DE1185824T1 - Flammenrückschlagvorrichtung mit dralleinrichtung - Google Patents
Flammenrückschlagvorrichtung mit dralleinrichtungInfo
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Claims (21)
1. Drallkörper mit integrierter Flammenrückschlagsicherung, umfassend:
einen ersten Monolith, bestehend aus einer Mehrzahl von ersten Kanälen, die sich - begrenzt von Wänden - durch diesen erstrecken, wobei die
Wände der ersten Kanäle mit Löschoberflächen versehen sind und jeder erste Kanal
einen Eingang, einen Ausgang, einen Längsabschnitt und einen mittleren hydraulischen Durchmesser aufweist, wobei die Eingänge des ersten Kanals eine
stromaufwärtige Abschlussfläche und die Ausgänge des ersten Kanals eine stromabwärtige Abschlussfläche bilden; und
einen zweiten Monolith, bestehend aus einer Mehrzahl von zweiten Kanälen, die von Wänden begrenzt sind, wobei die Wände der zweiten Kanäle mit
Löschoberflächen versehen sind und jeder zweite Kanal einen Längsabschnitt und einen mittleren hydraulischen Durchmesser aufweist, wobei die Eingänge des
zweiten Kanals eine stromaufwärtige Abschlussfläche und die Ausgänge des zweiten
Kanals eine stromabwärtige Abschlussfläche begrenzen und wobei der erste Monolith in räumlichem Abstand stromaufwärts vom zweiten Monolith angeordnet
ist, so dass eine Lücke zwischen dem ersten und dem zweiten Monolith vorhanden ist, deren Länge kürzer als der Flammneubildungsabstand ist,
wobei der Längsabschnitt des ersten Kanals plus der Längsabschnitt des
zweiten Kanals kürzer ist als ein Längsabschnitt eines einzelnen Kanals einer Flammenrückschlagsicherung eines einzelnen Kanals, der mittlere hydraulische
Durchmesser des ersten Kanals und der mittlere hydraulische Durchmesser des zweiten Kanals in einem Verhältnis zueinander stehen, dass eine Flamme während
eines Rückschlagereignisses gelöscht wird, die Kanäle des ersten Monolithen und die
Kanäle des zweiten Monolithen versetzt angeordnet sind und mindestens einer der Kanäle des zweiten Monolithen räumlich so ausgerichtet ist, dass einer
durchströmenden Flüssigkeit ein Drall verliehen wird.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, des weiteren umfassend Mittel zur Verbindung der stromabwärtigen Abschlussfläche des ersten Monolithen
mit der stromaufwärtigen Abschlussfläche des zweiten Monolithen, so dass im wesentlichen das gesamte durch die stromabwärtige Abschlussfläche des ersten
Monolithen austretende Fluid durch die stromaufwärtige Abschlussfläche des zweiten Monolithen in den zweiten Monolith eindringt.
3. Zusammensetzung nach Anspruch I7 wobei die mittleren
hydraulischen Durchmesser der Kanäle des ersten Monolithen und die mittleren hydraulischen Durchmesser der Kanäle des zweiten Monolithen größer sind als ein
kritischer Löschdurchmesser.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die mittleren hydraulischen Durchmesser der Kanäle des ersten Monolithen größer sind als die
mittleren hydraulischen Durchmesser der Kanäle des zweiten Monolithen.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der erste Monolith
Kanäle umfasst, von denen im wesentlichen alle einen mittleren hydraulischen Durchmesser haben, der kürzer ist als das Dreifache eines kritischen
Löschdurchmessers und wobei der zweite Monolith Kanäle umfasst, von denen im wesentlichen alle einen mittleren hydraulischen Durchmesser haben, der kürzer ist
als das Vierfache des größten mittleren hydraulischen Durchmessers des ersten Monolithen.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die zweiten Kanäle
konzentrisch um einen gemeinsamen Mittelpunkt angeordnet sind.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei eine Mehrheit der
mittleren hydraulischen Durchmesser des ersten Kanals kürzer ist als annähernd das
Zweifache des kritischen Löschdurchmessers.
