DE1071421B - Combustion chamber for gas turbines or rocket motors - Google Patents
Combustion chamber for gas turbines or rocket motorsInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
421421
ANMELDETAG:REGISTRATION DAY:
A 28269 Ia/46gA 28269 Ia / 46g
8. NOVEMBER 1957NOVEMBER 8, 1957
BEKANNTMACHUNGNOTICE
DERANMELDUNG ' ■■ »'DE-REGISTRATION '■■ »'
UND AUSGABE DERAND ISSUE OF THE
AUSLEGESCHRIFT: 17. DEZEMBER 1959EDITORIAL: DECEMBER 17, 1959
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkammer, die mit flüssigem Kraftstoff und einem Sauerstoff träger betrieben wird, eine Gasturbine oder einen Raketenmotor speist und mit einem Behälter für den Sauerstoffträger versehen ist, dessen innere Wandung zu einem Brennraum hin konkav ausgebildet ist.The invention relates to a combustion chamber with liquid fuel and an oxygen carrier is operated, feeds a gas turbine or a rocket motor and with a container for the oxygen carrier is provided, the inner wall of which is concave towards a combustion chamber.
Bei derartigen Brennkammern ist es erforderlich, die beiden Treibstoffkomponenten innig miteinander zu mischen, um eine vollkommene und gleichmäßige Verbrennung zu erzielen. Außerdem müssen Vorkehrungen getroffen sein, die A^erbrennung stabil zu erhalten und die Brennkammerwandung zu kühlen.In such combustion chambers it is necessary to intimately connect the two fuel components to mix in order to achieve perfect and even combustion. You also need to take precautions be taken to keep the combustion stable and to cool the combustion chamber wall.
Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen bekannt, mit denen eine innige Durchmischung von Sauerstoffträger und Kraftstoff erzielt werden soll. Bei einer bekannten Einrichtung ist am stromaufwärtigen Ende der Brennkammer ein Baukörper vorgesehen, der mit der Brennkammerwandung einen Spalt bildet, durch den ein Teil des Sauerstoffträgers radial nach innen eintritt, und der in der Mitte einen weiteren kreisringförmigen Spalt aufweist, durch den ein weiterer Teil des Sauerstoffträgers radial'nach außen austritt. Der flüssige Kraftstoff wird einmal in den in der Mitte liegenden kreisringförmigen Spalt eingespritzt und zum anderen direkt in den Brennraum geleitet. Bei dieser bekannten Brennkammer sind die beiden Teilströme des; Sauerstoff trägers gegeneinander gerichtet, so daß sie sich gegenseitig zum Auslaß hin ablenken. Aus diesem Grunde ist keine besonders gute Stabilität zu erwarten. Da außerdem der außen eintretende Teilstrom, der von dem inneren Teilstrom zur Brennkammerwandung hin abgelenkt wird, nur sehr unvollkommen mit dem in der Mitte der Brennkammer zugeführten flüssigen Kraftstoff versorgt wird, ist auch die Vermischung von Kraftstoff und Sauer stoff träger nur unbefriedigend.Numerous devices are already known with which an intimate mixing of oxygen carriers and fuel is to be achieved. One known device is at the upstream end the combustion chamber is provided with a structure which forms a gap with the combustion chamber wall one part of the oxygen carrier enters radially inward, and that in the middle another circular ring Has gap through which a further part of the oxygen carrier exits radially to the outside. Of the liquid fuel is injected once into the annular gap in the middle and on the other hand, fed directly into the combustion chamber. In this known combustion chamber, the two partial flows are of; Oxygen carrier directed against each other, so that they deflect each other towards the outlet. the end for this reason, particularly good stability is not to be expected. In addition, since the partial flow entering from the outside, which is deflected by the inner partial flow towards the combustion chamber wall, only very imperfectly is supplied with the liquid fuel supplied in the middle of the combustion chamber is also the Mixing of fuel and oxygen carrier only unsatisfactory.
Bei anderen bekannten Brennkammern werden Kraftstoff und Sauerstoffträger durch kreisringförmige Spalte in der Mitte des stromaufwärtigen Endes der Brennkammer zugeführt. Die beiden Komponenten werden gemischt und von einem ringförmigen Körper oder einem glockenförmigen Ablenkblech zur Brennkammermitte hin abgelenkt.In other known combustion chambers, fuel and oxygen carriers through annular gaps in the center of the upstream end of the Combustion chamber fed. The two components are mixed and supported by an annular body or a bell-shaped baffle deflected towards the center of the combustion chamber.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform werden der flüssige Kraftstoff und der Sauerstoffträger in stromaufwärtiger Richtung in mehrere am stromaufwärts gelegenen Ende der Brennkammer angeordnete Ausnehmungen eingespritzt, in denen die Mischung erfolgt und die Verbrennung eingeleitet wird.In another known embodiment, the liquid fuel and the oxygen carrier are shown in FIG upstream direction in several on upstream located end of the combustion chamber arranged recesses injected into which the mixture takes place and the combustion is initiated.
