DE1426298A1 - Device for atomizing fuels in combustion chambers of gas turbines - Google Patents

Device for atomizing fuels in combustion chambers of gas turbines

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DE1426298A1
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combustion chamber
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atomizer body
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Heinz Schueler
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STROEMUNGSMASCHINEN PIRNA VEB
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/38Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising rotary fuel injection means

Description

Aie Er,adung betrifft eine Vorrichtung zum Zerstäuben Von Kraftstoffen in Brennkammern von Gasturbinen unter VerrendtMgeinen mit der Rotorwelle umlaufenden Zer- ottuberkerpern. Die, Vortoktung ist innerhalb der Kraftstoffzuführung aur eeinakOmex angeordnet und hat den Zweck, insbe- s0h4ere fItto®ige Kraftstoffe zu atomisieren und in .dieser form der Brennkammer. zuzuführen. Insbesondere besteht die Aufgabe der Erfindung also darin', die Zerstäubung in einer form durchzuführen, da der äraftetoff nicht in flüssigem Zustand, sei es ih Tropfenform oder in Form eines zusammenhängenden StraUee, in die Brennkammer gelangt. Eine bekannte Vorrichtung besteht aus einem brenn- kairterseitig offenen, topfradförmigen, innen eine hyperbelieche Meridianbegrenzung aufweisenden Zer- st8uberkürp®r, dessen Hohlraum durch eine radiale Trennwand in der Weise unterteilt ist, daß ein ein- tritteaeitig offener Ringraum zur Aufnahme und Be- schleunigurx des außerhalb der Triebwerkswelle zu- gefUhrten eaftstoffen und ein brennkammerseitig offeüer, als Doppelkegelraum ausgebildeter Hohlraum gebildet ist, dessen Öffnungswinkel in axialer Rich- tuM:@enr Brsnnka=er hin größer wird und beide Innenräume des Zerstäuberkörpers mittels divergent in der Trennwand angeordnete Öffnungen verbunden sind. Der Kraftstoff wird dem Zerstäuberkörper außerhalb der Rotorwelle über einen Kanal bzw, über Kanäle zugeführt, die in einer das Turbinenwellenlager tragenden-, feststehenden, in den Ringraum hineinragenden und von diesem dichtend umhüllten Nabe räumlich schräg derart angeordnet sind, daß der in Strahlform zuzuführende Kraftstoff mit der in einer radialen Ebene befindlichen Bodenfläche des rotierenden Zeratäuberkörpers etwa tangential und in Richtung der Rotation in bereits vorbeschleunigtem Zustand in Wirkungsverbindung kommt. Die den Ringraum mit dem Hohlraum verbindenden Öffnungen bestehen entweder in einer mehr oder weniger großen Anzahl von Bohrungen oder in einem konzentrischen Schlitz, dessen ringraumseitiger Eintrittsquerschnitt größer ist als der brennkammerseitige Austrittsquerschnitt. Die Öffnungen sind derart angebracht, daß der zur Aufnahme und zur Vorbeschleunigung des Kraftstoffes dienende Ringraum Mit dem brennkammerseitigen Hohlraum konturschlüssig verbunden ist. Aie Er, adung relates to a device for atomizing From fuels in combustion chambers of gas turbines taking Ve r rendtMgeinen to the rotor shaft rotating destruction overkerpern. The pre-fueling is within the fuel supply aur eeinak Om ex and has the purpose, in particular To atomize s0h4ere fitto®y fuels and in .this form of the combustion chamber. to feed. In particular, there is therefore the object of the invention in 'to carry out the atomization in a form because the fuel is not in a liquid state it is in the form of drops or in the form of a contiguous StraUee, entered the combustion chamber. A known device consists of a combustible on the reverse side, open, cup-wheel-shaped, one on the inside hyperbolic meridian delimitation st8uberkürp®r, whose cavity is defined by a radial Partition is subdivided in such a way that a single Annular space open on the step for receiving and loading Schleunigurx of the outside of the engine shaft Found pm th eaftstoffen and a combustion chamber side open cavity designed as a double cone space is formed whose opening angle in the axial direction tuM: @enr Brsnnka = he gets bigger and both Interiors of the atomizer body are connected by means of openings arranged divergently in the partition. The fuel is fed to the atomizer body outside of the rotor shaft via a channel or channels which are arranged in a stationary hub that supports the turbine shaft bearing and protrudes into the annular space and is encased in a sealing manner in such a way that the fuel to be supplied in jet form is also arranged the bottom surface of the rotating Zeratäuberkörpers located in a radial plane comes into operative connection approximately tangentially and in the direction of the rotation in an already pre-accelerated state. The openings connecting the annular space to the cavity consist either in a more or less large number of bores or in a concentric slot whose inlet cross section on the annular space side is larger than the outlet cross section on the combustion chamber side. The openings are arranged in such a way that the annular space used for receiving and pre-accelerating the fuel is connected with the contour of the cavity on the combustion chamber side.

