DE1066385B

DE1066385B - Brennanlage von Gastufbmenaggregaten

Info

Publication number: DE1066385B
Application number: DENDAT1066385D
Authority: DE
Inventors: Linby Nottingham Frederick Reginald Murray (Großbritannien)
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1956-11-21
Publication date: 1959-10-01
Also published as: US3019605A; GB839009A

Description

DEUTSCHES PATENTAMT

kl. 46 f 7/03

INTERNAT. KL. F 02 C

R 22213 Ia/46f

ANMELDE TA G: 21. NOVEMBER 1957

BEKANNTMACHUNG
DERANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 1. O KT O B E R 1959

Luftstromunterteilungs-

Die Erfindung betrifft eine Brennanlage von Gasturbinenaggregaten.

. Brennanlagen für Gasturbinenaggregate, bestehend aus einem Luftstromgehäuse und einem innerhalb dieses Luftstromgehäuses untergebrachten Flammrohr, dessen AVände von dem Luftstromgehäuse Abstand haben, derart, daß auf der Außenseite des Flammrohres ein Luftstrom vom stromoberseitigen Ende der Brennanlage bis nahe zum stromunterseitigen Ende der Brennanlage fließt, wobei über den Umfang des Flammrohres verteilt Durchbrechungen in diesem vorgesehen sind, durch welche die Luft von dem Luftraum auf der Außenseite des Flammrohres in die Verbrennungszone eintritt und wobei im Bereich der am stromunterseitigen Ausgang der Brennanlage gelegenen Durchbrechungen
wände angebracht sind, sind bekannt.

Bei einer Ausführungsform dieser Brennanlagen ist in einer Vielzahl von rohrförmigen Luftstromgehäusen je ein Brennrohr untergebracht. Es können aber auch in einem einzigen ringförmigen Luftstromgehäuse mit in radialer Richtung voneinander beabstandeten Wänden eine Vielzahl von Flammrohren eingesetzt sein. Schließlich ist auch eine Bauart bekannt, bei der in einem einzigen ringförmigen Luftstromgehäuse mit koaxialen, in radialer Richtung voneinander beabstandeten Begrenzungswänden ein ebenfalls ringförmiges Flammrohr zwischen den koaxialen Wänden ausgebildet .ist.

Man hat beobachtet, daß bei Brennanlagen dieser Art am Ausgang derselben eine unregelmäßige Temperaturverteilung auftritt und daß eine der Ursachen für diese unregelmäßige Temperaturverteilung eine unregelmäßige Ausbildung von Wirbeln im Strom der sekundären und der tertiären Luft ist. Diese unregelmäßigen Wirbel treten sowohl in dem Luftstromgehäuse als auch in den Öffnungen ein, durch welche die Luft in das Flammrohr eintritt. Ein weiterer Grund für das Auftreten der unregelmäßigen Temperaturverteilung sind Querströme in dem Luftraum unterhalb der Öffnungen des Flammrohres.

Diese Erscheinungen machen sich besonders bei der letztgenannten Ausführungsform bemerkbar, treten aber auch bei den anderen Ausführungsformen auf, insbesondere dann, wenn der Druckabfall zwischen dem Luftraum und dem Inneren des Flammrohres gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die unregelmäßige Wirbelbildung und deren schädliche Folgen bei Brennanlagen der oben angegebenen Art auszuschließen.

_ Bei den bisher bekannten Ausführungsformen ist dies nicht gelungen.

Bei einer bekannten Ausführungsform sind in den Brennanlage von Gasturbinenaggregaten

Anmelder:

Rolls-Royce Limited, Derby (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte, München 2, Brunnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 21. November 1956

und 15„ November 1957

Frederick Reginald Murray,

Linby, Nottingham (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

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Ringraum zwischen teleskopartig ineinandergeschobene Abschnitte des Flammrohres wellenförmig gekrümmte Streifen eingesetzt. Diese Streifen bewirken aber keine Stabüilierung der Stromverhältnisse, denn durch die Ringspalte zwischen den teleskopartig ineinandergeschobenen Abschnitten kann jeweils nur ein dünner Luftfilm für Kühlzwecke eintreten.