Ziel der Erfindung ist es, eine Brennkammer zu schaffen, bei der eine besonders gute Durchmischung von Sauerstoffträger und flüssigem Kraftstoff und eine gute Stabilität der Verbrennung erzielt wird.The aim of the invention is to create a combustion chamber in which particularly good mixing is achieved of oxygen carriers and liquid fuel and good combustion stability is achieved.
Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erBrennkammer" für Gasturbinen
oder RaketenmotorenAccording to the invention, this object is thereby achieved in the "combustor" for gas turbines
or rocket motors
Anmelder:Applicant:
Armstrong Siddeley Motors Ltd.,
Coventry, Warwickshire (Großbritannien)Armstrong Siddeley Motors Ltd.,
Coventry, Warwickshire (UK)
Vertreter: Dr. W. Müller-Bore, Patentanwalt,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8Representative: Dr. W. Müller-Bore, patent attorney,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 9. November 1956Claimed priority:
Great Britain 9 November 1956
Sidney Allen, Coventry, WarwickshireSidney Allen, Coventry, Warwickshire
(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden(Great Britain),
has been named as the inventor
reicht, daß die konkave, innere Wandung des Behälters für den Sauerstoff träger von in .Querrichtung gekrümmten, einander überlappenden, kreisringförmigen Blechen gebildet wird, durch die radial nach außen gerichtete Auslässe festgelegt werden, die-in radialer Richtung von der Brennkammerwandung entfernt liegen und durch die hindurch der Sauerstoffträger in den Brennraum eingeführt wird, wobei die Bleche einander derart überlappen, daß der Sauerstoffträger in Form eines radial nach außen und dann nach innen und zurückwirbelnden Kreisringes zugeführt wird, und daß weiterhin Einlasse für den Kraftstoff vorgesehen sind, die im Brennraum in radialer Richtung außen liegen, so daß der Kraftstoff von außen nach innen zum genannten Kreisring hin zugeführt wird.is sufficient that the concave, inner wall of the container for the oxygen carrier is curved in the transverse direction, overlapping, annular metal sheets is formed, through the radially outwardly directed outlets are defined, the-in radial Direction from the combustion chamber wall and through which the oxygen carrier in the combustion chamber is introduced, wherein the sheets overlap each other in such a way that the oxygen carrier in Form of a radially outwardly and then inwardly and backward swirling circular ring is supplied, and that further inlets are provided for the fuel, which in the combustion chamber in the radial direction outside lie so that the fuel is supplied from the outside inwards to the said circular ring.
Es ist an sich bekannt, die konkave innere, die stromaufwärtige Endwandung von Gasturbinenbrennkammern bildende Wandung von in Querrichtung gekrümmten, einander überlappenden, kreisringförmigen Blechen zu bilden, die radial nach außen gerichtete Auslässe festlegen, welche in radialer Richtung von der Brennkammerwandung entfernt liegen. Durch diese Auslässe wird Verbrennungsluft zugeführt, die durch die Überlappung der Bleche im Brennkammerinneren eine Kreisringbewegung durchführt. Jedoch wird bei dieser Ausführung der Kraftstoff in der Brennkammerachse zugeführt, so daß die Vermischung von Kraftstoff und Verbrennungsluft nur unvollkommen erfolgt. Auch die Anwendung dieser Bauart der Brerinkammer-It is known per se, the concave inner, the upstream end wall of gas turbine combustors forming wall of curved, overlapping, circular ring-shaped in the transverse direction To form sheets that define the radially outwardly directed outlets, which in the radial direction of are removed from the combustion chamber wall. Combustion air is fed through these outlets, which passes through the overlapping of the sheets inside the combustion chamber performs a circular movement. However, at this version of the fuel is supplied in the combustion chamber axis, so that the mixing of fuel and combustion air is only imperfect. The use of this type of Brerin chamber
. . 909689/181. . 909689/181
endwanduiig auf die anderen bekannten:Ausführungen verbessert die Durchmischung nicht, da die Kraftstöffzuführung entweder in der Achse des Wirbels erfolgt oder diesen nur streift.Endwanduiig on the other well-known: versions does not improve the mixing, since the fuel supply either takes place in the axis of the vortex or just brush against it.
Bei der Ausführung nach der Erfindung, bei der die Einlasse für den Kraftstoff im Brennraum in radialer Richtung außen liegen, wird der Kraftstoff von außen nach innen durch den Kreisring hindurch zugeführt, so daß eine innige Durchmischung erfolgt. Der Kreisringwirbel bewirkt dabei die gute Flammenstabilität.In the embodiment according to the invention, in which the inlets for the fuel in the combustion chamber in radial Facing outwards, the fuel is supplied from the outside to the inside through the circular ring, so that an intimate mixing takes place. The circular vortex causes the good flame stability.
