DE1139328B

DE1139328B - Gas turbine with rotary atomization, especially small gas turbine

Info

Publication number: DE1139328B
Application number: DEM48062A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Leibach
Original assignee: MAN Turbomotoren GmbH
Current assignee: MAN Turbomotoren GmbH
Priority date: 1961-02-17
Filing date: 1961-02-17
Publication date: 1962-11-08

Description

Gasturbine mit Rotationszerstäubung, insbesondere Kleingasturbine Die Erfindung betrifft eine Gasturbine mit Rotationszerstäubung des flüssigen Brennstoffes, insbesondere Kleingasturbine, bei der der Zerstäuber und die Brennkammer sowie mindestens eines der Rotorlager (Innenlager) zwischen den auf oder an einer Hohlwelle befestigten Verdichter- und Turbinenrädern angeordnet sind und der Brennstoff durch die Hohlwelle dem Rotationszerstäuber zugeführt wird. Bei dieser bekannten Gasturbine muß zur Schmierung des Innenlagers Öl mittels einer Pumpe durch eine Leitung zu diesem Lager gebracht und auch wieder abgesaugt werden, und zwar in einer zur Schmierung und Kühlung ausreichenden Menge. Diese Menge ist immerhin so groß, daß sogenannte Verlustschmierung, bei der das aus den Lagern entweichende Schmieröl z. B. in der Brennkammer verbrannt wird, nicht anwendbar ist.Gas turbine with rotary atomization, in particular small gas turbine The invention relates to a gas turbine with rotary atomization of the liquid fuel, especially small gas turbine, in which the atomizer and the combustion chamber as well as at least one of the rotor bearings (inner bearings) between the mounted on or on a hollow shaft Compressor and turbine wheels are arranged and the fuel through the hollow shaft is fed to the rotary atomizer. In this known gas turbine must for Lubrication of the inner bearing oil by means of a pump through a line to this bearing brought and sucked off again, in one for lubrication and Cooling sufficient quantity. After all, this amount is so large that so-called loss lubrication, in which the lubricating oil escaping from the bearings z. B. burned in the combustion chamber is not applicable.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Nachteil dadurch, daß die Hohlwelle im Bereich des Innenlagers mit queraxialen Kanälen versehen ist, durch die der Brennstoff auf seinem Weg zum Rotationszerstäuber durch das Innenlager geführt wird und daß das Lagergehäuse des Innenlagers mit Durchbrüchen versehen ist, durch welche die Zerstäubungsluft in das Innenlager und von hier zum Zerstäuber gelangt. Der Betriebskraftstoff der Gasturbine wird hierbei also gleichzeitig zur Schmierung und Kühlung des oder der Innenlager verwendet, so daß für dieses überhaupt kein Schmieröl benötigt und das gesamte Schmiersystem wesentlich vereinfacht wird. Ergänzend sei hierzu angemerkt, daß queraxiale Kanäle zur Überleitung flüssigen Brennstoffes aus einer Hohlwelle in einen Drehzerstäuber ebenso wie radiale Schmierkanäle innerhalb eines Lagers je für sich bekannt sind.The present invention overcomes this disadvantage in that the Hollow shaft is provided with transverse axial channels in the area of the inner bearing which the fuel fed through the inner bearing on its way to the rotary atomizer and that the bearing housing of the inner bearing is provided with openings through which the atomizing air reaches the inner bearing and from here to the atomizer. The operating fuel of the gas turbine is used for lubrication at the same time and cooling of the inner bearing (s) is used, so that no Lubricating oil is required and the entire lubrication system is significantly simplified. Complementary it should be noted that transverse axial channels for the transfer of liquid fuel from a hollow shaft into a rotary atomizer as well as radial lubrication channels within of a camp are each known for themselves.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Kleingasturbine im Axialschnitt mit der Hohlwelle 1, auf welcher das Radialverdichterrad 2 aufgekeilt ist. Das Radialturbinenrad 3 ist an dem freien Ende der Hohlwelle 1 mittels Dehnbolzen 4 gehalten. Zwischen diesen beiden Rädern 2, 3 befindet sich der Rotationszerstäuber 5, die scheibenförmige Brennkammer 6 mit dem sie umschließenden Luftmantel 7 sowie das Innenlager 8, welches vom Lagergehäuse 9 getragen wird. Das Außenlager ist mit 10 bezeichnet. Beide Lager 8, 10 sind hier als Wälzlager dargestellt.The invention is explained below using an exemplary embodiment. The drawing shows a small gas turbine in axial section with the hollow shaft 1 on which the radial compressor wheel 2 is keyed. The radial turbine wheel 3 is held at the free end of the hollow shaft 1 by means of expansion bolts 4. The rotary atomizer 5, the disc-shaped combustion chamber 6 with the air jacket 7 surrounding it, and the inner bearing 8, which is carried by the bearing housing 9, are located between these two wheels 2, 3. The external warehouse is denoted by 10. Both bearings 8, 10 are shown here as roller bearings.