Nach einer anderen bekannten Ausführungsform — es handelt sich um eine Umkehrbrennkammer — sind am stromoberseitigen Ende des Luftstromkanals, nicht aber am stromunterseitigen Ende desselben Leitbleche angebracht. Diese Leitbleche haben die Aufgabe, sicherzustellen, daß die Verdünnungsluft am stromunterseitigen Ende der Brennkammer in diese eintritt. Die Aufgabe, dJ^Sjrömun^g^TCrjdünnungen_im_Sinne 'deT^Er'fiiidmig^u_xerbesserri^ ist bei dieser Ausführungsfqrm/weder gestellt uocli_gelöst worden]

Nach einer dritten bekannten Äüsführüngsform sind Flansche, welche innerhalb der Brennkammer die S trömungsverteilung zu beeinflussen haben, durch Platten getragen. Es ergibt sich aber, daß an eine Verbesserung der S trömungs Verhältnisse im Sinne der Erfindung nicht gedacht war, da ein Teil der Durchbrechungen der Brennkammerwandung, durch welche der größere Teil der Sekundärluft eintritt, keine derartigen Platten aufweist. Im.übrigen würde, wenn die

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Platten eine luftstromstabilisierende Wirkung hätten, diese Wirkung durch die von den Platten getragenen Flansche vollständig wieder aufgehoben werden.

Schließlich ist eine Ausführungsform bekanntgeworden; bei der im Bereich der am stromunterseitigen Ausgang der Brennanlage gelegenen Durchbrechungen Luftstromunterteilungswände angebracht sind. Diese Luftstromunterteilungswände, deren wesentliche Aufgabe es war, anderen Bauteilen bei befestigt und haben von der äußeren Flammrohrwand Abstand; die zu der inneren Wand des Flammrohres gehörenden Luftstromunterteilungswände sind dabei an dieser selbst befestigt und mit ihren freien Kanten von der inneren Wand des Luftstromgehäuse beabstandet; die zu dem inneren Flammrohr gehörende Ringwand ist auf der inneren Wand des Luftstromgehäuses befestigt und mit ihrer freien Längskante von dem inneren Flammrohr beabstandet; die strom-

dieser Ausführungsform einen mechanischen Halt zu io unterseitigen Enden der Luftstromunterteilungswände

id R

sind von der Ringwand beabstandet.

Die Ringwände können kegelstumpfförmig sein und mit ihren stromoberseitigen Enden an der zugehörigen Wand des Luftstromgehäuses anliegen und mit ihren stromunterseitigen Enden an der zugehörigen Wand des Flammrohres.

Schließlich können bei einer Ausführungsform, bei der zwischen einer äußeren und einer koaxialen inneren Wand des Luftstromgehäuses eine Reihe von 20 Flammrohren nebeneinander angeordnet sind und bei der an den stromunterseitigen Enden der Flammrohre in radialen Ebenen liegende Platten angebracht sind, welche zusammen eine Stauwand bilden, die den Luftraum zwischen den Flammrohren und dem Luftstromschen Flammrohr und Luftgehäuse erstreckt. DieVer- 25 gehäuse unterhalb der Öffnungen der Flammrohre im Wendung von Ringwänden bei Brennanlagen ist an wesentlichen sperrt, die Stromunterteilungswände von

verleihen, haben sich aber im Sinn einer Verbesserung der Strömungsverhältnisse als unzureichend erwiesen.

Die Lösung des Problems liegt erfindungsgemäß darin, daß Luftstromunterteilungswände in Axialebenen liegen und sich über die Länge der Durchbrechungen erstrecken. Es hat sich gezeigt, daß dann die durch die Durchbrechungen fließenden Luftströme jeweils etwa halbiert und eine unregelmäßige Wirbelbildung beim Eintritt in das Flammrohr verhindert werden.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist an den stromunterseitigen Kanten der Luftstromunterteilungswände eine Ringwand angebracht, welche sich in radialer Richtung durch den Ringraum zwi-

sich bekannt, nicht bekannt ist es aber bisher gewesen, diese Ringwände an den stromunterseitigen Kanten der Luftstromunterteilungswände anzubringen.

Die Ringwand kann in an sich bekannter Weise in einer zur Achse des Flammrohres senkrechten Ebene liegen.

Nach einer anderen Ausführungsform verläuft die Ringwand zickzackförmig in Umfangsrichtung, derart, daß sie die stromunterseitigen Enden einer jeden Durchbrechung von den benachbarten Durchbrechungen abdeckt.