Die bekannte Vorrichtung erfüllt an sich die gestellte Forderung, den im Ringraum zugeführten und vorbeschleunigten Kraftstoff in dem brennkammerseitigen Hohlraum in einer filmdünnen, sich im Bereich der Grenzschichtdicke haltenden Schicht weiterzufördern und ihn in atominieeiemZustand in die Brennkammer einzubringen. Inebeeondere hat die Anordnung eines Schlitzes anstelle von Bohrwagen den Vorteil, daß Tropfen- und Strahlbil-Aung innerhalb des Zerstäuberkörpers, vor allem an dees®n Abachleuderkante nicht eintreten kann, weil die Haftverbindung zwischen der Flüssigkeit und der Innenwandung des Zerotäuberkörpers vom Ort des Auftreffens dein in form -eines Strahles oder mehrerer Strahlen zugeften Kraftstoffes bis zum Ort des Abschleuderns in die Brennkamer aufrechterhalten wird: Es hat `sich aber herausgestellt, daß der als einseitig freitragender Becher ausgebildete Zerstäuberkörper nicht bei allen Betriebszustanden, insbesondere nicht bei schwierig erfaßbaren, einwandfrei umläuft. Bei Anbrin gung einiger weniger Bohrungen als verbindende Öffnungen -zwischen Ringraum und Hohlraum wird der Kra$tatoffnebel etwa strahlenförmig abgeschleudert, wobei an der Abschleuderkante jeweils zwischen den Strablenbttndo#ln Zonen örtlicher Überhitzung entstehen, die die Gefügestruktur in einer die Festigkeit herab-setzenden Weise beeinträchtigen können. Die Überhitzung kommt dadurch zustande, daß der freitragende Becher sich mit dem iiberwiegenden Teil seiner Länge im Heißbereich der Brennkarnner befindet. Außerdem findet die !.iiechung `'wischen dem Kraftstoffnebel und der vorgeheizten Primärluft erst in Brennkammerraun, also in unmittelbarer Mähe des Zerstäuberkörpers statt, d.h. in dem Bereich, in welchem auch die Verbrennung stattfindet. Der Bechermantel und der Bereich der Abschleuderkante erfährt also keinerlei Kühlung, welcher Zustand noch dadurch begünstigt wird, daß der Kraftstoffnebel durch eine rotierende ringförmige Fläche abgeschleudert wird, die mit geringem Abstand gegenüber einer feststehenden ringförmigen Fläche rotiert.The known device fulfills the requirement that the pre-accelerated fuel supplied in the annulus is conveyed in the combustion chamber-side cavity in a film-thin layer that maintains the boundary layer thickness and that it is introduced into the combustion chamber in an atomic state. In particular, the arrangement of a slot instead of a drill carriage has the advantage that the formation of drops and jets cannot occur inside the atomizer body, especially at the throwing edge, because the adhesive bond between the liquid and the inner wall of the Zerotäuberkörpers from the point of impact is maintained in the form of a jet or several jets of fuel until it is thrown off into the combustion chamber: It has been found, however , that the atomizer body, which is designed as a cantilevered cup, does not rotate properly in all operating conditions, especially not when it is difficult to detect. When a few bores are made as connecting openings between the annular space and the cavity, the fuel mist is thrown off in a roughly radial pattern, with localized overheating occurring at the throw-off edge between the strable areas, which impair the structure in a way that reduces the strength can. The overheating is caused by the fact that the self-supporting cup is located with the predominant part of its length in the hot area of the fuel. In addition, the smell between the fuel mist and the preheated primary air only takes place in the combustion chamber, i.e. in the immediate vicinity of the atomizer body, i.e. in the area in which the combustion also takes place. The beaker jacket and the area of the throw-off edge are therefore not cooled at all, which state is further promoted by the fact that the fuel mist is thrown off by a rotating annular surface which rotates at a small distance from a stationary annular surface.