Vorzugsweise besitzt das in radialer Richtung am weitesten außen liegende Blech von der äußeren Wandung der Brennkammer einen Abstand, so daß ein weiterer Zwischenraum gebildet wird, durch den der Sauerstoffträger von dem Behälter aus dem Brennraum ,so zugeführt wird, daß eine wünschenswerte Kühlung der Brennkammerwandung erreicht wird.The sheet metal which is furthest outward in the radial direction preferably has the outer wall the combustion chamber a distance so that a further space is formed through which the Oxygen carrier is supplied from the container from the combustion chamber so that a desirable one Cooling of the combustion chamber wall is achieved.
Die innere Wandung des Behälters für den Sauerstoffträger kann entweder am stromaufwärtigen Ende der Brennkammer liegen, oder sie kann kreisringförmig um den Auslaß am stromabwärtigen Ende herum angeordnet sein. Im letzteren Falle und wenn als Sauerstoffträger eine Flüssigkeit verwendet wird, kann die Anordnung so getroffen sein, daß ein Teil des Sauerstoffträgers durch eine um eine Austrittsdüse für die heißen Gase, die sich an den erwähnten Auslaß anschließt, herum Hegende Ummantelung tritt, während der Rest des Sauerstoffträgers durch eine um die Brennkammer herum liegende Ummantelung zugeführt wird, bevor der gesamte Sauerstoff träger entweder flüssig oder gasförmig dem Behälter zugeführt wird.The inner wall of the container for the oxygen carrier can either be at the upstream end of the combustion chamber, or it may be circularly arranged around the outlet at the downstream end be. In the latter case and when a liquid is used as the oxygen carrier, the Arrangement be made so that part of the oxygen carrier through a to an outlet nozzle for the hot gases, which adjoins the mentioned outlet, passes around Hegende casing while the remainder of the oxidizer is supplied through a jacket surrounding the combustion chamber is before the entire oxygen carrier is fed to the container either in liquid or gaseous form.
Bei einer Abänderung der zuletzt erwähnten Anordnung wird der gesamte flüssige Sauerstoffträger "anfänglich durch eine um die Brennkammer herum liegende Ummantelung zugeführt, und der flüssige Kraftstoff wird durch eine um die Austrittsdüse für die heißen Gase herum liegende Ummantelung Düsen in der Wandung der Brennkammer zugeführt, aus denen Kraftstoffstrahlen in den Wirbel des Sauerstoff trägers gerichtet werden.If the latter arrangement is modified, all of the liquid oxygen carrier becomes "initially fed through a jacket around the combustion chamber, and the liquid Fuel is injected into nozzles through a jacket around the outlet nozzle for the hot gases fed to the wall of the combustion chamber, from which fuel jets in the vortex of the oxygen carrier be judged.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung, die Vier verschiedene Ausführungsformen von Raketenmotoren zeigt, beispielsweise veranschaulicht und wird im folgenden im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnung, erläutert. 4-5The invention is shown in the accompanying drawings, the four different embodiments of rocket motors shows, for example, and is illustrated in more detail below with reference to FIG Drawing, explained. 4-5
Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch eine Ausführungsform, bei der der Behälter für den Sauerstoffträger am stromaufwärtigen Ende der Brennkammer angeordnet ist und bei der die Zufuhr des Sauerstoffträgers (in der Form von konzentriertem Wasserstoffsuperoxyd) und des flüssigen Kraftstoffs an diesem Ende des Motors erfolgt.Fig. 1 shows an axial section through an embodiment in which the container for the oxygen carrier is arranged at the upstream end of the combustion chamber and in which the supply of the oxygen carrier (in the form of concentrated hydrogen peroxide) and the liquid fuel occurs at that end of the engine.
Fig. 2 zeigt einen axialen Schnitt durch eine Hälfte einer Ausführungsform, bei der der Behälter für den Sauerstoffträger ■ kreisringförmig um das stromaufwärtige Ende einer Austrittsdüse für die heißen Gase, die sich an das stromabwärtige Ende der Brennkammer anschließt, herum angeordnet ist und bei der ein Teil des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds dem stromabwärtigen Ende einer um die Düse herum angeordneten Ummantelung zugeführt wird.Fig. 2 shows an axial section through one half of an embodiment in which the container for the Oxygen carrier ■ circularly around the upstream end of an outlet nozzle for the hot gases, which adjoins the downstream end of the combustion chamber, is arranged around and at the one Part of the concentrated hydrogen peroxide to the downstream end of one located around the nozzle Sheath is fed.
Fig. 3 zeigt einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt, wobei jedoch an Stelle eines Teils des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds der flüssige Kraftstoff dem stromabwärtigen Ende der Düse zugeführt wird.FIG. 3 shows a section corresponding to FIG. 2, but instead of a part of the concentrated one Hydrogen peroxide the liquid fuel is supplied to the downstream end of the nozzle.