Schließlich kann die Ringwand auch von dem Flammrohr selbst gebildet sein, und zwar an dessen Übergang in das Luftstromgehäuse. In diesem Fall sind die Stromunterteilungswände bis an diesen Übergang herangeführt.

Wieder eine andere Ausführungsform sieht vor, daß die Ringwand kegelstumpfförmig ist und daß deren stromoberseitiges Ende in dem Luftstromgehäuse anliegt, das stromunterseitige aber an dem Flammrohr.

Die Luftstromunterteilungswände können in ihrer stromoberseitigen Hälfte zugespitzt sein, derart, daß sie in Stromrichtung an radialer Höhe zunehmen.

Die Stromunterteilungswände und die Ringwände körinen von dem Luftstromgehäuse einen kleinen radialen Abstand haben.

"Bei einer Brennanlage, welche aus den in radialer Richtung beabstandeten koaxialen inneren und äußeren Wänden des Luftstromgehäuses und den ebenfalls radial beabstandeten und koaxialen inneren und äußeren Wänden des Flammrohres besteht, welche zwischen denjenigen des Luftstromgehäuses liegen, wobei jede der Flammrohrwände Lufteintrittsöffnungen besitzt, sind zweckmäßig die Luftstromunterteilungswände und die Ringwände der Flammrohrwände an den gegenüberliegenden Wänden des Luftstromgehäuses befestigt. Bei dieser Ausführungsform können die Luftstromunter teilungswände und die Ringwände von den zugehörigen^: Flammrohrwänden Abstand haben.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die zu der äußeren Wand des Flammrohres gehörenden Luftstromunterteilungswände und Ringwände an der äußeren Wand des Luftstromgehäuses den stromoberseitigen Enden der Öffnungen bis an die von den Platten gebildete Stauwand heranreichen.

Bei dieser zuletzt genannten Ausführungsform können die Luftstromunterteilungswände an ihren stromoberseitigen Enden an dem Flammrohr befestigt sein und an ihren stromunterseitigen Enden Lappen tragen, welche an der Stauwand befestigt sind, und zwar derart, daß eine bei thermischen Ausdehnungen flexible Verbindung hergestellt ist.

Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es stellen dar

Fig. 1 die Abwicklung des Flammrohres nach einer ersten Ausführungsform,
■ Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend derjenigen der Fig. 1 nach einer zweiten Bauart,

Fig. 4 eine Ansicht entsprechend derjenigen der Fig. 1 nach einer dritten Bauart,

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend der Fig. 2 einer Bauart mit Merkmalen der Fig. 4,

Fig. 6 eine Ansicht entsprechend derjenigen der Fig. 5 mit einer kleinen Abänderung gegenüber dieser Figur,

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine als Vollring ausgebildete Verbrennungsanlage eines Gasturbinenaggregates, in welcher eine weitere Ausführungsform der Erfindung realisiert ist,

Fig. 8 eine Ansicht entsprechend der Fig. 7 mit einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsgedankens,

Fig. 9 einen Querschnitt gemäß Linie 9-9 der Fig. 10 durch . eine Verbrennungsanlage, welche aus einem ringförmigen Luftstromgehäuse und einer Reihe von in diesem Luftstromgehäuse untergebrachten erfindungsgemäßen Flammrohren besteht, Fig. 10 einen Schnitt nach Linie 10-10 der Fig. 9, Fig. 11 und 12 Schnitte nach Linien H-Il bzw. 12-12 der Fig. 10.

In den Fig. 1 und 2 erkennt man eine Brennanlage; diese besteht aus einem Luftstromgehäuse 10 und einem Flammrohr 11. In der Wand dieses Flammrohres 11 befinden sich in ringförmiger Anordnung in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Durchbrechungen 12, durch welche sekundäre und tertiäre

Luft aus demLuftstromrauml3 zwischen dem Flammrohr und dem Luftstromgehäuse 11 in die Mischzone

14 gelangt. Die Durchbrechungen 12 können eine beliebige Form haben. Die Randzonen der Durchbrechungen sind zweckmäßig deformiert und bilden einen hohlkehlenförmigen Ringflansch.