Da der Zerstäuberkörper infolge der fliegenden, Anordnung ohnehin zum Flattern neigt, treten als Folge der aus der Überhitzung resultierenden Erscheinungen im Bereich des Randes, aber auch am Mantel des Zerstäuberkörpers bleibende Formänderungen auf, die, obwohl symmetrisch ausgebildet, unerwünscht sind, weil sie die Laufruhe beeinträchtigen.Since the atomizer body due to the flying, arrangement anyway flutter tends to occur as a result of the phenomena resulting from overheating permanent changes in shape in the area of the edge, but also on the jacket of the atomizer body which, although they are symmetrical, are undesirable because they make the running smoothness affect.

Ferner kommt es unter bestimmten Betriebsbedingungen bei Anbringung eines Schlitzes als verbindende Öffnung zwischen Ringraum und Hohlraum infolge der geringen Dicke des Kraftstoffilmes an der Innenwand des Zergtäuberbechers unter der Hitzeeinwirkung zur teilweisen Verkokung des Kraftstoffes in dem becherförmigen Innenraum des Zerstäuberkörpers.It also occurs under certain operating conditions when attached a slot as a connecting opening between the annular space and the cavity as a result of the small thickness of the fuel film on the inner wall of the Zergtäuberbechers under the effect of heat for the partial coking of the fuel in the cup-shaped Interior of the atomizer body.

Die geschilderten nachteiligen Erscheinungen der bekannten Zerstäubervorrichtung sollen nach der Erfindung dadurch vermieden werden, daß der Zerstäuberkörper aus zwei an der Nabe aneinanderliegenden Scheiben besteht, die den Hohlraum einschließen und zwischen ihren im Bereich der Randzone parallelen Stirnflächen einen niedrigen Auntritteschlitz bilden. Dies hat zunächst den Vorteil, daß infolge der Anord- nung eineo.Schlitzes bei gleichmäßig austretendem Xraftgtoffnebel der der heißen Zone der Brennkammer auogeoetzte Bereich des Zerstäuberkörpers, d.h. also deaeen Rund mit dem Austrittsschlitz besser gekühlt wirg! weil die Angriffsfläche für die Temperatur kleiner ist als bei einem becherförmigen Zerstäuber- körper. ferner verhindert der abgeschlossene Hohlraum die Ei»rirkung der Temperatur auf dessen Innere, so daß ein Verkraken des Kraftstoffes nicht'stattfinden kann. Infolge seiner scheibenförmigen Ausbildung zeichnet sieh., der Zerstäuberkörper nach der Erfindung noch durch seine größere Laufruhe aus. Eine vorteilbte; Ausgestaltung der Vorrichtung nach der.ür:rindupg beäteht darin, daß die eintrittsseitig angeordnete... den Ringraum aufweisende Scheibe als Sprritzecheibe und die brennkammerseitig angeordnete Gegenscheibe als Schleuderscheibe ausgebildet ist. Hierbei g3:_.die Scheiben derart zueinander angeordnet, daMer..r-Tftftptoff aus dem Ringraum von der Spritz- eche-itre :gegen- ee -Innenfläche der Schleuderscheibe geföx@der,t- t !# _durch diese,- Scheibe unter der Wirkung der P.iehkraft in die Brennkammer abgeschleudert wird. Die Spritzscheibe ist zu diesem Zwecke an der inneren Stirnfläche ein die Kraftstoff-Durchtrittsöffnungen umgebender, den Austrittsschlitz überragender, als Spritzring dienender Ring vorgesehen.The described disadvantageous phenomena of the known atomizer device are to be avoided according to the invention in that the atomizer body consists of two disks lying against one another on the hub, which enclose the cavity and between their im In the area of the edge zone, one face parallel to one another Form a low entry slot. This initially has the advantage that due to the arrangement opening of a slot with an evenly exiting Fuel gas mist of the hot zone of the combustion chamber auogeoetzt area of the atomizer body, ie so deaeen round with the exit slit better cooled win! because the attack surface for the temperature is smaller than with a cup-shaped atomizer body. furthermore, the closed cavity prevents the effect of temperature on its interior, see above that the fuel will not creak can. As a result of its disc-shaped training draws see., the atomizer body according to the invention still characterized by its greater smoothness. One benefited; Design of the device according to der.ür: rindupg states that the entry side arranged ... the annular space having disc as Syringe disk and the one arranged on the combustion chamber side Counter disk is designed as a centrifugal disk. Here g3: _. The disks are arranged in relation to one another in such a way that daMer..r-Tftftptoff from the annulus of the spray eche-itre : opposite- ee -inner surface of the centrifugal disc geföx @ der, t- t! # _by this, - disc under the effect the pulling force is thrown into the combustion chamber. For this purpose, the splash disk is provided on the inner end face with a ring which surrounds the fuel passage openings and protrudes beyond the outlet slot and serves as a splash ring.

