DE19852768A1 - Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer - Google Patents

Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer

Info

Publication number
DE19852768A1
DE19852768A1 DE19852768A DE19852768A DE19852768A1 DE 19852768 A1 DE19852768 A1 DE 19852768A1 DE 19852768 A DE19852768 A DE 19852768A DE 19852768 A DE19852768 A DE 19852768A DE 19852768 A1 DE19852768 A1 DE 19852768A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
radial
compressor
fuel
rotor shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19852768A
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander Boeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Original Assignee
BMW Rolls Royce GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BMW Rolls Royce GmbH filed Critical BMW Rolls Royce GmbH
Priority to DE19852768A priority Critical patent/DE19852768A1/de
Priority to DE59906345T priority patent/DE59906345D1/de
Priority to EP99122467A priority patent/EP1001223B1/de
Publication of DE19852768A1 publication Critical patent/DE19852768A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kleidungsturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer sowie mit einem der Radial- oder Slinger-Brennkammer vorgelagerten Radialverdichter oder Diagonalverdichter und einem mit diesem über eine in Axialrichtung verlaufende, über zumindest ein Wälzlager gelagerte Rotorwelle verbundenen Turbinenteil, wobei der Brennstoff durch ein im Laufrad des Radialverdichters/Diagonalverdichters vorgesehenes Förderrohr in ein im verdichternahen Bereich der Brennkammer liegendes Kreuzungsteil der Rotorwelle gelangt und über in diesem im wesentlichen in Radialrichtung verlaufende Zulieferbohrungen der Brennkammer zugeführt wird, und wobei im oder stromauf des Kreuzungsteil(es) ein den Zulieferbohrungen vorgelagerter vom Brennstoff durchströmter Fliehkraftsiphon vorgesehen ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß zweigt vom Fliehkraftsiphon brennkammerseitig und dabei stromauf der Zulieferbohrungen ein Kapillarrohr ab, über welches eine Brennstoff-Teilmenge dem turbinenteilseitigen Wälzlager zugeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger- Brennkammer sowie mit einem der Radial- oder Slinger-Brennkammer vorgelager­ ten Radialverdichter oder Diagonalverdichter und einem mit diesem über eine in Axialrichtung verlaufende, über zumindest ein Wälzlager gelagerte Rotorwelle ver­ bundenen Turbinenteil, wobei der Brennstoff durch ein im Laufrad des Radialver­ dichters/Diagonalverdichters vorgesehenes Förderrohr in ein im verdichternahen Bereich der Brennkammer liegendes Kreuzungsteil der Rotorwelle gelangt und über in diesem im wesentlichen in Radialrichtung verlaufende Zulieferbohrungen der Brennkammer zugeführt wird, und wobei im oder stromauf des Kreuzungsteil(es) ein den Zulieferbohrungen vorgelagerter vom Brennstoff durchströmter Fliehkraftsiphon vorgesehen ist.
Zum technischen Umfeld wird neben der US 5,526,640 insbesondere auf die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung 198 46 976 verwiesen.
Bei einer Radial-Brennkammer mit den oben genannten Merkmalen, die üblicher­ weise auch als Slinger-Brennkammer bezeichnet wird, wird der Brennstoff durch eine konzentrisch zur Drehachse des Radialverdichters (unter diesen Begriff sollen im weiteren auch die sog. Diagonalverdichter fallen) oder der Rotorwelle verlaufen­ de Bohrung im Verdichter-Laufrad oder durch ein darin vorgesehenes Förderrohr zur Brennkammer geleitet. Dabei fließt aufgrund der Drehbewegung der Rotorwelle bzw. des Verdichter-Laufrades infolge der dadurch entstehenden Fliehkräfte der Brennstoff als dünner Film entlang der Wandung der Bohrung oder des Förderroh­ res bis direkt unter die Primärzone der Brennkammer. Dort wird er im bekannten Stand der Technik durch eine geeignete Abrisskante oder durch einzelne radial an­ geordnete Düsen in die Primärzone der Brennkammer abgespritzt.
