand 76 begrenzt. Die äußere Wand 75 besteht aus
53 schließen sich mehrere koaxiale, zylindrische Seg- 25 mehreren koaxialen, zylindrischen Segmenten 77,
mente 54 und 55 an. Jedes der Segmente 54 und 55 deren Durchmesser in der Strömungsrichtung der
Verbrennungsprodukte zunimmt. Die konzentrische Lage der teleskopisch hintereinanderliegenden Segmente
77 wird durch eine auf ihrem dem Brennraum
weist einen Durchmesser auf, welcher etwas größer
ist als der Durchmesser des entgegengesetzt zur Strömungsrichtung angrenzenden Segmentes. Die konzentrische Lage der teleskopisch hintereinanderliegenden 30 zugekehrten Ende nach außen gerichtete Bördelung Segmente wird durch eine auf ihrem dem Brennraum 78 und durch eine am anderen Ende nach innen gezugekehrten Ende nach außen gerichtete Bördelung richtete Bördelung 79 sichergestellt. Am Umfang der 56 und durch eine am anderen Ende nach innen ge- Bördelung 79 sind Öffnungen 80 vorgesehen, welche richtete Bördelung 57 sichergestellt. die Zufuhr von Kühlluft längs der Innenoberfläche
ist als der Durchmesser des entgegengesetzt zur Strömungsrichtung angrenzenden Segmentes. Die konzentrische Lage der teleskopisch hintereinanderliegenden 30 zugekehrten Ende nach außen gerichtete Bördelung Segmente wird durch eine auf ihrem dem Brennraum 78 und durch eine am anderen Ende nach innen gezugekehrten Ende nach außen gerichtete Bördelung richtete Bördelung 79 sichergestellt. Am Umfang der 56 und durch eine am anderen Ende nach innen ge- Bördelung 79 sind Öffnungen 80 vorgesehen, welche richtete Bördelung 57 sichergestellt. die Zufuhr von Kühlluft längs der Innenoberfläche
Das Segment 54 ist längs des Umfanges mit zwei 35 der äußeren Wand 75 sicherstellen. Mehrere radiale
Reihen von Öffnungen 58 versehen, durch welche zu- Schlitze 81 (Fig. 8) sind in gleichen Abständen am
sätzliche Verbrennungsluft zugeführt wird. Jedes der Rand der Bördelung 79 ausgebildet. Die Schlitze 81
Segmente 55 ist mit gleichartigen öffnungen 59 ver- sind vorgesehen, um sowohl ein Zusammenschieben
sehen, durch welche die zusätzliche, zur Vermischung als auch ein Auseinanderschieben der Segmente in
mit den Verbrennungsprodukten dienende Luft zu- 40 radialer und axialer Richtung während des Betriebes
geführt wird, welche durch den Durchlaß 20 in der Brennkammer zu ermöglichen. Am Umfang der
axialer Richtung zu den Segmenten gelangt. Die in Bördelung 78 können mehrere (nicht dargestellte)
axialer Richtung aufeinanderfolgenden Reihen der Ansätze befestigt sein, welche in die zugehörigen
öffnungen 58 und 59 sind so angeordnet, daß die Schlitze 81 der Bördelung 79 eingepaßt sind. Der AbMittelpunkte
der zu den einzelnen Reihen gehörenden 45 stand zwischen der äußeren Wand 71 des Gehäuses
öffnungen in einer gemeinsamen Ebene liegen, die zur und der äußeren Wand 75 des Flammrohres 73 wird
Gehäuseachse senkrecht steht. durch Befestigungsmittel eingestellt. Als Befesti-
Die Bördelung 56 ist am Umfang mit (nicht darge- gungsmittel können mehrere am Umfang angeordnete,
stellten Vorsprüngen versehen, weiche in entsprechende in axialer Richtung sich erstreckende, fbssenförmige
schlitzförmige (nicht dargestellte) Aussparungen der 50 Ansätze dienen, welche durch Verschweißen oder auf
Bördelung 57 eingreifen. Bei dieser Anordnung bil- andere Weise an der äußeren Wand des Flammrohres
den die teleskopisch hintereinanderliegenden Segmente und/oder an der äußeren Wand des Gehäuses befestigt
eine im wesentlichen ringförmige öffnung 60, welche sind. Die Abstandsstücke werden vorteilhafterweise
als Eintrittsöffnung für die Kühlluft dient, welche abwechselnd an der äußeren Wand 75 des Flammsich
in Form einer isolierenden Luftschicht auf die 55 rohres 73 und an der äußeren Wand 71 des Gehäuses
Innenoberfläche der Segmente verteilt, wie durch die befestigt. Durch diese Art der Anordnung bilden die
Pfeile 61 in Fig. 2 angedeutet ist. Das Segment 54 teleskopisch hintereinanderliegenden Segmente 77
verjüngt sich teilweise in Richtung auf das geschlos- ringförmige öffnungen 80, die als Durchlässe für die
seneEnde53 des Flammrohres. Die sich verjüngende Kühlluft dienen, welche sich in Form einer dünnen
Wand 62 ist mit mehreren sieh nach außen erstrek- 60 Luftschicht auf der Innenoberfläche des in der Strö-
kenden Schlitzen 63 versehen, durch welche die Zufuhr von Kühlluft erfolgt. Die Segmente 55 bilden
die Zone, in der die Kühl- bzw. Verdünnungsluft zugeführt
wird.