Für den Zerstäuberkörper nach der Erfindung sind verschiedene Bauvarianten möglich. Bei einer Variante steht der Hohlraum mit dem Ringraum außer über die Kraftstoffdurchtrittsöffnungen noch über Öffnungen zur Zuführung von Verdichterluft in Verbindung. Diese bauliche Ausführung bietet den Vorteil, daß der zwischen den beiden Scheiben eingeschlossene Hohlraum innerhalb des Zerstäuberkörpers als Lüschraum dient und somit bereits ein Kraftstoffnebel-Luftgemisch in die Brennkammer eingebracht wird.There are different construction variants for the atomizer body according to the invention possible. In a variant, the hollow space with the annular space stands apart from the fuel passage openings connected via openings for the supply of compressor air. This structural Execution has the advantage that the enclosed between the two discs The cavity within the atomizer body serves as a Lüschraum and thus already a Fuel mist-air mixture is introduced into the combustion chamber.

Bei einer weiteren Variante sind zusätzlich vorzugsweise an der Schleuderscheibe im Bereich des Spaltes radiale Stege angebracht, deren Höhe mit derjenigen des Schlitzes übereinatimunt. Diese Stege wirken als Radialschaufeln und tragen zur Förderung des aus dem Schlitz austretenden Gemisches bei.In a further variant, they are also preferably on the centrifugal disk In the area of the gap radial webs are attached, the height of which corresponds to that of the slot agree. These webs act as radial blades and contribute to the promotion of the mixture emerging from the slot.

Diese vorstehend aufgeführten und andere Zwecke sind durch die Erfindung erzielbar, sie sind in der nachstehenden Beschreibung erläutert und ebenso aus den sich anschließenden Ansprüchen ersichtlich, und zwarin Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, die einen Bestandteil der Anmeldung bilden und in welchen zeigen$ FiG. 1 einen Längsschnitt durch eine Gasturbine, in welcher die Erfindung verwirklicht ist; Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches des Brennkammereintrittes mit einer Variante der Vorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt aus der Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Gasturbine; Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung wie nach Fig. 2, jedoch mit einer anderen Variante der Vorrichtung nach der Erfindung; FiG. 4 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit einer dritten Variante der Vorrichtung nach der Erfindung.These above and other purposes are supported by the invention achievable, they are explained in the following description and also from the subsequent claims apparent, namely in link with the attached drawings, which form part of the application and in which show $ FiG. 1 shows a longitudinal section through a gas turbine in which the Invention is realized; Fig. 2 is an enlarged view of the area of the Combustion chamber inlet with a variant of the device according to the invention in longitudinal section from the illustration of the gas turbine shown in FIG. 1; Fig. 3 is an enlarged Representation as in FIG. 2, but with a different variant of the device according to FIG the invention; FiG. 4 shows an enlarged illustration of a detail of a third Variant of the device according to the invention.