Um den Druckunterschied zwischen der Brennkammer und der zu Beginn des För­ derrohres liegenden Brennstoff-Einspritzstelle auszugleichen, muß eine geeignete Dichtung oder auch Fördervorrichtung zwischen diesen genannten Stellen angeord­ net sein. Diese Funktion kann ein sog. Fliehkraftsiphon, der als hydraulische Dich­ tung wirkt und bspw. in der eingangs letztgenannten Schrift gezeigt ist, übernehmen. Mit einem derartigen System kann der Brennstoff vorteilhafterweise nahezu drucklos in das Förderrohr eingebracht werden, so daß hierfür eine äußerst klein dimensio­ nierte Brennstoffpumpe zum Einsatz kommen kann.
Ein kritisches Bauteil stellt bei derartigen Kleingasturbinen insbesondere das turbi­ nenteilseitige Wälzlager für die Rotorwelle dar, da sich dieses im sehr heißen Be­ reich zwischen der Brennkammer und der Turbinenscheibe des Turbinenteils befin­ det. Dieses Wälzlager muß daher gekühlt und geschmiert werden. Da nun derartige Kleingasturbinen sehr kostengünstig aufgebaut sein müssen, wird üblicherweise der Brennstoff als Schmier- und Kühlmittel verwendet, um kein eigenständiges Schmier­ ölsystem erforderlich zu machen. Allerdings wird dann wieder eine Hochdruck- Brennstoffpumpe benötigt, mit Hilfe derer eine Brennstoff-Teilmenge zu Schmier- und Kühlzwecken in das oder die Wälzlager eingespritzt werden kann.
Maßnahmen aufzuzeigen, mit Hilfe derer auch bei einer Kleingasturbine ohne Hochdruck-Brennstoffpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Schmie­ rung bzw. Kühlung des turbinenteilseitigen Wälzlagers mit Brennstoff möglich ist, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß vom Fliehkraftsiphon brennkam­ merseitig und dabei stromauf der Zulieferbohrungen ein Kapillarrohr abzweigt, über welches eine Brennstoff-Teilmenge dem turbinenteilseitigen Wälzlager zugeführt wird. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines in den beigefügten Figuren darge­ stellten bevorzugten Ausführungsbeispieles, wobei sämtliche näher beschriebenen Merkmale erfindungswesentlich sein können. Dabei zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kleingasturbine, in wel­ chem neben der Brennkammer der Radialverdichter sowie das Turbinenteil mit dem zugeordneten Wälzlager dargestellt sind,
Fig. 2 das Brennstoffeinspritzsystem aus Fig. 1 mit dem Fliehkraftsiphon und dem davon abzweigenden Kapillarrohr in vergrößerter Darstellung, sowie
Fig. 3 den Bereich des turbinenteilseitigen Wälzlagers aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.
Mit der Bezugsziffer 1 ist eine Slinger-Brennkammer einer Kleingasturbine bezeich­ net, der - wie insbesondere Fig. 1 zeigt - ein Radialverdichter 2 vorgelagert ist. Mit dem Verdichter-Laufrad 2a dieses Radialverdichters 2 ist über eine in Axialrichtung 3 verlaufende Rotorwelle 4 das sog. Turbinenteil 5 der Kleingasturbine bzw. genau­ er die Turbinenscheibe 5a des Turbinenteiles 5 verbunden. Das Verdichter-Laufrad 2a, die Rotorwelle 4 und die Turbinenscheibe 5a rotieren dabei um die sog. Zen­ tralachse 19 der Kleingasturbine. Hierzu ist die Rotorwelle 4 mittels zweier Wälzla­ ger 35, 36 im in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 37 bezeichneten Gehäuse der Kleingasturbine gelagert. Dabei ist wie ersichtlich ein erstes Wälzlager 35 im Einströmbereich des Verdichter-Laufrades 2a vorgesehen und wird demzufolge auch als verdichterteilseitiges Wälzlager 35 bezeichnet, während das zweite strom­ auf kurz vor dem Turbinenteil 5 vorgesehene Wälzlager 36 auch als turbinenteilsei­ tiges Wälzlager 36 bezeichnet wird.
