DE1217139B - Brennkammer fuer eine Gasturbinenanlage - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F02c

Deutsche Kl.: 46 f-7/03

Nummer: 1217 139

Aktenzeichen: R 310901 a/46 f

Anmeldetag: 12. September 1961

Auslegetag: 18. Mai 1966

Die Erfindung betrifft eine Brennkammer für eine Gasturbinenanlage, umfassend eine ringförmige Kammer, deren stromoberseitiges Ende an einen Verdichter angeschlossen ist und die eine Vielzahl von über den Umfang verteilt angeordnete, in ihrem Grundquerschnitt kreisförmige Flammrohre mit über deren Umfang verteilt, stromunterhalb der eigentlichen Brennzonen angeordneten Sekundärlufteinlaßöffnungen und mit stromauf jedes Flammrohres angeordneten Einlaßkanälen aufweist, wobei im Tangierungsbereich der Flammrohre und der Ringkammerwandungen Engstellen des durch diese Wandungen und diese Flammrohre definierten sekundärluftführenden Querschnitts gebildet sind. Bei Anlagen dieser Art besteht die Gefahr, daß im Bereich der Engstellen die Sekundärluftzufuhr in die einzelnen Flammrohre geringer wird als in den übrigen Umfangsbereichen der Flammrohre. Man kann diese Ungleichmäßigkeit der Sekundärluftzufuhr dadurch vermeiden, daß man die Einlaßkanäle in die allgemeine Strömungsrichtung bis über die Sekundärlufteinlaßöffnungen hinaus fortsetzt und an ihren stromabwärtigen Enden dicht mit den Flammrohren verbindet.

Diese Bauweise ist aufwendig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit vereinfachten Mitteln eine Vergleichmäßigung der Sekundärluftzufuhr zu den einzelnen Flammrohren zu erreichen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in den Tangierungsbereichen einander diametral gegenüberliegende Zielkanäle (26) als Ausbuchtungen des Einlaßkanals (24) vorgesehen sind und daß zwischen diesen Verdrängerkörper (25) zugeordnet sind.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung. Es stellt dar

F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Brennkammer, und zwar durch die Achse eines Flammrohres,

F i g. 2 bis 8 Schnitte nach Linien 2-2 bis 8-8 der Fig.l,

F i g. 9 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 9 der F i g. 1 auf die gesamte Anlage.

Die Brennkammer umfaßt eine ringförmige Kammer 10 (Fig. 1 und 9) mit einer Innenwandung 11 und einer Außenwandung 12, gebildet von dem Motorgehäuse. Das stromaufwärtige Ende der Brennkammer 10 (d. h. das linke Ende in F i g. 1) empfängt Luft aus einem Verdichter.

Innerhalb der Ringkammer 10 ist eine Vielzahl (z. B. acht) von in Winkelabständen vorgesehenen Flammrohren 13 angeordnet, deren stromaufwärtige Enden Primärluft aus der Kammer 10 erhalten. Jedes Brennkammer für eine Gasturbinenanlage

Anmelder:

Rolls-Royce Limited,

Derby, Derbyshire (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

Frederick Reginald Murray,

Wrenbury, Nantwich, Cheshire;

Ralph Janes,

Allestree, Derbyshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 13. September 1960
(31 570)

Flammrohr 13 trägt am stromaufwärtigen Ende eine Einspritzdüse 14, welche von Verwirbelungsschauf ein getragen ist. Die Verwirbelungsschaufeln 15 erteilen der durchfließenden Primärluft eine Wirbelbewegung. Die Einspritzdüsen 14 sind an Leitungen 16,17 angeschlossen.

Die Flammrohre 13 werden durch Stellstifte 18 in ihrer Lage gehalten und bestehen aus einer Vielzahl von axial aufeinanderfolgenden, teleskopisch angeordneten Teilen 20, zwischen welchen ringförmige, gewellte Glieder 21 vorgesehen sind. Kühlluft kann, aus der Ringkammer 10 kommend, zwischen den Wellungen der Glieder 21 hindurchfließen, so daß die inneren Oberflächen der Teile 20 gekühlt werden. Sekundärlufteinlaßöffnungen 22 und Verdünnungslufteinlaßöffnungen 23 sind über den Umfang der teleskopisch angeordneten Teile 20 verteilt.
Am stromaufwärtigen Ende jedes Flammrohres 13 befindet sich ein Einlaßkanal 24, an dessen Innenwandung zwei diametral gegenüberliegende Verdrängungskörper 25 befestigt sind.

609 569/126

Die Form jedes Einlaßkanals am stromaufwärtigen Ende ist in der Umfangsrichtung der Kammer 10 länglich. Am stromabwärtigen Ende ist der Einlaßkanal 24 weitgehend kreisförmig und besitzt ein Paar diametral gegenüberliegender Zielkanäle 26, wobei 5 jeweils ein Verdrängungskörper 25 zwischen diesen Zielkanälen 26 angeordnet ist.

Wie aus F i g. 2 bis 9 ersichtlich, geht die Form des Einlaßkanals allmählich aus dem länglichen Oberende in das runde Unterende über.

Jeder Verdrängungskörper hat einen konvergentdivergenten Verlauf, dessen engste Stelle 27 zunächst den Einspritzdüsen 14 liegt. Während die durch den Einlaßkanal 24 längs des Verdrängungskörpers 25 fließende Luft zur Mitte des Einlaßkanals 24 hinabgelenkt wird und durch die Verwirbelungsschaufeln 15 in das Flammrohr einströmt, strömt die Luft längs der Zielkanäle 26 ohne Wirbelbildung zu denjenigen Sekundärlufteinlaßöffnungen 20, die in geringem Abstand von den Wandungen 11 und 12 liegen.

In den Engstellen 28 ist der für die Luftströmung verfügbare Raum beschränkt, während in den Zonen 30 reichlich Raum zur Verfügung steht. Ohne die Zielkanäle 26 würden die Öffnungen 22, 23 an den Engstellen 28 kleinere Luftmengen erhalten als die Öffnungen 22,23 in den Zonen 30. Die Zielkanäle 26 leiten jedoch die Luft in die Engstellen 28 und besorgen daher eine gleichmäßige Versorgung der Flammrohre auf ihrem ganzen Umfang.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Brennkammer für eine Gasturbinenanlage, umfassend eine ringförmige Kammer, deren stromoberseitiges Ende an einen Verdichter angeschlossen ist und die eine Vielzahl von über den Umfang verteilt angeordnete, in ihrem Grundquerschnitt kreisförmige Flammrohre mit über deren Umfang verteilt, stromunterhalb der eigentlichen Brennzonen angeordneten Sekundärlufteinlaßöffnungen und mit stromauf jedes Flammrohres angeordneten Einlaßkanälen aufweist, wobei im Tangierungsbereich der Flammrohre und der Ringkammerwandungen Engstellen des durch diese Wandungen und diese Hammrohre definierten sekundärluftführenden Querschnitts gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Tangierungsbereichen einander diametral gegenüberliegende Zielkanäle (26) als Ausbuchtungen des Einlaßkanals (24) vorgesehen sind und daß zwischen diesen Verdrängerkörper (25) angeordnet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 066 385;
   britische Patentschriften Nr. 842 677, 806 206,
   488, 694 484;

   USA.-Patentschriften Nr. 2 930 193, 2 676 460.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   609 569/126 5.66 © Bundesdruckerei Berlin