Die Brennkammer gemäß der Erfindung ist ins- 65 besondere in ihrer Anwendung auf Gasturbinen sehr
vorteilhaft. Soll sie zum Antrieb eines Turbinenrades Verwendung finden, so kann eine Anzahl von erfindungsgemäßen
Brennkammern zusammengebaut wer-
mungsrichtung nächstliegenden Segmentes ausbreitet, wie durch die Pfeile 82 in Fig. 7 veranschaulicht ist.
Hierdurch wird eine von der Temperatur des einzelnen Segmentes unabhängige Kühlluftzufuhr erzielt.
Die innere Wand 76 des Flammrohres 73 besteht aus mehreren koaxialen, zylindrischen Segmenten 83
und 84. Jedes der Segmente 83 und 84 weist einen größeren Durchmesser auf als das in der Hauptströmungsrichtung
der Verbrennungsprodukte fol-
den, welche sich um die Umfangsfläche des Turbinen- 70 gende Segment. Die konzentrische Lage der tele-
skopisch hintereinanderliegenden Segmente 83 und 84 welche zusätzliche Verbrennungsluft sowie zur Verwird durch eine auf ihrem dem Brennraum zugekehr- dünnung der Verbrennungsprodukte dienende Luft
ten Ende nach außen gerichtete Bördelung 85 und hindurchtritt. Wie durch die Pfeile 93 angedeutet, gedurch
eine am anderen Ende nach innen gerichtete langt die Luft durch die Durchlässe 90 und 91 zu den
Bördelung 86 sichergestellt. Auf dem Umfang der 5 genannten Öffnungen. Das erste Segment 77, welches
Bördelung 86 sind Öffnungen 87 vorgesehen, um an das geschlossene, kopfförmige Ende 74 des
Kühlluft längs der Innenoberfläche der inneren Wand Flammrohres angrenzt, ist am Umfang mit zwei
76 des Flammrohres 73 zuzuführen. Längs des Ran- Reihen von Öffnungen 94 versehen, durch welche ein
des der Bördelung 86 sind mehrere (nicht dar- Teil der primären Verbrennungsluft aus den Durchgestellte)
Schlitze angeordnet, welche den Schlitzen io lassen 90 in den durch das erste Segment 77 und das
81 entsprechen. Die Bördelung 85 kann am Umfang Segment 83 begrenzten Bereich gelangt. Die Pfeile 95
mit einer entsprechenden Anzahl von Ansätzen ver- geben die Strömungsrichtung an.
sehen werden, welche in die entsprechenden Schlitze Das Strömungsfeld der Primärluft und des durch
sehen werden, welche in die entsprechenden Schlitze Das Strömungsfeld der Primärluft und des durch
der Bördelung 86 einschiebbar sind. Die innere die Öffnungen 18 eingespritzten Brennstoffes sowie
Wand 76 des Flammrohres kann durch Abstands- 15 der hierbei stattfindende Mischungsvorgang und das
stücke im Abstand von der Innenwand 72 der Brenn- durch die Luftzuführung 22 gemäß den. Fig. 2 und 7
kammer gehalten werden. Bei dieser Art der Anord- erzeugte Strömungsfeld ähneln weitgehend den
nung bilden die aneinandergrenzenden Segmente 83 Betriebsbedingungen der Brennkammer, welche in
und 84 im wesentlichen ringförmige Öffnungen 87, Verbindung mit Fig. 1 ausführlich beschrieben wordurch
welche die Kühlluft hindurchtritt und sich in 20 den ist. Bei den Fig. 2 und 7 ist deshalb auf eine
Form einer dünnen Schicht über die Innenoberfläche entsprechende Beschreibung verzichtet worden,
des nachfolgenden Segmentes ausbreitet, wie durch Sowohl bei der Ausführungsform der Fig. 1 als
des nachfolgenden Segmentes ausbreitet, wie durch Sowohl bei der Ausführungsform der Fig. 1 als
die Pfeile 88 in Fig. 7 veranschaulicht ist. Das Seg- auch bei den in den Fig. 2 und 7 veranschaulichten
ment 83 der inneren Wand 76 erweitert sich in Rieh- Ausführungsformen können die üblichen Mittel zur
tung gegen das geschlossene, kopfförmige Ende 74 25 Zündung des Brennstoffes vorgesehen werden. Es
des Flammrohres und ist mit mehreren sich nach kann z. B. eine Zündkerze verwendet werden, die
außen erstreckenden Öffnungen oder Schlitzen 89 versehen, welche die Zufuhr zusätzlicher Kühlluft gestatten.