Zur Verhinderung oder Verringerung der Ausbildung von Wirbeln in der durch den Raum 13 und die Durchbrechungen 12 strömenden Luft ist jede Durchbrechung mit einer Stromteilungswand 15 versehen, welche in radialer Richtung von dem Flammrohr ausgehend quer durch den Raum 13 nach dem Luftstromgehäuse hin verläuft und sich in axialer Richtung entlang der Mittellinie der Durchbrechung von deren stromoberseitigen Ende erstreckt, und zwar von einem Punkt knapp oberhalb des stromoberseitigen Endes der Durchbrechung bis zu einem Punkt knapp unterhalb des stromunterseitigen Endes der Durchbrechung. Durch so eine Wand wird der Luftstrom durch sämtliche Durchbrechungen geteilt, und die unregelmäßige Ausbildung von großen Wirbeln in der durch die Durchbrechung strömenden Luft ist vermieden.

Fig. 3 zeigt zusätzlich zu den Stromteilungswänden

15 eine Ringwand 16, welche sich an die stromunterseitigen Enden der Stromteilungswand anschließt. Die Ringwand 16 liegt in der Ebene, welche zur Achse des Flammrohres senkrecht ist, und reicht von dem Flammrohr ausgehend bis an das Luftstromgehäuse 10 heran. Bei dieser Ausbildung ist nicht nur eine unregelmäßige Bildung von großen Wirbeln unterbunden; es sind vielmehr auch starke Querströme der Luft unterhalb der Durchbrechungen 12 unterbunden.

In Fig. 4 erkennt man an Stelle der glatten Ringwand 16 eine in Form einer Zickzacklinie verlaufende Ringwand 17, welche an den stromunterseitigen Enden der Stromteilungswand 15 vorbei verläuft. Einzelne Abschnitte der Wand 17 liegen stromaufwärts vor den stromunterseitigen Kanten der Stromteilungswände 15 und reichen bis in die Zwischenräume zwischen den Durchbrechungen 12 hinein, decken also die stromunterseitigen Enden einer jeden Durchbrechung 12 von den benachbarten Durchbrechungen ab. Bei dieser Anordnung ist die Wirkung ähnlich derjenigen, die bei der Anordnung der Fig. 3 erzielt wurde. Zusätzlich ist aber eine lokale Querströmung zwischen den Durchbrechungen 12 merklich verringert.

An Stelle der Stromteilungswand 15 von konstanter radialer Ausdehnung auf ihrer ganzen Länge können Stromteilungswände 18 verwendet werden, wie sie Fig. 5 zeigt. Die Stromteilungswände der Fig. 5 eignen sich für den Einbau in Verbrennungsanlagen, wie sie z. B. in Fig. 4 dargestellt sind. Diese Stromteilungswände sind in ihrer in Stromrichtung rückwärtigen Hälfte zugespitzt, und zwar nehmen sie in Stromrichtung an radialer Höhe zu.

Die Stromteilungswände 15 und 18 können von dem Luftstromgehäuse 10 einen gewissen Abstand haben, wie Fig. 6 zeigt. Dieser Abstand darf jedoch nicht größer sein als etwa 12% des radialen Gesamtabstandes zwischen dem Flammrohr 11 und dem Luftstromgehäuse 10, damit außerhalb des Bereiches der Wände 15 bzw. 18 keine ausgedehnte Querströmung stattfinden kann.

Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Brennanlage, welche als Vollring ausgebildet ist. Sie besteht aus einem Luftstromgehäuse, welches von koaxialen, in radialer Richtung beabstandeten inneren und äußeren Wänden 20 bzw. 21 gebildet ist. Innerhalb dieses Luftstromgehäuses befindet sich ein ebenfalls ringförmiges, zu dem Luftstromgehäuse koaxiales Flammrohr. Dieses Flammrohr besteht aus einer inneren bzw. einer äußeren Wand 22 bzw. 23, welche den Brennraum 24 begrenzen.

Im Betrieb tritt die Luft in die Verb rennungs anlage von einem Verdichter her durch einen Zutritt 25 ein. Ein Teil der Luft, nämlich die Primärluft, strömt in das Flammrohr durch einen Zutritt 26 ein und wird weiter unterteilt, wobei ein Teil durch einen Raum 27,

ίο in welchen Brennstoff eingespritzt wird, nach dem Brennraum 24 strömt, während der Rest in einen Kanal 28 gelangt und in den Brennraum durch die Durchbrechungen 29 eintritt. Der vor der Öffnung 26 abgezweigte Rest der Luft, nämlich die sekundäre Luft und die tertiäre oder Verdünnungsluft, strömt in die Ringkanäle 30 zwischen den Begrenzungswänden 20, 21 des Luftstromgehäuses und den Begrenzungswänden 22, 23 des Flammrohres ein und tritt in den Verbrennungsraum durch die in axialer Richtung voneinander beabstandeten Gruppen 31 und 32 von Durchbrechungen ein.