Der Radialverdichter 2 fördert gemäß Pfeilrichtung 6 einen der Brennkammer 1 zu­ zuführenden Luftstrom, der innerhalb dieser zur Verbrennung des desweiteren der Brennkammer 1 zugeführten Brennstoffes benötigt wird. Ein Teil dieses der Ein­ fachheit halber ebenfalls mit der Bezugsziffer 6 bezeichneten Luftstromes gelangt aufgrund der in den verschiedenen Zonen der Kleingasturbine vorliegenden unter­ schiedlichen Druckverhältnisse jedoch nicht in die Brennkammer 1 hinein, sondern an dieser bzw. an deren dem Radialverdichter 2 zugewandten Stirnwand außensei­ tig vorbei in den sog. Verdichter-Rückraum 8. Ferner kann eine geringe Teilmenge von Leckluft aus der Brennkammer ebenfalls in den Verdichter-Rückraum 8 gelan­ gen. Diese beiden sich im Verdichter-Rückraum 8 vermischenden Luftströme wer­ den dabei generell als Leckluft 6a bezeichnet.
Der sich rückseitig des Verdichter-Laufrades 2a befindende Verdichter-Rückraum 8 muß folglich belüftet werden, d. h. die Leckluft 6a muß aus dem Verdichter- Rückraum 8 auch wieder abgeführt werden. Dies erfolgt über die zumindest be­ reichsweise, hier jedoch vollständig hohl ausgeführte Rotorwelle 4, bzw. genauer über deren Innenraum 4a. Wie ersichtlich ist das vordere dem Verdichter-Laufrad 2a zugewandte Ende der Rotorwelle 4 flanschartig ausgebildet und stellt dabei ein sog. Kreuzungsteil 4b dar. Durch dieses flanschartige Kreuzungsteil 4b gehen mehrere (hier bevorzugt über dem Umfang des Kreuzungsteiles 4b gleichmäßig verteilt drei) Entlüftungsbohrungen 9 hindurch, die somit eine Verbindung zwischen dem Rotor­ wellen-Innenraum 4a sowie letztendlich dem Verdichter-Rückraum 8 herstellen. Im übrigen ist über dieses flanschartige Kreuzungsteil 4b die Rotorwelle 4 mit dem Ver­ dichter-Laufrad 2a drehfest verbunden.
Nachdem nun also die Leckluft 6a aus dem Verdichter-Rückraum 8 über die Entlüf­ tungsbohrungen 9 im Kreuzungsteil 4b in den Innenraum 4a der Rotorwelle 4 ge­ langt ist, wird sie aus diesem über ein im dem Turbinenteil 5 zugewandten Endbe­ reich der Rotorwelle 4 vorgesehenes Abführrohr 4c, welches die Turbinenscheibe 5a in einer zentralen Austrittsöffnung 10 durchdringt, letztendlich in die Umgebung abgeführt, und zwar genauer über die hier nicht figürlich dargestellte Schubdüse der Kleingasturbine.
Über das Kreuzungsteil 4b der Rotorwelle 4 wird jedoch nicht nur die Leckluft 6a aus dem Verdichter-Rückraum 8 abgeführt, sondern gleichzeitig der in der Brennkam­ mer 1 zu verbrennende Brennstoff der Brennkammer 1 zugeführt. Wie an Klein­ gasturbinen mit Slinger-Brennkammern üblich wird nämlich der Brennstoff durch eine konzentrisch zur Drehachse des Radialverdichters 2 oder der Rotorwelle 4 verlaufende Bohrung 11 im Verdichter-Laufrad 2a bzw. genauer durch ein darin vor­ gesehenes Förderrohr 12 letztendlich zur Brennkammer 1 geleitet. Hierzu mündet im hier linksseitigen Anfangsbereich des Förderrohres 12 ein mit einer nicht ge­ zeigten relativ schwach dimensionierten und insbesondere nicht als Hochdruckpum­ pe ausgebildeten Brennstoffpumpe, die aus einem ebenfalls nicht gezeigten Vor­ ratsbehälter den Brennstoff für den Betrieb der Kleingasturbine fördert, verbundenes Brennstoff-Einspritzröhrchen 13.