DE/EP 1 185824 Tl
8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei bei einer Mehrheit der ersten Kanäle das Verhältnis des Längsabschnitt des ersten Kanals zum mittleren
hydraulischen Durchmesser des ersten Kanals weniger als annähernd acht ist.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die zweiten Kanäle einen mittleren hydraulischen Durchmesser des zweiten Kanals aufweisen, der
kürzer ist als annähernd das Zweifache des kritischen Löschdurchmessers und das Verhältnis des Längsabschnitts des ersten Kanals zum mittleren hydraulischen
Durchmesser des ersten Kanals weniger als annähernd 8,0 ist.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die ersten Kanäle einen Drall mit einer Drallzahl von weniger als annähernd 0.1 generieren.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei der Strömungsweg
geändert ist, um eine Drallzahl größer als annähernd 0.1 zu schaffen.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei der Strömungsweg
geändert ist, um eine Drallzahl größer als annähernd 0.4 und kleiner als annähernd
0.7 zu schaffen.
13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, des weiteren umfassend einen dritten Monolithen, bestehend aus einer Mehrzahl von ersten Kanälen, die sich
- begrenzt von Wänden - durch diesen erstrecken, wobei jeder erste Kanal einen Eingang und einen Ausgang aufweist und der dritte Monolith räumlich beabstandet
stromaufwärts von der stromaufwärtigen Abschlussfläche des ersten Monolithen
angeordnet ist und wobei der dritte Monolith vom ersten Monolith durch eine Lücke
getrennt ist, wobei die Lücke kürzer ist als der kürzeste Kanallängsabschnitt im
ersten Monolith oder zweiten Monolith.
14. Verfahren zur Anwendung einer Drallrückschlagsicherung, umfassend:
Anbringen eines ersten Monolithen stromaufwärts von einem zweiten Monolithen in einem Brennstofffluidstrom, wobei der erste Monolith eine Mehrzahl
von ersten Kanälen umfasst, die sich - von Wänden begrenzt - durch diesen erstrecken, wobei die Wände des ersten Kanals mit Löschoberflächen versehen sind
und jeder erste Kanal einen Eingang, einen Ausgang, einen Längsabschnitt und einen
mittleren hydraulischen Durchmesser aufweist, wobei die Eingänge des ersten Kanals
eine stromaufwärtige Abschlussfläche bilden und die Ausgänge des ersten Kanals eine stromabwärtige Abschlussfläche bilden; und eines zweiten Monolithen, der eine
Mehrzahl von zweiten Kanälen umfasst, die durch Wände begrenzt sind, wobei die Wände des zweiten Kanals mit Löschoberflächen versehen sind und jeder zweite
Kanal einen Längsabschnitt und einen mittleren hydraulischen Durchmesser aufweist
und die Eingänge des zweiten Kanals eine stromaufwärtige Abschlussfläche bilden und die Ausgänge des zweiten Kanals eine stromabwärtige Abschlussfläche bilden,
wobei der erste Monolith räumlich beabstandet stromaufwärts vom zweiten Monolith angeordnet ist, mit einer Lücke zwischen dem ersten und dem zweiten
Monolith, deren Länge kürzer als der Flammneubildungsabstand ist, wobei der Längsabschnitt des ersten Kanals plus der Längsabschnitt des zweiten Kanals kürzer
ist als ein Längsabschnitt eines einzelnen Kanals einer Rückschlagsicherung eines
einzelnen Kanals, wobei der mittlere hydraulische Durchmesser des ersten Kanals und der mittlere hydraulische Durchmesser des zweiten Kanals in einem Verhältnis
zueinander stehen, dass eine Flamme bei einem Rückschlagereignis gelöscht wird, wobei die Kanäle des ersten Monolithen und die Kanäle des zweiten Monolithen
versetzt angeordnet sind und mindestens einer der Kanäle des zweiten Monolithen räumlich so ausgerichtet ist, dass einer durchströmenden Flüssigkeit ein Drall
verliehen wird; und
Durchführen eines Brennstofffluids durch beide Monolithe.