Um eine regelmäßigere Wirbelbildung in der durch die Öffnungen 32 in den Brennraum einströmenden Luft zu erreichen und um die unerwünschte Querströmung in den Kanälen 30 zwischen den Durchbrechungen 32 zu unterbinden und dadurch die Temperaturverteilung zu verbessern, ist jeder Durchbrechung 32 eine Stromteilungswand 34 zugeordnet; außerdem sind am stromunterseitigen Ende derStromteilungswände 34 Ringwände 35 ausgebildet.

In Fig. 7 sind die Stromteilungswände 34 der einzelnen Durchbrechungen 32 in der Innenwand 22 des Flammrohres auf der inneren Begrenzungswand 20 des Luftstromgehäuses angebracht, und zwar mittels Flansche 34 a, welche an der Wand 20 festgeschweißt sind. Die Stromteilungswände 34 erstrecken sich in. axialer Richtung von einer Stelle knapp stromoberhalb der Durchbrechung 32 bis an eine Stelle knapp stromunterhalb dieser Öffnung; an ihrem stromunterseitigen Ende sind an den Stromteilungswänden Lappen 34 b angeformt, welche mit der Ringwand 35 verschweißt sind.

Die Ringwand 35 hat die Form eines Kegelstumpfes und ist mittels eines Flansches 35 a an der Luftstromgehäusewand 20 festgeschweißt.

Die Stromteilungswände 34 der einzelnen Durchbrechungen 32 der äußeren Flammrohrwand 23 sind in ihrer Gestalt ganz ähnlich; sie weisen Flansche 34 a auf, welche an der äußeren Wand 21 des Luftstromgehäuses festgeschweißt sind, und Lappen 34, welche mit der zugehörigen R ingwand 35 verschweißt sind. Auch diese Ringwand 35 ist kegelstumpfförmig und mit der Wand 21 mittels eines Flansches 35 a verschweißt. . ■ ' . ■

In Fig. 8 sind für gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet wie in Fig. 7. Bei dieser Ausführungsform sind die Stromteilungswände 34 und die Ringwand 35 an der äußeren Begrenzungswand 23 des Flammrohres von gleicher Bauart wie die entsprechenden Teile der Fig. 7.

In Fig. 7 und 8 sind die Kanten der Stromteilungswände 34 in radialer Richtung von den Begrenzungswänden 22, 23 des Flammrohres leicht beabstandet.
Die Stromteilungswände 134 der Öffnungen 32 in der inneren Wand 22 des Flammrohres sind in der Ausführungsform nach Fig. 8 an der Wand 22 des Flammrohres befestigt. Jede Stromteilungswand ist an ihrem stromoberseitigen Ende 134 α mit dem Flammrohr verschweißt, während eine Verlängerung 134 b dieser Stromteilungswände mit einem Lappen 134c an

dem Flammrohr stromunterhalb der Durchbrechungen 32. angeschweißt ist. Die ringförmige Wand 135 ist auch hier kegelstumpfförmig, ist aber von den stromunterseitigen Kanten der Stromteilungswände 134 um ein kurzes Stück beabstandet. Diese Ringwand 135 ist an der Wand 20 des Luftstromgehäuses mittels eines Flansches 135 a befestigt. Die inneren Kanten der Stromteilungswände 134 haben von der Wand 20 des Luftstromgehäuses einen kleinen radialen Abstand.

In Fig. 9 bis 12 ist eine Verbrennungsanlage für Gasturbinen abgeänderter Bauart dargestellt. Diese Anlage besteht aus einem ringförmigen Luftstromgehäuse, welches von einer inneren Wand 40 und einer koaxialen Wand 41 gebildet ist. In dem Ringraum zwischen den Wänden 40 und 41 befindet sich eine Vielzahl von Flammrohren nebeneinander. Außerhalb der Flammrohre bleiben bei dieser Anordnung Strömungskanäle 43 frei, durch welche tertiäre oder Verdünnungsluft nach den Durchbrechungen 44 des Flammrohres 42 strömen kann.