Der hierüber eingebrachte Brennstoff gelangt somit durch das Förderrohr 12 und über einen im folgenden noch näher erläuterten Fliehkraftsiphon 14 in eine bevor­ zugt zentral im Kreuzungsteil 4b der Rotorwelle 4, dabei jedoch abseits der Entlüf­ tungsbohrungen 9 vorgesehene Verteilerkammer 15, von welcher mehrere in Ra­ dialrichtung 16 verlaufende Zulieferbohrungen 17 abzweigen. Über diese ebenfalls im Kreuzungsteil 4b vorgesehenen Zulieferbohrungen 17, die versetzt zu den Ent­ lüftungsbohrungen 9 angeordnet sind, so daß sich die Zulieferbohrungen 17 und die Entlüftungsbohrungen 9 nicht schneiden, kann daher der Brennstoff letztendlich in die Brennkammer 1 gelangen. Bevorzugt sind dabei drei derartige Zulieferbohrun­ gen 17 gleichmäßig über dem Umfang des Kreuzungsteiles 4b verteilt vorgesehen.
Bezüglich des im folgenden beschriebenen, zwischen dem Förderrohr 12 sowie der Verteilerkammer 15 vorgesehenen Fliehkraftsiphons 14 wird der Übersichtlichkeit halber insbesondere auf die vergrößerte Darstellung nach Fig. 2 verwiesen. Der Sinn dieses Fliehkraftsiphons 14 liegt darin, den Anfangsbereich des Brennstoffein­ spritzsystemes, nämlich das Brennstoff-Einspritzröhrchen 13 sowie das Förderrohr 12 gegenüber der Brennkammer 1 abzudichten, insbesondere um eine ausgezeich­ nete Regelbarkeit des gesamten Brennstoffeinspritzsystemes der Kleingasturbine auch bei niedrigen Drehzahlen derselben zu gewährleisten und um darüber hinaus die Möglichkeit eines bei Kleingasturbinen oftmals angestrebten Windmillstarts bestmöglich sicherzustellen.
Wie Fig. 2 zeigt, gelangt der über das Einspritzröhrchen 13 herangeführte Brennstoff aus dem Förderrohr 12 austretend abermals unter Fliehkrafteinfluß auf die innere Oberfläche eines sog. Verteilerkonus 20 und über diesen aufgrund einer im Kreu­ zungsteil 4b vorgesehenen Prallplatte 21 entlang derselben über einen zwischen dem freien Ende des Verteilerkonus 20 sowie der Prallplatte 21 vorgesehenen er­ sten Spaltraum 33 in Radialrichtung 16 nach außen in den Bereich zumindest einer, insbesondere jedoch mehrerer in den Rand der Prallplatte 21 eingebrachter axialer Nuten 22. Über bzw. durch diese Nuten 22 gelangt der Brennstoff dann entlang der dem Verteilerkonus 20 abgewandten Seite, d. h. entlang der der Brennkammer 1 zugewandten Seite der Prallplatte 21 in Radialrichtung 16 betrachtet über einen sog. zweiten Spaltraum 34 nach innen, d. h. in Richtung der Zentralachse 19 in die bereits beschriebene Verteilerkammer 15.
Im übrigen erkennt man in Fig. 2 genauer eine mit der Bezugsziffer 23 bezeichnete Schraubverbindung, über welche das Verdichter-Laufrad 2a an die Rotorwelle 4 bzw. an das Kreuzungsteil 4b derselben angeflanscht ist.
Der Fliehkraftsiphon 14 bzw. genauer die innerhalb dessen auf die darin befindliche Brennstoffmenge durch die Rotation der Rotorwelle 4 einwirkenden Zentrifugalkräfte hat/haben zur Folge, daß im zweiten Spaltraum 34 des Fliehkraftsiphons 14 ein ge­ wisser Brennstoffdruck herrscht, d. h. im zweiten Spaltraum 34 ist der sich darin ak­ tuell befindende Brennstoff quasi auf einen gewissen Druckwert verdichtet. Diese Tatsache wird nun in der Weise genutzt, daß aus diesem zweiten Spaltraum 34 eine Teilmenge von Brennstoff abgezweigt und letztlich dem turbinenteilseitigen Wälzla­ ger 36 zu Schmier- und Kühlzwecken zugeführt wird.