Die in Fig. 1 dargestellte Gasturbine ist i.1 der ',Meise aufgebaut, daß die atmosphärische Luft in einen radial angeordneten Ringkanal 5 eines in der Zeichnung links befindlichen, am Verdichtertragkörper 6 befestigten Radialverdichters einströmt. In Portsetmzng des den Luftführungskanal 0 des Verdichters einschließenden Gehäuse: 7 ist ein ringförmiger -ailtel vorgesehen, der einen durch die radier 1e "land 10 begrenzten, sogenannt.en Brennkammerkesselraum 11 zur Aufnahme der verdichteten atmosphärischen Luft umschließt. Innerhalb des Mantels 9 befinden sich, in Richtung der Längsachse gesehen, hinter dem Radialverdichter eine Brennkammer 12 und eine zweistufige Turbine 13, deren Innenraum durch eine besondere Abdeckung 14 gegenüber dem Kesselraum 11 abgeschlossen ist, um ein unerwünschtes Eindringen der verdichteten Luft in den Raum hinter der Brennkammer 12 zu verhindern. An der radialen Trennwahd 10 ist im Anschluß an den von der Abdeckung 14 begrenzten LIeridiankanal der Turbine 13 mittels des Flansches 15 ein zweiter ringförmiger Mantel 16 befestigt, der einen Raum 18 zur Aufnahme der aus der Turbine 13 austretenden heißen Abgase umschließt. Durch Anordnung eines zentralen Formkörpers 17 hat der Raum 18 ringförmige Gestalt und ist zur Erhöhung des Druckgefälles in der Turbine 13 als Diffusor ausgebildet.The gas turbine shown in Fig. 1 is built i.1 the ', Meise, that the atmospheric air in a radially arranged annular channel 5 one in the Drawing on the left, attached to the compressor support body 6 centrifugal compressor flows in. In the port set of the enclosing the air duct 0 of the compressor Housing: 7 there is a ring-shaped shaft, which is inserted through the erasers 1e "land 10 limited, so-called.en Combustion chamber chamber 11 for inclusion the compressed atmospheric air. Located within the jacket 9 Seen in the direction of the longitudinal axis, there is a combustion chamber behind the centrifugal compressor 12 and a two-stage turbine 13, the interior of which is covered by a special cover 14 is closed off from the boiler room 11 to prevent undesired penetration to prevent the compressed air in the space behind the combustion chamber 12. At the radial separating wall 10 is connected to the LIeridiankanal bounded by the cover 14 a second annular jacket 16 is attached to the turbine 13 by means of the flange 15, the one space 18 for receiving the hot exhaust gases emerging from the turbine 13 encloses. By arranging a central molded body 17, the space 18 is annular Shape and is designed to increase the pressure drop in the turbine 13 as a diffuser.

Die über den Ringkanal 5, der im Bereich niedriger Luftgeschwindigkeiten durch Verbindungsrippen zusammengehalten ist, eintretende teuft wird durch den Verdichterrotor 19 und in dem sich anschließenden, als Diffusor wirkenden Strömungskanal 8 auf den entsprechenden Verdichterenddruck gebracht, mit welchem sie in den Brennkammerkesselraum 11 gelangt und über die in der Brennkammerwand befindlichen Öffnungen in die DrennkamMer 12, in der die Luft zusätzlich aufgeheizt vrird. 'Die aus der Brennkammer 12 austretenden heißen Gase werden über Zeitschaufeln 20 den Luftschaufeln 21 der ersten Stufe und über Leitschaufeln 22 den Laufschaufeln 23 der zweiten Stufe der Turbine 13 zugeführt, aus der die expandierten Gase in axialer Richtung in den den Abgasstutzen bildenden Raum 18 eintreten, um die Gasturbine schließlich über die Austrittsöffnung 24 zu verlassen.The one via the ring channel 5, the one in the range of low air velocities is held together by connecting ribs, entering is teuft through the compressor rotor 19 and in the adjoining, acting as a diffuser flow channel 8 on the brought the corresponding compressor end pressure with which it enters the combustion chamber boiler room 11 and through the openings in the combustion chamber wall into the DrennkamMer 12, in which the air is additionally heated. 'The ones from the combustion chamber 12 escaping hot gases are over time blades 20 the air blades 21 of the first stage and via guide vanes 22 the rotor blades 23 of the second stage of the Turbine 13 supplied, from which the expanded gases in the axial direction in the Exhaust pipe forming space 18 enter to the gas turbine finally over the To leave outlet opening 24.

Der Turbinenrotor 25 ist in den Lagern 26, 27 drehbar, von denen das im Verdichtertragkörper 6 eingebaute, brennkammereeitige, als Schulterkugellager ausgebildete Lager 26 die auftretenden Axialkräfte aufnimmt. Das andere, turbinenseitige Lager 27 ist in einen Lagerträger 30 eingebaut, der von sternförmig angeordneten Haltestreben 29 getragen wird. Mit dem an der radialen Trennwand 10 befestigten Flansch 15 ist zix diesem Zwecke in Verlängerung des Mantels 9 noch ein weiterer ringförmiger Iiantel 28 fest verbunden, an welchem wiederum das andere Ende der Haltestreben 29 befestigt ist. Um die heißen Abgase von den Haltestreben 29 fernzuhalten, sind dieee von strömungsgerecht geformten hohlen Rippen 31 Leben, die von dem den Raum 18 umschließenden Mantel 16 und von der Plandung des zentralen Formkörpers 17 gehalten werden.The turbine rotor 25 is rotatable in the bearings 26, 27, of which the Built into the compressor support body 6, on the combustion chamber side, as shoulder ball bearings trained bearings 26 absorbs the axial forces occurring. The other, turbine-side Bearing 27 is built into a bearing bracket 30, which is arranged in a star shape Holding struts 29 is worn. With the one attached to the radial partition wall 10 Flange 15 is zix this purpose in extension of the jacket 9 yet another ring-shaped Iiantel 28 firmly connected to which in turn the other end of the Holding struts 29 is attached. In order to keep the hot exhaust gases away from the retaining struts 29, are thee of flow-oriented hollow ribs 31 life, which from the the Space 18 enclosing jacket 16 and from the planing of the central molded body 17 are held.