Wie üblich ist am stromunterseitigen Abschnitt 45 der Flammrohre 42 ein schmaler, radialer nach außen gebogener Flansch 45a angebracht; an diesem Flansch sind, wie aus Fig. 10 ersichtlich, Platten 46 festgeschweißt, welche nach Einbau der Flammrohre 42 eine Staüwänd bilden, welche das stromunterseitige Ende der Kanäle 43 kurz unterhalb der Durchbrechungen 44 abschließt.

Um eine regelmäßigere Wirbelbildung in der durch die Durchbrechungen 44 strömenden Luft herbeizuführen, ist jeder Durchbrechung eine Stromteilungswand 47α, 47b oder 47c zugeordnet; diese Stromteilungswände sind an' den Bauteilen 42, 45, 46 befestigt: und verlaufen in axialer Richtung von einer Stelle knapp stromoberhalb der Durchbrechung 44 bis an das stromunterseitige Ende der Durchbrechung. Ihre vom Flammrohr aus gerechnete radiale Höhe hängt von der Lage der jeweiligen Durchbrechung 44 auf dem Umfang des Flammrohres ab.

Die Stromteilungswände 47 a haben eine geringe radiale Ausdehnung, da der Abstand des Flammrohres und des Luftstromgehäuses an der betreffenden Stelle klein ist; diese Stromteilungswände 47a sind bei 48 an dem Flammrohr und außerdem in einem Schlitz des Flansches 45 a festgeschweißt.

Die Stromteilungswände derjenigen Durchbrechungen 44/welche den nächsten Flammrohren zugekehrt sind, besitzen eine derartige radiale Ausdehnung, daß sie mit ihren äußeren Kanten an den entsprechenden Kanten der. Stromteilungswände 476 benachbarter Flammrohre zusammenstoßen. Die Wände 47 b sind bei 49 (Fig. 12) an dem Flammrohr angeschweißt. An ihren stromunterseitigen Enden tragen sie Lappen 50, welche dem Umfang des Flammrohres folgen und an den Platten 46 oder dem Flansch 45 α durch Punktschweißung befestigt sind. -

Die Stromteilungswände 47 c schließlich haben eine große radiale Ausdehnung, da an den betreffenden Stellen der Abstand zwischen den Durchbrechungen 44 und den Wänden 40,41 des Luftstromgehäuses groß ist. Die Stromteilungswände 47 c sind an dem Flammrohr 42 bei. 51 (Fig.ll) festgeschweißt. Lappen 52 dieser Wände 47 c, welche in Umfangsrichtung verlaufen; sind mit den Platten 46 durch Punktschweißung verbunden.

Die Lage der Schweißpunkte, an denen die Lappen 50,52 mit der Flammrohrkonstruktion verbunden sind, ist so gewählt, daß die Stromteilungswände 47 b, 47 c bei auftretenden thermischen Ausdehnungen flexibel Die Wände 47a, 47fr, 47c reichen auch durch, die Durchbrechungen 44 hindurch, deren Ränder flanschartig umgebogen sind.

Claims

P A T E N T A NSP K OCHE:

1. Brennanlage für Gasturbinenaggregate, bestehend aus einem Luftstromgehäuse und einem innerhalb dieses Luftstromgehäuses untergebrachten Flammrohr, dessen Wände von dem Luftstromgehäuse Abstand haben, derart, daß auf der Außenseite des Flammrohres ein Luftstrom vom stromoberseitigen Ende der Brennanlage bis nahe zum stromunterseitigen Ende der Brennanlage fließt, wobei über den Umfang des Flammrohres verteilt Durchbrechungen in diesem vorgesehen sind, durch welche die Luft von dem Luftraum auf der Außenseite des Flammrohres in die Verbrennungszone eintritt und wobei im Bereich der am stromunterseitigen Ausgang der Brennanlage gelegenen Durchbrechungen Luf tstromunterteilungswände angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstromunterteilungswände (15, 18, 34, 134, 47a, 47b, 47c) in. Axialebenen liegen und sich über die Länge der Durchbrechungen (32, 44) erstrecken, derart, daß eine unregelmäßige Wirbelbildung beim Eintritt in das Flammrohr verhindert wird. ...

2. Brennanlage nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß an den stromunterseitigen Kanten der Luftstromunterteilungswände eine Ringwand (16, 17, 35) angebracht, ist, welche sich in radialer Richtung durch den Ringraum zwischen Flammrohr und Luftgehäuse erstreckt.

angeordnet sind.