Hierzu zweigt vom Fliehkraftsiphon 14 brennkammerseitig und dabei (bezüglich der Brennstoff-Strömungsrichtung) stromauf der Zulieferbohrungen 17, d. h. vom zweiten Spaltraum 34 des Fliehkraftsiphons 14, ein Kapillarrohr 38 ab, über welches eine Brennstoff-Teilmenge dem turbinenteilseitigen Wälzlager 36 zugeführt wird. Der Be­ griff "Kapillarrohr" verdeutlicht dabei, daß es sich bei dem eine Brennstoff-Teilmenge dem turbinenteilseitigen Wälzlager 36 zuführenden Element um ein Rohr oder Röhrchen oder dgl. handelt, in welchem sich eine Durchflußbohrung 38a mit einem relativ geringem Durchflußquerschnitt befindet. In diesem Zusammenhang sei aus­ drücklich darauf hingewiesen, daß anstelle eines Kapillarrohres (38) auch ein ande­ res geeignetes Element verwendet werden kann, welches den gleichen Zweck er­ füllt, so bspw. ein Schlauch mit relativ geringen Durchflußquerschnitt. Alternativ kann auch eine entsprechend dünne (Durchfluß-)Bohrung (38a) direkt in der Rotorwelle 4 vorgesehen sein, über welche eine Brennstoff-Teilmenge dem turbinenteilseitigen Wälzlager 36 abzweigend vom zweiten Spaltraum 34 des Fliehkraftsiphons 14 zu­ geführt wird; auch eine derartige (hier der Einfachheit halber nicht figürlich darge­ stellte) Ausführungsform soll unter den Begriff des Kapillarrohres 38 fallen.
Was nun die Anordnung des hier im Rahmen eines bevorzugten Ausführungsbei­ spieles figürlich dargestellten Kapillarrohres 38 betrifft, so ist dieses eintrittsseitig, d. h. im Bereich des Fliehkraftsiphons 14, im Kreuzungsteil 4b der Rotorwelle 4 auf­ gehängt bzw. in eine geeignet angeordnete Aufnahmebohrung 39 im Kreuzungsteil 4b eingesteckt. Das Kapillarrohr 38 verläuft dann weiter innerhalb der Rotorwelle 4 und dabei abschnittsweise im Innenraum 4a derselben, abschnittsweise jedoch auch in der (nicht mit einer separaten Bezugsziffer bezeichneten) Wand der Rotor­ welle 4. Wie ersichtlich ist das Kapillarrohr 38 hierzu in ein geeignet in die Rotor­ wellenwand eingebrachtes Sackloch 40 eingesteckt. Dabei mündet das Kapillarrohr 38 in das geschlossene Ende des Sackloches 40, von welchem eine die Wand der Rotorwelle 4 im wesentlichen in Radialrichtung 16 durchdringende Bohrung 41 ab­ zweigt, so daß die über das Kapillarrohr 38 unter Einfluß des Fliehkraftsiphons 14 sowie ausgehend von diesem herangeführte Brennstoff-Teilmenge durch diese Boh­ rung 41 in einen sog. Lager-Ringraum 42 gelangen kann, in welchem das turbinen­ teilseitige Wälzlager 36 angeordnet ist.
Der genannte Lager-Ringraum 42 wird somit in Radialrichtung 16 nach innen durch die Außenseite der Rotorwelle 4 und in Radialrichtung 16 nach außen durch einen nicht näher bezeichneten Abschnitt des Gehäuses 37 der Kleingasturbine begrenzt. In Axialrichtung 3 bzw. in Strömungsrichtung der Kleingasturbinen-Arbeitsgase be­ trachtet wird der Lager-Ringraum 42 (rechtsseitig) durch das turbinenteilseitige Wälzlager 36 und gegen die Strömungsrichtung betrachtet (d. h. linksseitig und somit zur Brennkammer 1 hin) durch eine insbesondere als Labyrinth-Dichtung ausgebil­ dete Dichtung 43 begrenzt. Diese Dichtung 43 erlaubt einen geringfügigen Durchtritt von Brennkammergas, d. h. von den in der Brennkammer 1 befindlichen Gasen, nachdem die hier figürlich dargestellten, jedoch nicht näher mit Bezugsziffern verse­ henen Brennkammerwände - wie bei Kleingasturbinen üblich - nicht absolut dicht sind, so daß über diese Dichtung 43 ein Bruchteil des Brennkammergases in den Lager-Ringraum 42 eindringt, dort den aus der Bohrung 41 austretenden Brennstoff mitreißt und diesen somit in Axialrichtung 3 direkt in das Wälzlager 36 einleitet. So­ mit wird das Wälzlager 36 einfach und zuverlässig mit einer Brennstoff-Teilmenge zu Schmier- und Kühlzwecken versorgt.