Auf der brennkanmerbeitigen Seite des Turbinenrotors 25 ist der scheibenförmige Zerstäuberkörper 32, 33 befestigt, der den Gegenstand der Erfindung bildet und der infolge der Befestigung auf dem Turbinenrotor 25 mit der Umlaufzahl des Rotors rotiert, die im Bereich von etwa 30 000 bis 50 000 n . min-1 liegt. Zum Antrieb des Verdichterrotors 19 dient eine Welle 34, die in Lagern 35, 36 drehbar ist, von denen das eine Lager 35 im Gehäusemantel 7 des Eintrittsstutzens und das andere Lager 36 im Verdichtertragkörper 6 eingebaut ist. Der Turbinenrotor 25 und der Verdichterrotor 19 sind in an sich bekannter Weise durch einen nicht dargestellten Zuganker verbunden, der durch die Bohrung 37 der '.7elle 34 hindurchgeführt ist, An dem freien Ende der den Verdichterrotor 19 tragenden Vdelle 34 befindet sich der Anschlußstutzen 38 für die Abnahme der Nutzleistung der Turbine 13, beispielsweise für den Antrieb von Feuerlösch- oder Notstromaggregaten in Industriebetrieben, von Kühlaggregaten in Eisenbahnkühlwaggons, von Lenzpumpen auf Schiffen und von Straßen-Schienenfahrzeugen. in jedem Falle ist zwischen Gasturbine und Nutzleistungsaggregat ein entsprechend bemessenes Untersetzungsgetriebe geschaltet. Der Turbinenrotor 25 ist in üblicher Weise an seinen beiden Enden durch Labyrinthanordnungen gegenüber Räumen mit kreisprozeßbedingten Druckunterschieden-bzw. gegenüber der Atmosphäre abgedichtet, und zwar im Bereich des Zerstäuberkörpers 32, 33 durch das Labyrinth 39 und im Bereich des turbinenseitigen Lagers 27 des Turbinenrotors 25 durch das Labyrinth 40. In den Figuren 2 bis 4 sind der Aufbau und die Befesti- gung des auf dem Gasturbinenrotor 25 angeordneten, den Hohlre einschließenden, scheibenförmigen Zerstäuber- körpers 32, 33 sowie die außerhalb des Rotors 25 statt- findende Zuführung des Kraftstoffes in den Zerstäuber- körper 32, 33 in Einzelheiten dargestellt. ;lach Fig. 2 ist von den beiden Scheiben 32, 33 die Scheibe 32 als Spritzscheibe und die Scheibe 33 als Schleuderscheibe ausgebildet, die auf den entsprechend abgesetzten Gas- turbinenrotor 25 aufgeschoben und von einer Spannmutter. 41 festgeklemmt sind, wobei die Scheiben mit ihrer Iiabe an®inenderliegen und ani Umfang einen von parallelen Flächen begrenzten niederigen Schlitz 42 bilden. Beide Scheiben schließen einen Hohlraum 43 ein. An der Außen- fläche,der Spritzscheibe 32 ist ein ringförniger Raum 44 zur Aufnalxme des zuzuführenden Kraftstoffes vorge- sehen, der nit dem Hohlraum 43 durch Öffnungen 45 ver- bunden ist, die rait der Bodenfläche des iingraui:@es 44 konturschltissig in der Spritzscheibenwand angebracht sind. Ist der Innenfläche der Spritzscheibe 32 ist außerhalb der-den Kraftstoff in den Hohlraun 43 ein- fiilirende:i Uffnungen 45 ein von der !'!and abstehender, den Gchlitz 42 überdeckender -_"ing 46 angebracht, der nls Sprit ;r iiig dient. Der i ingraum 44 weist eintritts- seitig eine große zentrische i'ffnuig 47 auf, in die ein fes tvteiieiider Bauteil 49 hineins agt, der an einer das Schulterhqtr.elleuer 26 tragenden, si-,i Ver dichtertrag- körper 6 befestigten Ilabe 48 angebracht ist. Dieser Bauteil 49 weist einen Hohlraum 50 auf, dem der Kraftstoff in nicht dargestellter Weise zugeführt wird. Am vorderen Ende des in den Ringraum 44 hineinragenden Bauteiles 49 ist eine räumlich schräge Bohrung 51 zur Einbringung des Kraftstoffes in den Ringraum 44 angebracht. Der in den Ringraum 44 hineinragende Bauteil 49 umschließt eine am Turbinenrotor 25 angeordnete, mittels des Zugankers 52 verspannte Labyrinthdichtung 53. Die für die Verbrennung des Kraftstoffes erforderliche