Fig. 4 zeigt eine Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, bei der der Behälter für den Sauerstoffträger am stromabwärtigen Ende der Brennkammer und um das stromauf wärtige Ende der Düse herum angeordnet ist.Fig. 4 shows a modification of the embodiment shown in Fig. 1, in which the container for the Oxygen carriers at the downstream end of the combustion chamber and around the upstream end of the nozzle is arranged around.
..Nach Fig. 1 enthält der stromaufwärts gelegene Teil des Raketenmotors ein rohrförmiges Gehäuse 11, das mit einer Abdeckplatte 12 versehen ist, die am stromaufwärtigen Ende durch eine Anzahl Schrauben 13 (von denen nur eine dargestellt ist) gehalten wird. Die Brennkammer und die Austrittsdüse für die heißen Gase werden durch nebeneinanderliegende Rohre 14, 15 gebildet, die durch nicht dargestellte Mittel zusammengehalten werden. Die einander berührenden Seiten der Rohre sind abgeflacht, die Breite und Tiefe der Rohre ändert sich mit dem Durchmesser des Motors an verschiedenen Punkten in Längsrichtung derart, daß die Rohre dichtend aneinander liegen... According to Fig. 1, the upstream part contains of the rocket motor a tubular housing 11, which is provided with a cover plate 12, the upstream The end is held in place by a number of screws 13 (only one of which is shown). the Combustion chamber and the outlet nozzle for the hot gases are through adjacent tubes 14, 15 formed, which are held together by means not shown. The touching sides of the tubes are flattened, the width and depth of the tubes change with the diameter of the motor different points in the longitudinal direction such that the tubes are sealingly against one another.
Die stromabwärts gelegenen Enden dieser Rohre stehen mit dem Inneren einer ringförmigen Sammelleitung 16 in Verbindung, während die stromaufwärts gelegenen Enden der Rohre 15, die mit den Rohren 14 abwechseln, durch Bohrungen in dem rohrförmigen Gehäuse 11 hindurchtreten, so daß sie mit einem auf der Innenseite der Abdeckplatte 12 befindlichen Raum in Verbindung stehen. Die stromaufwärts gelegenen Enden der Rohre 14 fassen dagegen in Blindlöcher im Gehäuse 11 ein, sind aber mit seitlichen Öffnungen 17 versehen, die mit'Öffnungen 18 im Gehäuse in einer Reihe liegen und eine Verbindung mit dem Inneren einer außen liegenden ringförmigen Sammelleitung 19 herstellen.The downstream ends of these tubes are connected to the interior of an annular manifold 16 in connection, while the upstream ends of the tubes 15 connected to the tubes 14 alternate, pass through bores in the tubular housing 11 so that they are with a the inside of the cover plate 12 located space in communication. The upstream In contrast, the ends of the tubes 14 engage in blind holes in the housing 11, but have lateral openings 17 provided, which are mit'öffnungen 18 in the housing in a row and a connection with the interior produce an external annular manifold 19.
Gegen einen inneren Flansch 20 des Gehäuses liegt der Umfang 21 eines Bauteils an, das mit Speichen 22 versehen ist, die durch bogenförmige Rippen 23 miteinander verbunden sind und die mit einer hohlen Nabe 24 fest verbunden sind, die durch ein in der Mitte der Abdeckplatte 12 liegendes Loch ragt. Die Speichen sind unter einem leichten Kegelwinkel angeordnet; ein Stapel Katalysatorelemente 25 (der zur besseren Verdeutlichung in stark vergrößertem Maßstab dargestellt ist) wird durch eine gelochte konische Platte 26, an der die innere Nabe 27 der Abdeckplatte 12 anliegt, auf die Speichen gedrückt. Zwischen der Abdeckplatte und dem Gehäuse 11 ist eine Dichtung 28 vorgesehen und in dem in der Mitte der Platte 12 befindlichen Loch eine weitere Dichtung angeordnet, so daß diese Stellen gegen den Djirchtritt eines Mediums abgedichtet sind.The circumference 21 of a component rests against an inner flange 20 of the housing, which component has spokes 22 which are connected to one another by arcuate ribs 23 and which have a hollow hub 24 are firmly connected, which protrudes through a hole located in the middle of the cover plate 12. The spokes are arranged at a slight cone angle; a stack of catalyst elements 25 (the one for better illustration is shown on a greatly enlarged scale) is through a perforated conical plate 26 on the the inner hub 27 of the cover plate 12 rests, pressed onto the spokes. Between the cover plate and a seal 28 is provided in the housing 11 and in the hole in the center of the plate 12 a further seal is arranged so that these points are sealed against the entry of a medium.