Abgeführt wird diese dem Wälzlager 36 aufgrund der die Dichtung 43 passierenden Brennkammergase in Nebelform zugeführte Brennstoff-Teilmenge über den sich in Axialrichtung 3 hinter dem Wälzlager 36 befindenden Lager-Rückraum 44, von wel­ chem aus die Brennstoff-Teilmenge inclusive der Brennkammergase dann in den Arbeitsgas-Strömungskanal 45 gelangen kann, d. h. die Abfuhr erfolgt über das Tur­ binenteil 5 letztendlich in die Umgebung.
Sowohl in Fig. 2 als auch in Fig. 3 erkennt man im übrigen, daß das Kapillarrohr 38 im Sackloch 40 über weiten Bereichen geringfügig von der Wand der Rotorwelle 4 beabstandet ist, so daß die im Kapillarrohr 38 geführte Brennstoff-Teilmenge so we­ nig als möglich von der heißen Rotorwelle 4 aufgeheizt wird. Insofern ist die Ver­ wendung eines eigentlichen Kapillarrohres 38 wesentlich günstiger, als wenn die Brennstoff-Teilmenge dem Wälzlager 36 über eine direkt in der Rotorwellen-Wand vorgesehene Bohrung zugeführt würde, da im letztgenannten Fall die Brennstoff- Teilmenge bis zum Verdampfen erwärmt werden würde, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentan­ sprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1
Radial- oder Slinger-Brennkammer, auch nur Brennkammer genannt
2
Radialverdichter
2
a Verdichter-Laufrad
3
Axialrichtung
4
Rotorwelle
4
a Innenraum von
4
4
b (flanschartiges) Kreuzungsteil von
4
4
c Abführrohr
5
Turbinenteil
5
a Turbinenscheibe
6
der Brennkammer zugeführter Luftstrom, von
2
gefördert
6
a Leckluft
8
Verdichter-Rückraum
9
Entlüftungsbohrung (in
4
b)
10
(zentrale) Austrittsöffnung (in
5
a)
11
(zentrale) Bohrung in
2
a, die
12
aufnimmt
12
Förderrohr (für Brennstoff, in
2
a verlaufend)
13
Brennstoff-Einspritzröhrchen
14
Fliehkraftsiphon
15
Verteilerkammer (für Brennstoff, in
4
b)
16
Radialrichtung
17
Zulieferbohrung (für Brennstoff, in
4
b)
19
Zentralachse (der Kleingasturbine)
20
Verteilerkonus
21
Prallplatte
22
axiale Nut(en) im Rand von
21
23
Schraubverbindung
33
erster Spaltraum
34
zweiter Spaltraum
35
verdichterteilseitiges Wälzlager
36
turbinenteilseitiges Wälzlager
37
Gehäuse (der Kleingasturbine)
38
Kapillarrohr
38
a Durchflußbohrung
39
Aufnahmebohrung (für
38
in
4
b)
40
Sackloch
41
Bohrung
42
Lager-Ringraum
43
Dichtung
44
Lager-Rückraum
45
Arbeitsgas-Strömungskanal

Claims (4)

1. Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer sowie mit einem der Radial- oder Slinger-Brennkammer (1) vorgelagerten Radialverdichter (2) oder Diagonalverdichter und einem mit diesem über eine in Axialrichtung (3) verlaufende, über zumindest ein Wälzlager (36) gelagerte Rotorwelle (4) ver­ bundenen Turbinenteil (5), wobei der Brennstoff durch ein im Laufrad (2a) des Radialverdichters/Diagonalverdichters vorgesehenes Förderrohr (12) in ein im verdichternahen Bereich der Brennkammer (1) liegendes Kreuzungs­ teil (4b) der Rotorwelle (4) gelangt und über in diesem im wesentlichen in Radialrichtung (16) verlaufende Zulieferbohrungen (17) der Brennkammer (1) zugeführt wird,
und wobei im oder stromauf des Kreuzungsteil(es) (4b) ein den Zulieferboh­ rungen (17) vorgelagerter vom Brennstoff durchströmter Fliehkraftsiphon (14) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß vom Fliehkraftsiphon (14) brennkammerseitig und dabei stromauf der Zulieferbohrungen (17) ein Kapillarrohr (38) ab­ zweigt, über welches eine Brennstoff-Teilmenge dem turbinenteilseitigen Wälzlager (36) zugeführt wird.