atmosphärische Luft gelangt aus dem Brennkammerkesselraum 11 über die üblichen Öffnungen in der Brennkammerwand in die Brennkammer 12.The disk-shaped atomizer body 32, 33, which forms the subject of the invention and which, as a result of the fastening on the turbine rotor 25, rotates with the number of revolutions of the rotor, which is in the range of about 30,000 to 50,000 n, is attached to the side of the turbine rotor 25 which is in the combustion channel. min-1. A shaft 34, which is rotatable in bearings 35, 36, of which one bearing 35 is installed in the housing jacket 7 of the inlet connection and the other bearing 36 in the compressor support body 6, serves to drive the compressor rotor 19. The turbine rotor 25 and the compressor rotor 19 are connected in a manner known per se by a tie rod, not shown, which is passed through the bore 37 of the '.7elle 34 the decrease in the useful power of the turbine 13, for example for the drive of fire extinguishing or emergency power units in industrial plants, of cooling units in refrigerated railway cars, of bilge pumps on ships and of road rail vehicles. In any case, a correspondingly dimensioned reduction gear is connected between the gas turbine and the power unit. The turbine rotor 25 is in the usual way at its two ends by labyrinth arrangements opposite to spaces with cycle-related pressure differences - or. sealed from the atmosphere, specifically in the area of the atomizer body 32, 33 by the labyrinth 39 and in the area of the turbine-side bearing 27 of the turbine rotor 25 by the labyrinth 40. In Figures 2 to 4, the structure and the fastening supply of the arranged on the gas turbine rotor 25, the Hollow enclosing, disc-shaped atomizer body 32, 33 as well as the outside of the rotor 25 instead of place supplying the fuel into the atomizer body 32, 33 shown in detail. ; laugh. Fig. 2 is d s two discs 32, 33, the disc 32 as Splash disk and disk 33 as a centrifugal disk formed, which on the correspondingly separated gas turbine rotor 25 pushed on and by a clamping nut. 41 are clamped, the discs with their Iiabe lying one behind the other and one of parallel around the circumference Form areas limited low slot 42. Both Disks enclose a cavity 43. At the outside surface, the spray disk 32 is an annular space 44 for recording the fuel to be supplied see, which is provided with the cavity 43 by openings 45 is bound, the rait of the bottom surface of the iingraui: @es 44 Attached to the contour of the splash screen wall are. Is the inner surface of the splash disk 32 is outside of the-the fuel in the hollow space 43 fiilende: i openings 45 one from the! '! and protruding, the slot 42 covering -_ "ing 46 attached, the nls fuel; r iiig serves. The i ing room 44 has entry on one side a large centric i'ffnuig 47 into which a A fixed part 49 is inserted, which is connected to one of the Shoulder hqtr.elle u er 26 load-bearing, si-, i compression-bearing body 6 attached Ilabe 48 is attached. This component 49 has a cavity 50 to which the fuel is supplied in a manner not shown. At the front end of the component 49 protruding into the annular space 44, a spatially inclined bore 51 for introducing the fuel into the annular space 44 is provided. The component 49 protruding into the annular space 44 encloses a labyrinth seal 53 arranged on the turbine rotor 25 and braced by means of the tie rod 52. The atmospheric air required for the combustion of the fuel enters the combustion chamber 12 from the combustion chamber chamber 11 through the usual openings in the combustion chamber wall.

