DE19503567A1 - Ringdiffusor für eine Gasturbinen-Brennkammer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ringdiffusor für eine Gasturbinen-Brennkammer mit zumindest zwei in radialer Richtung im wesentlichen nebeneinanderliegenden ringför­ migen Diffusorkanälen, die in Umfangsrichtung betrachtet eine Vielzahl von durch Streben voneinander getrennte Luftaustritte aufweisen.

Bekannt ist ein derartiger Ringdiffusor zur Versorgung insbesondere gestufter Gasturbinen-Brennkammern, d. h. solcher Brennkammern, die neben Hauptbrennern auch Pilot-Brenner aufweisen, aus der US 5 077 967. Dabei dient bei­ spielsweise der in radialer Richtung innenliegende Diffu­ sorkanal zur Versorgung der einzelnen Pilotbrenner, wäh­ rend der in radialer Richtung außenliegende Diffusorkanal insbesondere die Hauptbrenner mit Luft versorgt. Im be­ kannten Stand der Technik sind dabei die beiden ringför­ migen Diffusorkanäle in Umfangsrichtung betrachtet wie üblich durch eine Vielzahl von Streben unterteilt. Diese Streben erstrecken sich dabei zwischen den Innen- und Außenwänden des jeweiligen Diffusorkanales und dienen einerseits zur Abstützung dieser Kanalwände, andererseits auch zur verbesserten Luftführung bzw. Aufteilung des Luftstromes auf die ebenfalls ringförmig angeordneten mehreren Brenner.

Wenngleich sich die bekannte Anordnung technisch grund­ sätzlich bewährt, so sind doch Verbesserungen wünschens­ wert, die aufzuzeigen sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gestellt hat.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Streben der in radialer Richtung nebeneinanderliegenden Diffu­ sorkanäle zueinander versetzt angeordnet sind.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines lediglich in zwei Prinzipskizzen dargestellten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispieles. Dabei zeigt Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Ringdiffusor, sowie Fig. 2 die Teilansicht X aus Fig. 1.

Wie üblich und bekannt wird die von einem nicht gezeigten Axialverdichter geförderte Verbrennungsluft über einen Ringdiffusor 1 einer ebenfalls nicht gezeigten ringförmi­ gen Gasturbinen-Brennkammer zugeführt. Zwischen der In­ nenwand 2a sowie der Außenwand 2b des Ringdiffusors 1 sind in Luft-Strömungsrichtung (Pfeilrichtung 3) zunächst mehrere Leitschaufeln 4 vorgesehen, stromab derer sich der Ringdiffusor 1 in zwei in radialer Richtung R im we­ sentlichen nebeneinanderliegende ringförmige Diffu­ sorkanäle 5a, 5b verzweigt. Dabei kann der radial innen­ liegende Diffusorkanal beispielsweise die Pilotbrenner der nicht gezeigten, gestuften Brennkammer versorgen, während der außenliegende Diffusorkanal 5b den jeweiligen Hauptbrennern zugeordnet sein kann.

In Umfangsrichtung U betrachtet (vgl. Fig. 2) weisen die Diffusorkanäle 5a, 5b eine Vielzahl nebeneinanderliegen­ der Luftaustritte 6a bzw. 6b auf, die durch Streben 7 voneinander getrennt sind. Diese Streben erstrecken sich dabei zwischen den die jeweiligen Diffusorkanäle 5a, 5b in radialer Richtung begrenzenden Wänden 2a, 2a′ bzw. 2b, 2b′.

Um die Ausströmverhältnisse dieses Ringdiffusors 1 zu op­ timieren, d. h. um einerseits die Anströmung der nicht gezeigten ringförmig angeordneten Pilot- und Hauptbrenner möglichst günstig zu gestalten und andererseits Verwirbe­ lungsverluste im Austrittsbereich des Ringdiffusors, d. h. zwischen den einzelnen Luftaustritten 6a, 6b gering zu halten, sind die Streben 7 der beiden Diffusorkanäle 5a, 5b versetzt zueinander angeordnet. Dies bedeutet, daß sich in Umfangsrichtung U betrachtet jede Strebe 7 des Diffusorkanals 5a im wesentlichen zwischen zwei Streben 7 des Diffusorkanals 5b befindet und umgekehrt. Die nicht nur im Hinblick auf die Stabilität der einzelnen Wände 2a, 2a′, 2b, 2b′ benötigten Streben 7, die nämlich zu­ sätzlich eine gewünschte weitere Luftaufteilung auf die einzelnen Brenner der Brennkammer vornehmen, verursachen nämlich auch geringfügige ungünstige Strömungswirbel. Un­ günstige Auswirkungen dieser Wirbel werden mit der ge­ zeigten Streben-Anordnung so gering als möglich gehalten. Würden hingegen die Streben 7 der beiden Diffusorkanäle 5a, 5b jeweils direkt übereinanderliegen, so würden sich die Wirbelstörungen, die an den einzelnen übereinander­ liegenden Streben 7 hervorgerufen werden, nicht nur auf­ summieren, sondern sogar vervielfachen. Dieser Effekt wird dadurch vermieden, daß die Streben 7 der in radialer Richtung nebeneinanderliegenden Diffusorkanäle 5a, 5b wie gezeigt zueinander versetzt angeordnet sind. Selbstver­ ständlich ist der gleiche erfinderische Effekt auch er­ zielbar, wenn beispielsweise die Streben 7 des inneren Diffusorkanales 5a nicht exakt zwischen den beiden Stre­ ben 7 des äußeren Diffusorkanales 5b liegen, sondern mehr oder minder außermittig bezüglich des jeweiligen anderen Luftaustrittes 6b.

Claims (1)

1. Ringdiffusor für eine Gasturbinen-Brennkammer mit zumin­ dest zwei in radialer Richtung (R) im wesentlichen neben­ einanderliegenden ringförmigen Diffusorkanälen (5a, 5b), die in Umfangsrichtung (U) betrachtet eine Vielzahl von durch Streben (7) voneinander getrennte Luftaustritte (6a, 6b) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (7) der in radialer Richtung (R) nebeneinanderliegenden Diffusorkanäle (5a, 5b) zueinander versetzt angeordnet sind.