2. Kleingasturbine nach Anspruch 1, wobei der Fliehkraftsiphon (14) durch eine sich an das Ende des Förderrohres (12) unter Ausbildung eines sich in Ra­ dialrichtung (16) nach außen erstreckenden ersten Spaltraumes (33) an­ schließende Prallplatte (21) gebildet wird, wobei der aus dem Förderrohr (12) austretende Brennstoff über diesen ersten Spaltraum (33) in in den Bereich zumindest einer in den Rand der Prallplatte (21) eingebrachter axialer Nut (22) gelangt und über diese auf der der Brennkammer (1) zugewandten Seite der Prallplatte (21) über einen zweiten Spaltraum (34) wieder in Radialrich­ tung nach innen in eine Verteilerkammer (15) geführt wird, von welcher die Zulieferbohrungen (17) abzweigen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarrohr (38) stromauf der Verteiler­ kammer (15) vom zweiten Spaltraum (34) abzweigt.
3. Kleingasturbine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarrohr (38) in der Rotorwelle (4) verläuft und vor einer die Wand der Rotorwelle (4) durchdringenden Bohrung (41) mündet, über welche die Brennstoff-Teilmenge in einen Lager-Ringraum (42) gelangt, in welchem das Wälzlager (36) angeordnet ist.
4. Kleingasturbine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lager-Ringraum (42) zur Seite der Brenn­ kammer (1) hin mittels einer insbesondere als Labyrinth-Dichtung ausgebil­ deten Dichtung (43), die einen geringfügigen Durchtritt von Brennkammergas ermöglicht, abgegrenzt ist.
DE19852768A 1998-11-16 1998-11-16 Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer Withdrawn DE19852768A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19852768A DE19852768A1 (de) 1998-11-16 1998-11-16 Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer
DE59906345T DE59906345D1 (de) 1998-11-16 1999-11-11 Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer
EP99122467A EP1001223B1 (de) 1998-11-16 1999-11-11 Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19852768A DE19852768A1 (de) 1998-11-16 1998-11-16 Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19852768A1 true DE19852768A1 (de) 2000-05-18

Family

ID=7887943

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19852768A Withdrawn DE19852768A1 (de) 1998-11-16 1998-11-16 Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer
DE59906345T Expired - Lifetime DE59906345D1 (de) 1998-11-16 1999-11-11 Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59906345T Expired - Lifetime DE59906345D1 (de) 1998-11-16 1999-11-11 Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1001223B1 (de)
DE (2) DE19852768A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3045719B1 (fr) * 2015-12-18 2020-09-18 Snecma Procede de lubrification et de refroidissement d'organes mecaniques d'une turbomachine par du carburant
FR3114866B1 (fr) * 2020-10-01 2022-08-19 Safran Helicopter Engines Système d’injection de carburant dans une chambre de combustion centrifuge
US20240110519A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 Raytheon Technologies Corporation Centrifugally pumped fuel system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3637776A1 (de) * 1986-11-06 1988-05-11 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Schmiersystem fuer ein gasturbinentriebwerk
DE3906580A1 (de) * 1988-04-11 1989-10-19 Aris Spa Leichtes turbinenstrahltriebwerk nach dem baukastenprinzip
DE3714990C2 (de) * 1987-05-06 1990-07-05 Mtu Muenchen Gmbh
US5526640A (en) * 1994-05-16 1996-06-18 Technical Directions, Inc. Gas turbine engine including a bearing support tube cantilevered from a turbine nozzle wall