85
15. Verfahren zur Herstellung eines Drallkörpers aus mehreren konzentrischen Abschnitten, umfassend:
Zuschneiden eines ersten Bandes,
Durchführen des ersten Bandes durch eine Stirnradgruppe in einem Winkel, der ein gewelltes erstes Band schafft,
Spiralartiges Verdrehen des ersten Bandes, Verbinden der Enden des gewellten ersten Bandes,
Zuschneiden eines zweiten Bandes,
Wickeln des zweiten Bandes um das gewellte erste Band, und
Wiederholen der oben beschriebenen Schritte zur Herstellung von mindestens drei konzentrischen Abschnitten,
Anordnen der konzentrischen Abschnitte übereinander.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das gewellte erste Band mechanisch an einer Mehrheit von Kontaktpunkten zum zweiten Band befestigt ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15, des weiteren umfassend den Schritt
des Einsetzens einer Nabe in den innersten konzentrischen Abschnitt.
18. Verfahren zur Herstellung eines Drallkörpers, umfassend: Zuschneiden eines ersten Bandes,
Durchführen des ersten Bandes durch eine Stirnradgruppe in einem Winkel, der ein gewelltes erstes Band schafft,
Spiralartiges Verdrehen des ersten Bandes, Zuschneiden eines zweiten Bandes,
Befestigen des zweiten Bandes am gewellten ersten Band zur Herstellung einer ersten Zusammensetzung, und
Wickeln der ersten Zusammensetzung um einen gemeinsamen Mittelpunkt.
(&ogr;
DE/EP 1 185824 Tl
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der gemeinsame Mittelpunkt des weiteren eine Nabe umfasst.
20. Verfahren der Verwendung einer Drallrückschlagsicherung zum Mischen eines aus mehreren Bestandteilen bestehenden Brennstofffluidstroms und
zur Verhinderung eines Rückschlags in einer Gasturbine, wobei das Verfahren umfasst:
Einsetzen einer Drallrückschlagsicherung in der Gasturbine stromabwärts von einer Kraftstoffquelle und stromaufwärts von einer
Verbrennungszone, wobei im wesentlichen die gesamte stromaufwärts von der Drallrückschlagsicherung generierte Kraftstoffmischung vor ihrem Eintreten in die
Verbrennungszone durch die Drallrückschlagsicherung gehen muss.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Drallrückschlagsicherung umfasst:
einen ersten Monolith, bestehend aus einer Mehrzahl von ersten Kanälen, die sich - begrenzt von Wänden - durch diesen erstrecken, wobei die
Wände der ersten Kanäle mit Löschoberflächen versehen sind und jeder erste Kanal
einen Eingang, einen Ausgang, einen Längsabschnitt und einen mittleren hydraulischen Durchmesser aufweist, wobei die Eingänge des ersten Kanals eine
stromaufwärtige Abschlussfläche und die Ausgänge des ersten Kanals eine stromabwärtige Abschlussfläche bilden; und
einen zweiten Monolith, bestehend aus einer Mehrzahl von zweiten Kanälen, die von Wänden begrenzt sind, wobei die zweiten Kanalwände mit
Löschoberflächen versehen sind und jeder zweite Kanal einen Längsabschnitt und einen mittleren hydraulischen Durchmesser aufweist, wobei die Eingänge des
zweiten Kanals eine stromaufwärtige Abschlussfläche und die Ausgänge des zweiten
Kanals eine stromabwärtige Abschlussfläche bilden und wobei der erste Monolith in
räumlichem Abstand stromaufwärts vom zweiten Monolith angeordnet ist, so dass eine Lücke zwischen dem ersten und dem zweiten Monolith vorhanden ist, deren
DE/E-P 1 185 824 Tl
Länge kürzer als der Flammneubildungsabstand ist, wobei der Längsabschnitt des
ersten Kanals plus der Längsabschnitt des zweiten Kanals kürzer ist als ein Längsabschnitt eines einzelnen Kanals einer Rückschlagsicherung eines einzelnen
Kanals, der mittlere hydraulische Durchmesser des ersten Kanals und der mittlere
hydraulische Durchmesser des zweiten Kanals in einem solchen Verhältnis zueinander stehen, dass eine Flamme während eines Rückschlagereignisses gelöscht
wird, die Kanäle des ersten Monolithen und die Kanäle des zweiten Monolithen versetzt angeordnet sind und mindestens einer der Kanäle des zweiten Monolithen
räumlich so ausgerichtet ist, dass einer durchströmenden Flüssigkeit ein Drall verliehen wird.
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