DE2327244A1 - Brennergehaeuse und kuehlstruktur - Google Patents

Brennergehaeuse und kuehlstruktur

Info

Publication number
DE2327244A1
DE2327244A1 DE2327244A DE2327244A DE2327244A1 DE 2327244 A1 DE2327244 A1 DE 2327244A1 DE 2327244 A DE2327244 A DE 2327244A DE 2327244 A DE2327244 A DE 2327244A DE 2327244 A1 DE2327244 A1 DE 2327244A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
compressor
burner
air
flow path
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.)
Pending
Application number
DE2327244A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenneth Odell Johnson
Peter Frank Kepf
George Alfred St
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2327244A1 publication Critical patent/DE2327244A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/06Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas
    • F02C6/08Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas the gas being bled from the gas-turbine compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • 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
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/10Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • 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
    • F23R3/286Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

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

Description

Brenhergehäuse und Kühlstruktur
Die Erfindung betrifft allgemein Gehäusestrukturen für Gasturbinen-Triebwerke und insbesondere solche.Strukturen, welche auf die Erzeugung einer zweifachen Strömung eingerichtet sind,nämlich auf die Abzweigung von Verdichter-Zwischenstufenluft und Verdichter-Ausstoßluft, und Kanäle, um einen.Brenner zu kühlen.
Die hier beschriebene Erfindung wurde ivm Zusammenhang mit einem Vertrag oder Untervertrag mit der Luftwaffe der Vereinigten Staaten gemacht. s
0 9 8 5 0/0474
Es ist oft erwünscht, daß ein Gasturbinen-Triebwerk für ein Luftfahrzeug eine Verdichterstruktur enthält, welche das Abzweigen oder Ablassen von hochverdichteter Luft zwischen zwei der stromaufwärts gelegenen Stufen des Verdichters gestattet, um verdichtete Luft für den Betrieb von Zubehörteilen des Plugzeuges, des Triebwerkes oder für den Betrieb von Systemen zur Enteisung des Triebwerkes oder des Plugzeuges zu erhalten. In vielen Fällen wird diese Zwischenstufen—Abzweigluft auch verwendet, um Stromabwärts gelegene Turbinenkomponenten des Triebwerkes zu kühlen. In den heutigen Hochtemperatur-Triebwerken ist es ebenso erwünscht, eine Struktur vorzusehen, welche das Abzweigen von noch höher verdichteter Luft am Auslaß des Verdichters ermöglicht, um auf diese Weise verdichtete Luft zum Kühlen von Brennerteilen und von Komponenten der ersten Stufe der Turbine zu erhalten. Vorzugsweise wird dabei die Abzweigung an Zwischenstufen und am Auslaß ,des Verdichters bewerkstelligt durch Einrichtungen, welche eine minimale. Störung des normalen StrömungsVerlaufs der Luft im Verdichter ergeben. Weiterhin sollte sowohl die Gehäuse-als auch die Abzweigstruktur ein Mindestmaß an Nachteilen bezüglich der frontalen Fläche des Triebwerkes ergeben und sie sollten auch nicht den Zusammenbau eines solches Triebwerkes komplizieren. Wegen der verschiedenartigen Anwendungszwecke für die am Verdichterauslaß und an den Zwischenstufen abgezweigte Luft muß jede Struktur für diese Abzweigung auch in der Lage sein, zu allen Zeiten eine Trennung zwischen diesen beiden Quellen für abgezweigte"Luft aufrecht zu erhalten.
Im Falle eines Turbo-Strahltriebwerkes beziehen sich die obigen Anforderungen auf den Kerntriebwerksteil des Turbo-Strahltriebwerkes. Da das- äußere Gehäuse des Kerntriebwerkes normalerweise die innere Begrenzung eines Teils des Strömungsweges Vom Gebläse ergibt, .muß die Struktur für die Kühlung und den Abzweig so beschaffen sein, daß sie ein Mindestmaß an Behinderung für diesen Strömungsweg des Gebläses darstellt. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, daß ein bedeutungsvoller Anteil der Abzwei-
309850/0474
gungsluft den stromabwärts gelegenen Komponenten zugeführt wird ohne Notwendigkeit eines äußeren Rohrsystems, welches dann im Innern des Strömungsweges für das Gebläse liegen würde.