Die auf dem Umfang der Seitenwand des geschlossenen, kopfförmigen Endes 74 des Flammrohres
in gleichen Abständen angeordneten Einlaßöffnungen 18 (Fig. 7) ermöglichen die ringförmige Anordnung
der einzelnen Brennereinheiten. In der Abschlußwand des kopfförmigen Endes des Flammrohres sind öffnungen
17 vorgesehen, welche die Zufuhr von Kühlluft gestatten. Entsprechend der Anzahl der Öffnungen
18 sind mehrere Brennstoffeinspritzdüsen 19 vorgesehen, die so angeordnet sind, daß der Brennstoffstrahl
durch die zugehörige Öffnung 18 hindurchtritt. Die Zahl der im Betrieb befindlichen Brennstoffeinspritzdüsen
kann in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen variiert werden. Um jede Einlaßöffnung
18 herum ist eine Leitfläche21 angeordnet. Eine der Anzahl der Brennstoffeinspritzdüsen entsprechende
Anzahl von Hauptprimärluftzuführungen 22 ist rund um das geschlossene, kopfförmige Ende74
des Flammrohres befestigt, wobei jede Luftzuführung auf einer gemeinsamen Achse mit der Öffnung 18
liegt. Durch den Zwischenraum zwischen der äußeren Wand 75 des Flammrohres 73 und der äußeren Wand
71 der Brennkammer sowie den Abstand zwischen der inneren Wand 76 des Flammrohres 73 und der inneren
Wand 72 der Brennkammer werden Durchlässe 90 und 91 gebildet, durch welche die Luft vom linken
Ende der Brennkammer aus zugeführt wird. Der Druck der zugeführten Luft kann den gewünschten
Arbeitsbedingungen angepaßt werden. Hierbei sind
bei der Auswahl des Druckes verschiedene Faktoren, In Betracht gezogene Druckschriften:
z. B. Menge und Art des zugeführten Brennstoffes, zu 60 Deutsche Patentschrift Nr. 851428;
berücksichtigen. Die Segmente 77 der äußeren Wand schweizerische Patentschriften Nr. 303 030,
berücksichtigen. Die Segmente 77 der äußeren Wand schweizerische Patentschriften Nr. 303 030,
75 mit Ausnahme des ersten Segmentes 77 und jedes 273 847, 272 065, 258412;
Segmentes 84 der inneren Wand 76 sind am Umfang britische Patentschriften Nr. 687 964, 635 450;
mit zwei Reihen von Öffnungen 92 versehen, durch USA.-Patentschriften Nr. 2 513 325.
aber in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Claims (2)
1. Brennkammer, insbesondere aufgeladene Brennkammer für Gasturbinen oder Strahltriebwerke,
mit einem äußeren zylindrischen Gehäuse, einem in dessen Längsrichtung verlaufenden
Flammrohr, das innerhalb des Gehäuses im Abstand von demselben angeordnet und an einem
Ende geschlossen ist, mit Brennstoffzuführungen, die in der Nähe des geschlossenen Flammrohrendes
liegen, und mit den Brennstoffzuführungen gegenüberliegenden Primärluftzuführungen, dadurch
gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Hauptprimärluftzuführungen (22)
und Brennstoffzuführungen (19) je an den Seitenwänden des Flammrohrs auf einer gemeinsamen
Achse angeordnet sind, die zur Gehäuseachse senkrecht steht, wobei die Hauptprimärluft zwischen
Schaufeln (29) eingelassen wird, welche derselben eine Drehbewegung erteilen, und wobei
zusammen mit dem Brennstoff, wie an sich bekannt, und in gleicher Richtung mit diesem ebenfalls
zusätzlich Luft zugeführt wird.
2. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Flammrohr begrenzte
Brennkammer ringförmigen Querschnitt aufweist und daß eine Mehrzahl der einander
gegenüberliegenden Brennstoff- und Luftzuführungen im Abstand voneinander auf dem Umfang
des Flammrohrs verteilt angeordnet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 639./135 9.58
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