Eine Zufuhrleitung 30 für konzentriertes Wasserstoffsuperoxyd steht mit der Sammelleitung 19 in Verbindung. Das Wasserstoffsuperoxyd tritt durch die Öffnungen 18 und 17 in die Rohre 14 ein und strömt zur am stromabwärtigen Ende liegenden Sammelleitung 16, von wo aus es durch die Rohre 15 zurückströmt und in den Raum zwischen der Abdeckplatte 12 und der konischen Platte 26 eintritt. Das konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd strömt dann durch die Löcher der Platte 26 und die Elemente 25, wird hier zersetzt und tritt zwischen den Speichen 22 und Rippen 23 aus.A supply line 30 for concentrated hydrogen peroxide is in connection with the manifold 19. The hydrogen peroxide passes through the Openings 18 and 17 into the tubes 14 and flows to the manifold located at the downstream end 16, from where it flows back through the tubes 15 and into the space between the cover plate 12 and the conical plate 26 enters. The concentrated hydrogen peroxide then flows through the holes the plate 26 and the elements 25, is decomposed here and emerges between the spokes 22 and ribs 23.
Flüssiger Kraftstoff wird dem stromaufwärts liegenden Ende der Bohrung 32 der Nabe 24 zugeführt und tritt durch eine seitliche Öffnung in ein Rohr 33 ein, von dem aus er einer ringförmigen SammelleitungLiquid fuel is delivered to the upstream end of the bore 32 of the hub 24 and enters a pipe 33 through a side opening, from which it forms an annular manifold
34 zugeführt wird.34 is supplied.
Das stromaufwärts gelegene Ende der Brennkammer ist mit kugelschalen- und kreisringförmigen, im Abstand voneinander liegenden Blechen 35, 36 und 37 sowie einer mittleren gewölbten Scheibe 38 versehen. Das Blech 35 ist an Kraftstoff düsen 39 befestigt, die von der Sammelleitung 34 durch das Blech hindurchtreten. Die Bleche 36 und 37 werden von entsprechenden Stützblechen 40 getragen, die Flansche41 besitzen, welche in geeigneter Weise mit den Speichen 22 fest verbunden sind. Auf ihren Umfangen sind die BlecheThe upstream end of the combustion chamber is spherical shell-shaped and circular ring-shaped, at a distance metal sheets 35, 36 and 37 lying apart from one another and a central arched disk 38 are provided. The plate 35 is attached to fuel nozzles 39 which pass from the manifold 34 through the plate. The plates 36 and 37 are supported by corresponding support plates 40 which have flanges41, which are firmly connected to the spokes 22 in a suitable manner. The sheets are on their circumference
35 und 36 bei 42, 43 wellenförmig ausgebildet und35 and 36 at 42, 43 and undulating
liegen an den Blechen 36 bzw. 37 an, so daß der gewünschte Abstand zwischen den Blechen erhalten bleibt. Die Scheibe 38 ist mit ähnlichen Wellungen 44 versehen, mit denen sie abgestützt wird und die den Abstand von dem Blech 37 aufrechterhalten.lie against the sheets 36 and 37, so that the desired distance between the sheets is obtained remain. The disc 38 is provided with similar corrugations 44 with which it is supported and the Maintain a distance from the plate 37.
Der Behälter für den Sauerstoffträger wird festgelegt durch die erwähnten Bleche und das angrenzende Ende des Stapels der Katalysatorelemente 25 und wird begrenzt durch die Rohre 14 und 15. Es ist zu erkennen, daß das im Behälter befindliche zersetzte, konzen- w trierte Wasserstoffsuperoxyd durch die Zwischenräume zwischen den Blechen in der Gestalt eines radial nach außen und dann nach innen und zurückwirbelnden Kreisrings in den Brennraum eintritt und mit den Kraftstoffstrahlen, die aus den Düsen 39 austreten, innig gemischt wird. Es ist-weiter zu erkennen, daß die Austrittsdüse für die heißen Gase und die Brennkammer in wünschenswerter Weise durch das flüssige, konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd, das durch die Rohre 14 und 15 strömt, gekühlt wird. Außerdem bewirkt das zersetzte, konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd, das aus dem Behälter durch den Zwischenraum zwischen dem äußeren Umfang des Bleches 35 und der Innenfläche der Brennkammerwandung austritt, eine FUm-Jcühlung der Wandung.The container for the oxygen carrier is determined by the mentioned sheets and the adjacent one The end of the stack of catalyst elements 25 and is delimited by tubes 14 and 15. It can be seen that the decomposed, concentrated hydrogen peroxide in the container passes through the interstices between the sheets in the shape of a radially outward and then inward and backward swirling Circular ring enters the combustion chamber and with the fuel jets emerging from the nozzles 39, is intimately mixed. It can be further recognized that the Outlet nozzle for the hot gases and the combustion chamber in a desirable manner through the liquid, concentrated Hydrogen peroxide flowing through tubes 14 and 15 is cooled. Also causes the decomposed, concentrated hydrogen peroxide that escapes from the container through the space between the outer circumference of the plate 35 and the inner surface of the combustion chamber wall exits, a FUm-Jcühlung the wall.