Im allgemeinen vermindert jede Ab\ieigung .von Luft vom Verdichter den Gesamtwirkungsgrad des Verdichters und daher versuchen die
ty
Konstrukteure, die Forderungen zur Abweigung von Luft auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Die Konstrukteure für Triebwerke versuchen daher, den in einem bestimmten Falle von der Verdichterluft abgeneigten Luftanteil maximal auszunutzen. Es ist daher erwünscht, eine Struktur für die Abzweigung und die Kühlung vorzusehen, welche die Kühlluft maximal ausnutzt.. Zusätzlich zu den bereits erwähnten Komponenten des Brenners und der Turbine" wird auch derjenige Teil des Triebwerksgehäuses, welcher den Brenner
ab
umschließt, infolge der Wärmestrahlung vom Brenner und auch infolge der hohen Temperaturen und Drücke hohen Temperaturen ausgesetzt, welche in der Auslaßluft des Verdichters vorhanden sind. Es ist daher erwünscht, eine Struktur für die Kühlung und die Abzweigung vorzusehen, die in der Lage ist, diesen Teil des Triebwerksgehäuses zu kühlen und auch die Drücke zu verringern, welche hier ausgeübt werden, und weiterhin eine gleichförmige Verteilung der Kühlluft an die stromabwärts gelegenen Komponenten der Turbine ergeben. . ■
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Struktur für das Brennergehäuse und die Luftabzweigung zu schaffen, welche in der Lage ist, die an der Zwischenstufe unterhalb des Verdichters abgezweigte Luft getrennt zu halten und diese getrenntenStröme den stromabwärts gelegenen Turbinenkomponenten mit. einem Mindestmaß an Beeinträchtigung des Strömungsweges für die Gebläseluft zuzuführen. ' .
Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, eine solche Struktur zu schaffen, welche auch denjenigen Teil des Triebwerksgehäuses kühlt, der den Brenner umgibt und die dort ausgeübten Drücke vermindert und gleichzeitig eine gleichförmige Kühlluftverteilung
309850/0474 ·
auf die stromabwärts gelegenen Komponenten ergibt.
Zusammengefaßt werden diese und ähnliche Aufgaben erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Triebwerksgehäusestruktur vorgesehen wird, welche aus dr,ei Grundbestandteilen besteht: einem äußeren Gehäuse, einem Diffusorgehäuse und einem Tragkegel. Das äußere Gehäuse bildet die inneren Begrenzungen des Strömungsweges für das Gebläse und definiert mit dem Diffusorgehäuse zusammenwirkend einen Kühlluftkanal für die an der Zwischenstufe abgezweigte Luft. Das äußere Gehäuse enthält ebenfalls einen Haltebügel für ein Zwischenstufen-Abzweigrohr, welches sich durch den Strömungsweg des Gebläses hindurch erstreckt und die Zwischenstufen-Abzweigluft einem Leitungsteil zuführt, das außerhalb des Triebwerkes befestigt ist. Das Diffusorgehäuse definiert nicht nur den Strömungsweg für die Zwischenstufe, sondern ergibt auch weiterhin die äußere Begrenzung für einen Strömungsweg zur Brennerkühlung. Der Trägerkegel definiert teilweise einen Kreisring, welcher die Ausstoßluft des Verdichters aufnimmt und auch eine Haiterungsauflage für ein Leitungssystem ergibt, daß konzentrisch mit demselben im Innern des Zwischenstuf en-Abzweigrohrs liegt und die Ausstoßluft des Verdichters einem zweiten Leitungsteil zuführt, der außerhalb des Triebwerkes befestigt ist.