Der Kraftstoff gelangt durch die Bohrung 4a und 4 b im Kopf des Dehnbolzens 4 in den Hohlraum der Welle 1. Im Bereich des Innenlagers 8 ist diese mit einer Aussparung und mit radialen Kanälen 11 versehen; die mit ebensolchen Kanälen in dem Innenring des Innenlagers 8 fluchten. Durch diese Kanäle 11 gelangt also der Kraftstoff in den Raum zwischen Außen- und Innenring des Lagers 11 und von hier aus durch axiale Kanäle 12 zum Rotationszerstäuber 5.The fuel passes through the bore 4a and 4b in the head of the expansion bolt 4 in the cavity of the shaft 1. In the area of the inner bearing 8 this is with a Recess and provided with radial channels 11; those with the same channels in align with the inner ring of the inner bearing 8. Through these channels 11 so the Fuel into the space between the outer and inner ring of the bearing 11 and from here from through axial channels 12 to the rotary atomizer 5.

Die vom Verdichterrad 2 geförderte Luft verteilt sich entsprechend den eingezeichneten Pfeilen im Luftmantel 7. Das Lagergehäuse 9 ist nun mit Durchbrüchen 9 a versehen und umschließt die Hohlwelle 1 mit einem Ringspalt 9 b. Durch diese Öffnungen gelangt die Zerstäubungsluft in das Innenlager 8 und verdrängt den darin befindlichen Kraftstoff in Richtung zum Rotationszerstäuber 5. Der dabei zerstäubte Kraftstoff mischt sich mit der Luft im und hinter dem Innenlager 8, und das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird vom Zerstäuber in die Brennkammer geblasen.The air conveyed by the compressor wheel 2 is distributed accordingly the arrows drawn in the air jacket 7. The bearing housing 9 now has openings 9 a provided and encloses the hollow shaft 1 with an annular gap 9 b. Through this The atomizing air reaches openings in the inner bearing 8 and displaces the therein located fuel in the direction of the rotary atomizer 5. The atomized Fuel mixes with the air in and behind the inner bearing 8, and so does the fuel-air mixture is blown into the combustion chamber by the atomizer.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Gas turbine with rotary atomization of the liquid fuel, in particular small gas turbine, in which the atomizer and the combustion chamber as well as at least one of the rotor bearings (inner bearings) are arranged between the compressor and turbine wheels attached to or on a hollow shaft and the fuel through the hollow shaft Rotary atomizer is supplied, characterized in that the hollow shaft (1) - as known per se - is provided in the area of the inner bearing (8) with transverse axial channels (11) through which the fuel on its way to the rotary atomizer (5) through the inner bearing (8) is performed, and that the bearing housing (9) of the inner bearing (8) is provided with openings (9a, 9b) through which the atomizing air reaches the inner bearing (8) and from here to the atomizer (5).

2. Gas turbine according to claim 1, characterized in that the atomizing air is removed from the air jacket (7) surrounding the combustion chamber (6) - in a manner known per se. Considered publications: German Patent Nos. 969 285, 967 204, 922093.