rJeTHer in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind das Gehäuse 11 und die Abdeckplatte 12 durch ein einziges Gehäuse 45 ersetzt, das mit kreisringförmigen Abstufungen 46,47 versehen ist, so daß mit einem schalenförmigen Kreisring 48, der durch eine Anzahl von Schrauben 49 befestigt ist, eine Sammelleitung für den flüssigen Kraftstoff gebildet wird, die einen Anschluß 50 besitzt. Das stromaufwärtige Ende und der Umfang der Brennkammer werden durch ein kuppeiförmiges Bauteil 51 gebildet, das einen stromabwärts liegenden, zylindrischen Teil 52 besitzt, welcher mit einem innenliegenden Absatz 53 versehen ist, gegen den das mit Speichen versehene Teil des Katalysators anliegt. Die Teile des Katalysators sind, obwohl sie in ihrer Form anders ausgebildet sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet, wobei die Bezugszeichen mit dem Zusatz »α« versehen sind. Das kuppeiförmige Bautel 51 besitzt außen liegende Augen 54, durch die hindurch Kraftstoffdüsen 55 ragen, die mit der Sammelleitung 46, 47, 48 in Verbindung stehen. Durch diese Augen 54 wird das Bauteil 51 und der zylindrische Teil 52 im Abstand von der Innenfläche der Wandung des Gehäuses 45 gehalten. Das stromabwärts gelegene Ende dieses Gehäuses ist mit einer kreisringförmigen Abdeckplatte 56 versehen, die durch eine Anzahl von Schrauben 58 in ihrer Lage gehalten wird, wobei zwischen Gehäuse und Abdeckplatte ein Dichtring 57 angeordnet ist.The embodiment shown in FIG the housing 11 and the cover plate 12 are replaced by a single housing 45, which is shaped like a circular ring Graduations 46,47 is provided, so that with a cup-shaped circular ring 48, which by a number is fastened by screws 49, a manifold for the liquid fuel is formed, which has a connection 50 owns. The upstream end and the periphery of the combustion chamber are formed by a dome-shaped member 51, the one downstream has lying, cylindrical part 52, which is provided with an internal shoulder 53, against the the part of the catalytic converter provided with spokes is in contact. The parts of the catalytic converter, even though they are in their shape are designed differently, denoted by the same reference numerals as in Fig. 1, the reference numerals with the addition »α«. The dome-shaped component 51 has external eyes 54, through which fuel nozzles 55 project, which are in communication with the manifold 46, 47, 48. Through these eyes 54, the component 51 and the cylindrical part 52 are spaced from the inner surface the wall of the housing 45 held. The downstream end of this housing is with a annular cover plate 56 is provided, which is held in place by a number of screws 58 is, wherein a sealing ring 57 is arranged between the housing and cover plate.
Die Platte 56 bildet das Haupttragteil für die Austrittsdüse für die heißen Gase, die bei dieser Ausführungsform aus zwei im Abstand voneinander und koaxial liegenden Rohren 59, 60 mit sich in stromaufv/ärtiger Richtung erweiternden Teilen besteht. Das Rohr 59 ist bei 61, 62 mit dem inneren Umfang der Platte 56 verschweißt und besitzt einen stromaufwärts gelegenen Teil 63, der mit Spiel und mit radialem Abstand um das stromaufwärts gelegene Ende des Rohres 59 zurückgebogen ist. Das äußerste Ende des Rohrteils 63 ist mit einem Ring 64 verschweißt, der, mit einem dazwischenliegenden Dichtungsring 65, an der inneren Wandung 66 des Katalysators anliegt. Diese innere Wandung ist bei 67 an einem inneren Ring 68 des mit Speichen versehenen Teils angeschweißt. Ein Sprengring 69, der in eine Nut in der Wandung 66 einfaßt, legt die gelochte Platte 26 α in ihrer Lage fest.The plate 56 forms the main support part for the outlet nozzle for the hot gases, which in this embodiment consists of two coaxially spaced tubes 59, 60 with parts widening in the upstream direction. The tube 59 is welded to the inner circumference of the plate 56 at 61, 62 and has an upstream portion 63 which is bent back around the upstream end of the tube 59 with play and at a radial distance. The outermost end of the pipe part 63 is welded to a ring 64 which, with an intermediate sealing ring 65, rests against the inner wall 66 of the catalytic converter. This inner wall is welded at 67 to an inner ring 68 of the spoked part. A snap ring 69, which engages in a groove in the wall 66, fixes the perforated plate 26 α in its position.