Ein besseres Verständnis der vorstehenden Aufgaben und der Vorteile der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung vorteilhafter Ausfuhrungsformen im Zusammenhang mit den Abbildungen.
Fig. 1 ist eine stark vereinfachte schematische Darstellung, teilweise im Schnitt, für ein Turbo-Strahltriebwerk, welches eine Ausführungsform der Erfindung enthält.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Abbildung mit weiteren Einzelheiten, teilweise im Schnitt, und mit weggebrochenen Teilen, für das Brennergehäuse und die konzentrischen Abzweigeinlässe.
3G9850/0474
In den Abbildungen sind durchweg gleiche Bauelemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Fig. 1 zeigt ein Turbo-Strahltriebwerk· 10, welches einen Gebläserotor 12 und.einen Kerntriebwerksrotor 14 enthält. Der .Gebläserotor enthält eine Vielzahl von Geblväselaufschaufeln 16 und 18, die zur Drehung'auf einer Scheibe 20 befestigt sind. Der Gebläserotor 12 enthält auch eine Niederdruck- oder Gebläseturbine 22, welche die Gebläsescheibe -20 in bekannter Weise antreibt. Der Kerntriebwerksrotor 14 enthält einen Verdichter 24 und eine Leistungs- oder Hochdruckturbine 26, welche den Verdichter 24 antreibt. Das Kerntriebwerk enthält auch ein Brennersystem 28, das aus inneren und äußeren Verkleidungen bzw. 28b und dessen Einzelheiten am deutlichsten in der Fig. 2 dargestellt sind.
Beim Betrieb tritt die Luft durch einen Einlaß 30 in das Gasturbinen-Triebwerk 10 ein, der durch eine geeignete Haube 32 erhalten wird, welche den Gebläserotor 12 und den Kerntriebwerksrotor 14 umgibt und da"s äußere Gehäuse für das Triebwerk ergibt. Die am Einlaß 30 eintretende Luft wird durch die Drehung der Laufschaufeln 16 und 18 des Gebläses verdichtet und anschließend in zwei Strömungen aufgeteilt, und zwar in einen Beipaßstrom oder Beipaßkanal 3^ und einen- Kerntriebwerksstrom oder Kerntriebwerkskanal 36.
Die verdichtete Luft, welche in den Kerntriebswerkskanal 36 eintritt, wird mit Hilfe des Verdichters 24 weiter verdichtet und anschließend zusammen mit Hochenergiebrennstoff in dem Brenner-system .28 entzündet. Dieser stark mit Energie ausgestattete Gasstrom strömt dann durch die Turbine 26 zum Antrieb des Verdichters 24 und anschließend durch die Turbine 22 zum Antrieb der Rotorscheibe 20 des Gebläses.
Die verdichtete Luft, welche durch den Beipaßkanal 34 strömt, wird entweder mit dem Auslaßstrom des Kerntriebwerkes mit Hilfe
309850/0474
eines geeigneten nicht gezeigten Mischers vermischt oder man läßt sie in die Atmosphäre in Form eines Stroms mit relativ niedriger Geschwindigkeit und relativ niedrigem Druck austreten, welcher den Auslaßstrom des Kerntriebwerkes umgibt. In beiden Fällen liefern das Abgas des Kerntriebwerkes und das Abgas des ,Gebläsebeipaß eine Vorschubkraft für ein Luftfahrzeug, welches durch das Turbostrahltriebwerk 20 angetrieben wird.