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1135244B (de) * 1959-03-28 1962-08-23 Bmw Triebwerkbau Ges M B H Gasturbinenanlage, insbesondere Kleingasturbinenanlage
US4038815A (en) * 1973-03-30 1977-08-02 Northern Research And Engineering Corporation Gas turbine
DE19846976A1 (de) 1998-10-12 2000-04-13 Bmw Rolls Royce Gmbh Brennstoffeinspritzsystem für eine Radial- oder Slinger-Brennkammer einer Kleingasturbine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3637776A1 (de) * 1986-11-06 1988-05-11 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Schmiersystem fuer ein gasturbinentriebwerk
DE3714990C2 (de) * 1987-05-06 1990-07-05 Mtu Muenchen Gmbh
DE3906580A1 (de) * 1988-04-11 1989-10-19 Aris Spa Leichtes turbinenstrahltriebwerk nach dem baukastenprinzip
US5526640A (en) * 1994-05-16 1996-06-18 Technical Directions, Inc. Gas turbine engine including a bearing support tube cantilevered from a turbine nozzle wall

Also Published As

Publication number Publication date
EP1001223B1 (de) 2003-07-23
EP1001223A3 (de) 2002-07-17
EP1001223A2 (de) 2000-05-17
DE59906345D1 (de) 2003-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2325614C2 (de) Notsystem zur Zuführung eines Schmiermittels
EP1103706B1 (de) Lagerkammer für ein Gasturbinen-Triebwerk
DE3005873C2 (de)
EP2071131B1 (de) Abdichtung mindestens einer Welle mit mindestens einer hydraulischen Dichtung
DE3015650C2 (de) Notschmiereinrichtung für Gasturbinenanlagen
DE2363339C2 (de) Enteisungsanlage für Strömungsmaschinen von Luftfahrzeugen
DE2408839C2 (de) Zweiwellen-Gasturbinentriebwerk
EP0718541A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur Eigenschmierung der Wälzlager von Turbomaschinen
WO2009130124A1 (de) Lageranordnung mit einem doppelreihigen wälzlager, turbolader und verfahren zur zufürhung eines schmiermittels zu den wälzkörperreihen eines doppelreihigen wälzlagers
DE2008209A1 (de) Schmiersystem bei einem Turbinenmotor
EP0649507B1 (de) Einrichtung zur abführung von schmiermittel aus einer lageranordnung
DE3021349A1 (de) Oeldichtungsanordnung fuer die welle eines turboladers
DE3627306A1 (de) Einrichtung zur belueftung von rotorbauteilen fuer verdichter von gasturbinentriebwerken
EP2167792A1 (de) Turbolader von einem fahrzeug mit einer spezifischen dichtungsanordnung
DE1236855B (de) OElabdichtung fuer Turbolader od. dgl.
EP1327802B1 (de) Hydraulische Dichtungsanordnung
DE2437932C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schmieren der umlaufenden Holmlager in Axialgebläsen
EP0123989B1 (de) Zentrigufal-Schmierölpumpe eines Abgasturboladers
DE1751639B2 (de) Dichtungsanordnung für ein Gasturbinentriebwerk mit Hohl- und Innenwelle
EP2824289A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Ableiten von Sperrluft in einem Turbofan-Triebwerk sowie zugehöriges Turbofan-Triebwerk
EP1121561B1 (de) Brennstoffeinspritzsystem für eine radial- oder slinger-brennkammer einer kleingasturbine
EP1001223B1 (de) Kleingasturbine mit einer Radial- oder Slinger-Brennkammer
EP0123991B1 (de) Selbstansaugende Zentrifugal-Schmierölpumpe eines Abgasturboladers
DE3201008A1 (de) Duese mit doppelfunktion fuer notoel/nebel-system
EP0882175A1 (de) Einrichtung und verfahren zur abführung eines flüssigen schmiermittels aus einer lageranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ROLLS-ROYCE DEUTSCHLAND GMBH, 61440 OBERURSEL, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ROLLS-ROYCE DEUTSCHLAND LTD & CO KG, 15827 DAHLEWI

8130 Withdrawal