Die in Fig. 3 dargestellte Variante entspricht in ihrem Aufbau grundsätzlich dem Aufbau der in Fig. 2 dargestellten Variante; die für gleiche Bauteile verwendeten Bezugszeichen sind daher mit einen Beistrich versehen. Diese Bauart unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten darin, daß unterhalb bzw. innerhalb der Bohrungen 45f für die Kraftstoffzuführung in der ITähe der habe in der Spritzscheibenwand noch weitere, größere Bohrungen 54# zum Einführen von Luft in den Hohlraum 43' angebracht sind. Die für die Verbrennung des Kraftstoffes erforderliche atmosphärische Luft gelangt aus dem Brennkammerkesselraum über die zentrale Bohrung 47# des Ringraumes in den Ringraum. Die dritte Variante, von der in Fig. 4 nur eine Einzelheit dargestellt ist, entspricht in ihrem Aufbau grundsätzlich dem Aufbau der in Fig. 2 bzw. Pig. 3 dargestellten Variante; die für gleiche Bauteile verwendeten Bezugszeichen sind daher mit zwei Beistrichen versehen. Diese Bauart unterscheidet sich von der in Fig. 3 dargestellten darin, dafl zusätzlich an der Schleuderscheibe im Bereich des Spaltes radial- verlaufende Stege 55#t vorgesehen sind, deren Höhe der.Spalthöhe entspricht.The variant shown in Fig. 3 basically corresponds in its structure the structure of the variant shown in FIG. 2; those used for the same components Reference characters are therefore provided with a comma. This type of construction differs differs from that shown in Fig. 2 in that below or within the bores 45f for the fuel supply in the vicinity of the was in the splash screen wall still further, larger bores 54 # made for introducing air into the cavity 43 ' are. The atmospheric air required to burn the fuel comes out of the combustion chamber through the central bore 47 # of the annulus in the annulus. The third variant, of that in Fig. 4 only one Detail is shown, basically corresponds in their structure to the structure that in Fig. 2 and Pig. 3 variant shown; those used for the same components Reference symbols are therefore provided with two commas. This type of construction differs differs from the one shown in FIG. 3 in that it is additionally located on the centrifugal disk radially extending webs 55 # t are provided in the area of the gap, their height corresponds to the gap height.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Zerstäuben von Kraftstoffen in Brennkarimern von Gasturbinen nittels eines reit der R otorwelle umlaufenden, aus einen Hohlraum bildenden Teilen bestehenden Zerstäuberkörpers, dem der Kraftstoff außerhalb der Rotorwelle in einen eintrittsseitig offenen, an dem einen dieser Teile befindlichen Ringraum zugeführt wird, der mit den Hohlraum über divergent angeordnete Öffnungen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäuberkörper aus zwei an der Nabe aneinanderliegenden Scheiben besteht, -die den Hohlraum einschließen und zwischen ihren im Dereich der Randzone parallelen Stirnflächen einen niedrigen Austrittsschlitz bilden. Claims: 1. Device for atomizing fuels in Brennkarimern of gas turbines by means of a rider that revolves around the rotor shaft a cavity-forming parts existing atomizer body to which the fuel outside of the rotor shaft into an inlet-side open on one of these parts located annulus is supplied, which is arranged with the cavity via divergent Openings is connected, characterized in that the atomizer body consists of two at the hub there is contiguous disks, which enclose the cavity and between their end faces parallel in the region of the edge zone a low one Form an exit slot. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eintrittsseitig angeordnete, den Ringrauri aufweisende Scheibe als Spritzscheibe und die brennkammerseitig angeordnete Scheibe als Schleuderscheibe ausgebildet ist. 3* Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der inneren Stirnfläche ., der eintrittsseitig angeordneten Spritzscheibe ein die :Kraftstoffdurchtrittsöffnungen umgebender, den Austrittsschlitz überragender, als Spritzring dIeninder Ring vorgesehen ist. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlraum mit dem Ringraum ' außer Biber die Kraftstoffdurchtrittsöffnungen noch Uber Öffnungen zur Zuführung von Verdichterxuft in ->Verbindung st eht . 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch :gekennzeichnet, daß der Austrittsschlitz von an einer der Scheiben angeordneten als Radialschaufeln wirkenden Stegen unterbrochen ist.2. Device according to claim 1, characterized in that that the disc arranged on the inlet side and having the annular ring is used as a spray disc and the disk arranged on the combustion chamber side is designed as a centrifugal disk. 3 * Device according to claims 1 and 2, characterized in that on the inner End face., Of the injection disk arranged on the inlet side, a the: fuel passage openings surrounding, the outlet slit protruding, provided as a splash ring dIeninder ring is. Device according to Claims 1 to 3, characterized in that the cabbage chamber with the annular space 'apart from the beaver, the fuel passage openings also via openings for the supply of compressor air in -> connected. 5. Device according to the Claims 1 and 4, characterized in that the outlet slot of at one the disks arranged as radial blades acting webs is interrupted.
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