70 3.'Brennanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (16) in einer zur Achse des Flammrohres senkrechten Ebene liegt (Fig.

3). . :

.

4. Brennanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (17) zickzackförmig in Umfangsrichtung verläuft, derart, daß sie die stromunterseitigen Enden einer jeden Durchbrechung von den benachbarten Durchbrechungen abdeckt (Fig. 4).

5. Brennanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand von dem Flammrohr selbst gebildet ist, und zwar an dessen Übergang in das Luftstromgehäuse, und daß in diesem Fall die Stromteilungswände bis an diesen Übergang herangeführt sind.

6. Brennanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (35) kegelstumpfförmig ist und daß deren stromoberseitiges Ende an dem Luftstromgehäuse anliegt, das stromunterseitige Ende aber an dem Flammrohr.

7. Brennanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromteilungswände (18) in ihrer stromoberseitigen Hälfte zugespitzt sind, derart, daß sie in Stromrichtung an radialer Höhe zunehmen (Fig. 5).

8. Brennanlage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromteilungswände (18) und die Ringwand (17) von dem Luftstromgehäuse einen kleinen radialen Abstand haben (Fig. 6).

9. Brennanlage nach Anspruch 2, bestehend aus den in radialer Richtung beabstandeten, koaxialen inneren und äußeren Wänden des Luftstromgehäuses und den ebenfalls radial beabstandeten und koaxialen inneren und äußeren Wänden des Flammrohres, welche zwischen denjenigen des

Luftstromgehäuses liegen, wobei jede der Flammrohrwände Lufteintrittsöffnungen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die S tromteilungswände (34) und die Ringwand (35) der Flammrohrwand an den gegenüberliegenden Wänden des Luftstromgehäuses befestigt sind (Fig. 7).

10. Brennanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromteilungswände (34) und Ringwände (35) von den zugehörigen Flammrohrwänden Abstand haben.

11. Brennanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der äußeren Wand des Flammrohres gehörenden S tromteilungswände (34) und Ringwände (35) an der äußeren Wand des Luftstromgehäuses befestigt sind und von der äußeren Flammrohrwand Abstand haben, während die zu der inneren Wand des Flammrohres gehörenden Stromteilungswände (134) an dieser selbst befestigt sind und mit ihren freien Kanten von der inneren Wand des Luftstromgehäuses beabstandet sind, daß die zu dem inneren Flammrohr gehörende Ringwand (135) aber auf der inneren Wand des Luftstromgehäuses befestigt und mit ihrer freien Längskante von dem inneren Flammrohr beabstandet ist und daß die stromunterseitigen Enden der S tromteilungswände von der Ringwand beabstandet sind (Fig. 8).

12. Brennanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwände (35, 135) kegelstumpfförmig sind und mit ihren stromoberseitigen Enden an der zugehörigen Wand des Luftstromgehäuses anliegen und mit ihren stromunterseitigen Enden an der zugehörigen Wand des Flammrohres (Fig. 7 und 8).

13. Brennanlage nach Anspruch 1, bei der zwischen einer äußeren und einer koaxialen inneren Wand des Luftstromgehäuses eine Reihe von Flammrohren nebeneinander untergebracht ist und bei der an den stromunterseitigen Enden der Flammrohre in radialen Ebenen liegende Platten angebracht sind, welche zusammen eine Stauwand bilden, die den Luftraum zwischen den Flammrohren und dem Luftstromgehäuse unterhalb der öffnungen der Flammrohre im wesentlichen sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromteilungswände (47 b, 47 c) von den stromoberseitigen Enden der Öffnungen (44) bis an die von den Platten (46) gebildete Stauwand heranreichen (Fig. 9 bis 12).

14. Brennanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromteilungswand (47 b, 4.7 c) an ihren stromoberseitigen Enden an dem Flammrohr befestigt sind und an ihrem stromunterseitigen Ende Lappen (50, 52) tragen, welche an der Stauwand befestigt sind, und zwar derart, daß eine bei thermischen Ausdehnungen flexible Verbindung hergestellt ist (Fig. 9 bis 12).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschriften Nr. 313 030, 282 835; französische Patentschriften Nr. 1118 339,1 071108, 335, 1033 539;

britische Patentschrift Nr. 723 413;
ySA.-Patentschriften Nr. 2 608 057, 2 513 325;
»Flight«, Bd. 94, Nr. 2340 ν. 27. 11. 1953, S. 697.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen