DE1258663B

DE1258663B - Gas turbine with annular combustion chamber

Info

Publication number: DE1258663B
Application number: DEV29836A
Authority: DE
Inventors: Heinz Schueler
Original assignee: STROEMUNGSMASCH VEB
Current assignee: STROEMUNGSMASCH VEB
Priority date: 1965-12-02
Filing date: 1965-12-02
Publication date: 1968-01-11

Description

Gasturbine mit Ringbrennkammer Die Erfindung betrifft eine Gasturbine mit Ringbrennkammer und Radialturbine, bei der das turbinenseitige, radial nach innen verlaufende Ende der Brennkammerwandteile bzw. Gasführungen im - Bereich des Außendurchmessers der den Turbineneinlaßkaualring bildenden Wandteile des Turbinengehäuses endet.Gas Turbine With Annular Combustion Chamber The invention relates to a gas turbine with annular combustion chamber and radial turbine, in which the turbine-side, radially after inner end of the combustion chamber wall parts or gas ducts in the area of the Outside diameter of the wall parts of the turbine housing which form the turbine inlet caulking ring ends.

Bei Gasturbinen ist die Brennkammer die thermisch am höchsten beanspruchte Baugruppe, und es sind in jedem Fall besondere Maßnahmen erforderlich, um eine hohe Lebensdauer dieser Bauteile zu garantieren. Hierbei ist es von besonderer Bedeutung, die Brennkanunerwandteile so zu halten und zu befestigen, daß im instationären Betriebszustand der Gasturbine genügend Freiheitsgrade vorhanden sind, die die maßlichen Veränderungen infolge thermischer Belastungen ohne zusätzliche Spannungen aufnehmen. Besonderen Belastungen der genannten Art ist die Verbindung der Brennkammerwand- bzw. Gasführungsteile mit dem Turbinengehäuse ausgesetzt.In gas turbines, the combustion chamber is the most thermally stressed Assembly, and in each case special measures are required to achieve a high To guarantee the service life of these components. Here it is of particular importance to hold and fasten the Brennkanunerwandteile so that in the unsteady operating state the gas turbine sufficient degrees of freedom are available that the dimensional changes absorb without additional stresses due to thermal loads. Special ones The connection between the combustion chamber wall and gas guide parts is a load of the type mentioned exposed to the turbine housing.

Allgemein ist bekannt, diese Teile mit geschraubten Flanschverbindungen zusammenzufügen und zu haltern. Um wenigstens ein Minimum an Elastizität in diese Verbindungsart zu bringen, sind die Löcher für die Schrauben größer als normal ausgeführt. In gewissen Grenzen ist damit bereits eine freie Dehnung der verbundenen Blechteile möglich, aber die Rißgefahr ist damit nicht beseitigt. Außerdem ist diese Verbindungsart relativ aufwendig.It is generally known that these parts have screwed flange connections to assemble and to hold. To have at least a minimum of elasticity in this To bring the connection type, the holes for the screws are larger than normal. Within certain limits, there is already free expansion of the connected sheet metal parts possible, but the risk of cracking is not eliminated. Also, this type of connection is relatively complex.

Schließlich ist bei einer Gasturbine mit Radialturbine bekannt, das Turbinengehäuse mit Flanschen zu versehen und die Brennkammerwandteile axial an den Flanschen zu befestigen.Finally, in the case of a gas turbine with a radial turbine, it is known that To provide the turbine housing with flanges and the combustion chamber wall parts axially to fasten the flanges.

Zu diesem Zweck ist an dem Ende der Brennkammerwände jeweils ein gekröpftes Blech so befestigt, daß der Flansch des Turbinengehäuses axial dazwischengeklemmt ist.For this purpose there is a cranked one at the end of the combustion chamber walls Sheet metal attached so that the flange of the turbine housing is axially clamped therebetween is.

Diese Befestigungsart ist einmal wieder zu wenig elastisch, da sich die Teile bei Erwärmung gegeneinander verklemmen können, und zum anderen strömungstechnisch ungünstig. Durch die axial gerichteten Flansche des Turbinengehäuses muß auch das turbinenseitige Ende der Brennkammerwände axial gerichtet sein, so daß kein stoßfreier Übergang in den Turbinenleitapparat gewährleistet ist.Once again, this type of fastening is not elastic enough because it is the parts can jam against each other when heated, and on the other hand fluidically unfavorable. Due to the axially directed flanges of the turbine housing, the turbine-side end of the combustion chamber walls be axially directed so that no shock-free Transition into the turbine nozzle is guaranteed.

Der Zweck der Erfindung besteht in der Verbesserung der Verbindungsarten von Brennkammerwandteilen von Gasturbinen zur Erreichung einer hohen Lebensdauer.The purpose of the invention is to improve the types of connection of combustion chamber wall parts of gas turbines to achieve a long service life.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Gasturbinen eine Verbindung zwischen den Brennkammerwandteilen bzw. Gasführungen und dem Turbinengehäuse bei einander unterschiedlichen Wanddicken, verschiedener Wärmedehnung und unterschiedlicher Temperatur einer Radialturbine zu schaffen, die bei hoher thermischer Beanspruchung die maßlichen Veränderungen ohne Erzeugung zusätzlicher Spannungen kompensiert, einen guten strömungstechnischen übergang des Strömungskanals garantiert, leicht montierbar und außerdem wenig aufwendig in ihrer Herstellung ist.The invention is based on the object of providing a connection in gas turbines between the combustion chamber wall parts or gas ducts and the turbine housing mutually different wall thicknesses, different thermal expansion and different To create the temperature of a radial turbine that is subject to high thermal loads compensates for dimensional changes without generating additional stresses, a good fluidic transition of the flow channel guaranteed, easy can be assembled and is also not very expensive to manufacture.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am Außendurchmesser der Wandteile des Turbinengehäuses je eine umfänglich verlaufende Nut vorgesehen ist und das turbinenseitige, radial verlaufende Ende der Brennkammerwandteile bzw. Gasführungen mindestens einmal radial geschlitzt und über mindestens je eine seitliche Öffnung in die Nut schraubenartig eingedreht ist.According to the invention this object is achieved in that on the outer diameter the wall parts of the turbine housing are each provided with a circumferential groove and the turbine-side, radially extending end of the combustion chamber wall parts or Gas ducts slotted radially at least once and at least one on each side The opening is screwed into the groove like a screw.

Die Brennkammerwände bzw. Gasführungen können mit genügend Spiel eingedreht werden, so daß beide Bauteile bei Erwärmung keine zusätzlichen Spannungen erhalten. Besonders zweckmäßig ist es, an jeder Nut zwei diametral gegenüberliegende seitliche Öffnungen vorzusehen und die Brennkammerwände bzw. Gasführungen mehrmals zu schlitzen. Dadurch lassen sich die genannten Teile sehr einfach und leicht montieren. Kröpfungen der Blechteile an dieser Verbindung in der Stärke der Nutwandbreite garantieren einen guten Innenkonturverlauf des Strömungskanals.The combustion chamber walls or gas ducts can be screwed in with enough play so that both components do not receive any additional stress when heated. It is particularly useful to have two diametrically opposed lateral sides on each groove Provide openings and slit the combustion chamber walls or gas ducts several times. As a result, the parts mentioned can be assembled very simply and easily. Crankings of the sheet metal parts at this connection in the thickness of the groove wall width a good inner contour of the flow channel.

Diese Verbindung ist demnach im Warmzustand spannungsfrei, einfach herstellbar, absolut sicher und genügend dicht.This connection is therefore stress-free, simple in the warm state manufacturable, absolutely safe and sufficiently tight.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine im Teilschnitt dargestellte Kleingasturbine mit dem Erfindungsgegenstand, F i g. 2 eine Seitenansicht nach F i g. 1.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. In the drawing, F i g. 1 is shown in partial section Small gas turbine with the subject matter of the invention, F i g. 2 is a side view according to FIG i g. 1.

In F i g. 1 ist der für die Erfindung wesentliche Teil einer Kleingasturbine, nämlich die Brennkammer 1 und eine Radialturbine 2, dargestellt. Durch einen Ringkanal 3 wird verdichtete Luft von einem nicht dargestellten Radialverdichter in die Brennkammer 1 gefördert. An die Brennkammer 1 schließt sich ein Turbinenleitapparat 4 und daran die Radialturbine 2 an. Die Brennkammer 1 ist von Brennkämmerwandteilen 5 und der Türbinenleitapparat 4 vom Turbinengehäuse 6 umgeben.- .Am Außendurchmesser der Wandteile des Turbinengehäuses 6 ist eine Nut 7 eingestochen. Seitlich befinden sich an jedem Wandteil des Turbinengehäuses 6 zwei diametral gegenüberliegende Öffnungen 8, wovon in F i g. 2 nur eine dargestellt ist. Diese Öffnungen 8 sind durch Abfräsen eines Teiles der Nutenwand in der Form .eines Sehnenschnittes hergestellt. Sie sind etwas tiefer als die Nuten 7 abgefräst, um- ein-.leichteres Eindrehen der Brennkammerwandteile 5 zu ermöglichen. Zu diesem Zweck besitzen letztere Schnitte 9. Außerdem sind die Brennkammerwandteile 5 so abgekröp@t,- daß sich ein stoßfreier übergang in- den Turbinenleitapparat ergibt. ` -In Fig. 1 is the essential part of a small gas turbine for the invention, namely the combustion chamber 1 and a radial turbine 2 is shown. Air is compressed through an annular channel 3 from a radial compressor (not shown) promoted into the combustion chamber 1. A turbine nozzle is attached to the combustion chamber 1 4 and the radial turbine 2 on it. The combustion chamber 1 is made of combustion chamber wall parts 5 and the Türbinenleitapparat 4 surrounded by the turbine housing 6.- .Am outer diameter The wall parts of the turbine housing 6 have a groove 7 cut into them. Located on the side On each wall part of the turbine housing 6 there are two diametrically opposite openings 8, of which in FIG. 2 only one is shown. These openings 8 are milled off part of the groove wall in the form of a tendon cut. they are Milled a little deeper than the grooves 7 to make it easier to screw in the combustion chamber wall parts 5 to enable. For this purpose, the latter have cuts 9. In addition, the Combustion chamber wall parts 5 bent so that there is a smooth transition Turbine nozzle results. `-

Claims

Claim-- ;. - i., gas turbine with annular combustion chamber and radial turbine, in which the turbine-side, radially inwardly extending end of the combustion chamber wall parts or gas ducts ends in the area of the outer diameter of the wall parts of the turbine housing forming the turbine inlet duct ring, characterized in that at the outside diameter of the wall parts of the turbine housing (6 ) a circumferentially extending groove (7) is provided and the turbine-side, radially extending end of the combustion chamber wall parts (5) or gas ducts are radially slotted at least once - and, via - at least one lateral opening (8) each in the groove (7) is screwed in like a screw. Documents considered: German Patent No. 944 690; German Auslegeschriften Nos: 1126 193, 1084087.