Die Bleche 35a, 36a und 37a liegen in diesem Fall . am stromabwärtigen Ende der Brennkammer, werden sämtlich von den Stützblechen 40 α getragen und sind um die öffnung herum angeordnet, die zur Austrittsdüse für die heißen Gase führt. The sheets 35a, 36a and 37a are in this case. at the downstream end of the combustion chamber, are all carried by the support plates 40 α and are arranged around the opening which leads to the outlet nozzle for the hot gases.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Teil des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds durch eine in der Mitte liegende Öffnung 70 des Gehäuses 45 zugeführt und strömt durch den Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und den Bauteilen 51, 52 in den Raum zwischen der gelochten Platte 26 α und der Abdeckplatte 56, während der restliche Teil des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds durch ein Rohr 71 zugeführt wird, mit dem der Raum zwischen den Rohren 59 und 60 am stromabwärtigen Ende in Verbindung steht. Dieser Teil des zugeführten Wasserstoffsuperoxyds kühlt auf seinem Wege zwischen den Rohren 59 und 60 und zwischen dem Rohr 59 und dem stromaufwärts liegenden Teil 63 des Rohres 60 die Austrittsdüse für die heißen Gase, bis er sich mit dem anderen Teil in dem Raum zwischen der gelochten Platte und der Abschlußplatte vereinigt.In this embodiment, a portion of the concentrated hydrogen peroxide is through one in the Central opening 70 of the housing 45 is supplied and flows through the space between the housing and the components 51, 52 into the space between the perforated plate 26 α and the cover plate 56, while the remaining part of the concentrated hydrogen peroxide is fed through a pipe 71, with which the space between the pipes 59 and 60 at the downstream End communicates. This part of the supplied hydrogen peroxide cools on its Paths between tubes 59 and 60 and between tube 59 and the upstream portion 63 of the tube 60 the outlet nozzle for the hot gases until it meets the other part in the space between the perforated plate and the end plate combined.
Das zersetzte, konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd, das den Katalysator verläßt, tritt in den Behälter ein, der durch den Stapel der Katalysatorelemente 25 a und die Rückseite der Bleche festgelegt ist, und tritt durch die Zwischenräume zwischen diesen, zwischen dem Blech 35 α und dem kuppeiförmigen Bauteil 51 und zwischen dem Blech 37 a und dem Teil 63 in praktisch der gleichen Weise wie oben beschrieben aus, jedoch statt in stromabwärtiger in stromaufwärtiger Richtung. Die Verwirbelung des zersetzten, konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds bewirkt, daß es mit den aus den Düsen 55 austretenden Kraftstoffstrahlen innig gemischt wird. :The decomposed, concentrated hydrogen peroxide leaving the catalyst enters the container, which is set by the stack of catalyst elements 25 a and the back of the metal sheets, and passes through the spaces between these, between the sheet 35 α and the dome-shaped component 51 and between the sheet 37 a and the part 63 in practically the same manner as described above, however upstream rather than downstream. The swirling of the decomposed, concentrated hydrogen peroxide causes it to take off with the the nozzles 55 exiting fuel jets is intimately mixed. :
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform weicht von der in Fig. 2 dargestellten nur insofern ab, als an Stelle eines Teils des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds der Kraftstoff dazu verwendet wird, die Austrittsdüse für die heißen Gase zu kühlen. Sämtliche Teile, die beiden Figuren gemeinsam sind, sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, während abgeänderte Teile das gleiche Bezugszeichen mit dem Zusatz »b« erhalten.The embodiment shown in FIG. 3 differs from that shown in FIG. 2 only in that, instead of part of the concentrated hydrogen peroxide, the fuel is used to cool the outlet nozzle for the hot gases. All parts that are common to both figures are provided with the same reference numerals, while modified parts have the same reference numerals with the addition "b" .
Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Hauptzufuhr des Kraftstoffs durch die Leitung 71 b zur Sammelleitung 72 b und von dort in stromaufwärtiger Richtung durch den Zwischenraum zwischen den koaxial liegenden Rohren 59 & und 60 b. Es ist zu erkennen, daß die kreisringförmige Abdeckplatte 56 b eine andere Form besitzt und innen einen Absatz 73 aufweist, der zusammen mit einem Dichtungsring 74 eine Lagerung für das stromabwärtige Ende der inneren Wandung 66 des Katalysators darstellt. Weiterhin ist zu erkennen, daß der stromaufwärts gelegene Teil 63 b des Rohres 60 b in stromabwärtiger Richtung verlängert ist, wobei zwischen diesem Teil und dem Rohr 59 b Spiel besteht, daß er dichtend am inneren Umfang der Platte 56 b anliegt und so angeordnet ist, daß er zu einem außen gelegenen Sammelrohr 75 führt. Der Kraftstoff, der zwischen den Rohren 59 b und 60 b hindurchgetreten ist, strömt also durch den Zwischenraum zwischen dem Rohr 59 b und dem Rohr teil 63 b in die .Sammelleitung 75 und wird durch ein Rohr 76 dem Anschluß 50 zugeführt. : In this embodiment, the main supply of the fuel takes place through the line 71b to the manifold 72 b and b therefrom in the upstream direction through the clearance between the coaxially lying pipes 59 and & 60th It can be seen that the annular cover plate 56 b has a different shape and has a shoulder 73 on the inside which, together with a sealing ring 74, represents a bearing for the downstream end of the inner wall 66 of the catalytic converter. It can also be seen that the upstream part 63 b of the tube 60 b is extended in the downstream direction, with play between this part and the tube 59 b that it rests sealingly on the inner circumference of the plate 56 b and is arranged so that it leads to a collecting pipe 75 located on the outside. The fuel that has passed between the pipes 59 b and 60 b , so flows through the space between the pipe 59 b and the pipe part 63 b in the .Subeline 75 and is fed through a pipe 76 to the connection 50. :
In Fig. 4 ist der Aufbau gewisser Teile der gleiche wie in Fig. 2, diese Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die anderen Teile sind nicht gleich, entsprechen aber denen der Fig. 2 und sind daher entweder mit den gleichen Bezugszeichen und dem Zusatz »c« oder mit neuen Bezugszeichen versehen.In Fig. 4, the structure of certain parts is the same as in Fig. 2, these parts are denoted by the same reference numerals. The other parts are not the same, but correspond to those in FIG. 2 and are therefore provided either with the same reference symbols and the addition "c" or with new reference symbols.
Der Hauptunterschied besteht darin, daß das gesamte konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd der in der Mitte liegenden öffnung 70 im Gehäuse 45 zugeführt wird und nach dem Durchtritt durch den Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und dem kuppeiförmigen Bauteil 51, 52 in einen kreisringförmigen Raum 77 eintritt, von dem aus das Wasserstoffsuperoxyd durch eine Mehrzahl von im Abstand voneinander liegenden Rohren 78 (z. B. vier Stück) einer Sammelleitung 79 am stromabwärtigen Ende der Austrittsdüse für die heißen Gase zugeführt wird. Das stromaufwärts gelegene Ende der Rohre 78 ist bei 80 in Löcher in einer stromabwärts liegenden Endwandung 81 des Gehäuses 45 dichtend eingesetzt und tritt durch Löcher in der Platte 56 hindurch. . 'The main difference is that all of the concentrated hydrogen peroxide is contained in the Central opening 70 in the housing 45 is supplied and after passing through the space between the housing and the dome-shaped component 51, 52 in an annular space 77 enters from which the hydrogen peroxide passes through a plurality of spaced apart Pipes 78 (z. B. four pieces) of a manifold 79 at the downstream end of the outlet nozzle for the hot gases is supplied. The upstream end of the tubes 78 are holes in a at 80 downstream end wall 81 of the housing 45 sealingly inserted and passes through holes in the Plate 56 therethrough. . '
Von der Sammelleitung 79 aus tritt das konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd in stromaufwärtiger Richtung zwischen koaxial liegenden Rohren 82 und 83 hindurch, wobei ein Teil der ersteren die Austrittsdüse für die heißen Gase darstellt. Das stromaufwärts gelegene Ende des Rohres 82 ist bei 84 dichtend mit dem stromaufwärtigen Ende der inneren Wandung 85 des Katalysators fest verbunden. Das stromaufwärtige Ende des Rohres 83 endet jedoch kurz vor der Wandung 85, so daß das konzentrierte Wasserstoff superoxyd in den Zwischenraum zwischen den Platten 26 a und 56 eintreten und durch den Katalysator strömen kann, wobei es zersetzt wird. Anschließend tritt, es in den zwischen den Blechen und dem Katalysator liegenden Behälter ein und dann wie vorher durch die Bleche aus, während ein gewisser Teil des zersetzten, konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds durch den Zwischenraum zwischen dem Blech 37 a und dem stromaufwärtigen Ende des Rohres 82 entweicht und eine Filmkühlung dieses Rohres bewirkt. .From the collecting line 79 the concentrated hydrogen peroxide passes in the upstream direction between coaxial pipes 82 and 83, part of the former representing the outlet nozzle for the hot gases. The upstream end of the tube 82 is sealingly connected at 84 to the upstream end of the inner wall 85 of the catalytic converter. The upstream end of the tube 83 ends shortly before the wall 85, so that the concentrated hydrogen superoxide can enter the space between the plates 26 a and 56 and flow through the catalyst, where it is decomposed. Then it enters the container between the metal sheets and the catalyst and then exits through the metal sheets as before, while a certain part of the decomposed, concentrated hydrogen peroxide escapes through the space between the metal sheet 37 a and the upstream end of the tube 82 and causes a film cooling of this tube. .
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