Es ist zu beachten, daß die vorstehende Beschreibung anhand der Einzelheiten eines Gasturbinen-Triebwerkes für ein Luftfahrzeug, gegeben wird. Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar auf jede Kraftanlage mit einem Gasturbinen-Triebwerk, wie sie beispielsweise für die Industrie und für Schiffsfahrzeuge Verwendung finden. Die Beschreibung des in Figur 1 dargestellten Triebwerkes ist daher lediglich eine beispielhafte Darstellung einer der verschiedenen Arten von Triebwerken, auf welche die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
Figur. 2 zeigt die Einzelheiten der erfindungsgemäßen Struktur von Brennergehäuse und Luftabzweigung in einem vergrößerten Schnitt des stromabwärts gelegenen Teils des Verdichters 24, der Anfangsstufe der Turbine 26 und des Brennersystems 28. Der Verdichter 24 enthält einen Rotor 38 mit einer Anzahl von Ro'torstufen 40, welche eine Vielzahl von einzelnen Rotorlaufschaufeln 42 tragen. Der Verdichter 24 enthält weiterhin eine Gehäusestruktur 44, welche die äußeren Begrenzungen des Strömungsweges des Verdichters definiert und Vorkehrungen zur Halterung einer.Vielzahl von Statorleitschaufeln 46 enthält, die in einzelnen Stufungen zwischen jeder Stufe der Rotorlaufschaufeln 42 angeordnet sind.
Die Verdichter-Gehäusestruktur 44 ergibt eine ringförmige Mündung oder Öffnung 48 unmittelbar stromaufwärts von einer der Zwischenstufen der Rotorlaufschaufein 42 zur Abzweigung von Zwischenstufenluft aus dem.Innern des Verdichters 24. Diese
309850/0474
Zwischenstufen-Abzweigluft wird dann einem kreisringförmigen Sammelraum 50 zugeführt, welcher die Verdi'chter-Gehäusestruktur umgibt. Eine Beschreibung der Einzelheiten einer Verdichter-Gehäusestruktur 44 wird im US-Patent 3 597 106 angegeben.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind unmittelbar stromabwärts von der letzten Stufe der Verdichter-RotWschaufeln 42 eine feststehende, gestaffelte Leitschaufel 52 für den Verdichter-Ausstoß angeordnet, welche die Strömung vom Verdichterauslaß zu einem Stufend!ffusor 54 leiten, der aus einer inneren Diffusor-, wand 56 und einer äußeren Diffusorwand 58 besteht.
Die innere und äußere Diffusorwand 56 und 58 bilden den stromabwärts gelegenen Teil eines/Gehäuses 60, welches die Staffelung der Auslaßleitschaufeln 52 und weiterhin allgemein konisch -geformte Tsile 62, 64 und 66 enthält. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist jeder der kegelförmigen Teile 62, 64 und 66 in irgendeiner geeigneten Weise mit. anderen stationären Bauteilen des Brennersystems verbunden. Beispielsweise ist das Teil 62 mit Hilfe von Schraubenbolzen 68 mit dem stromabwärts gelegenen Ende der-Verdichter-Gehäusestruktur 44 verschraubt. Das konische Teil 64 ist mit Hilfe von Schraubenbolzen 70 mit einem stationären Hüllenteil 72 einer Abdichtung 74 und auch noch mit einem inneren Brennergehäuse 76 verschraubt. Das innere Brennergehäuse 76 erstreckt sich stromabwärts von dem konischen Armteil 64 und ergibt einen Kühlluft-Strömungsweg 78 um einen Brenner 80 herum, wobei die Struktur des letzteren an sich keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
Das konische Teil 66 ist mit Hilfe von Schraubenbolzen 82 mit einem äußeren Brennergehäuse 84 verbunden, welches zusammen mit. dem Brenner 80 einen äußeren Kühlströmungsweg 86 ergibt. Das äußere Brennergehäuse* 84 enthält einen Halteteil 88 für eine Zündeinrichtung 90 des Brenners 80 und enthält auch ein Halte-Auflageteil 92 für einen Brennstoffinjektor, an dem eine Anzahl
309850/0474
von Brennstoffrohren 93 befestigt ist, welche den Injektoreinrichtungen 9 4 des Brenners 80 den Brennstoff zuführen.
Wie-aus Figur 2 ersichtlich, enthalten das konische Teil 62 und das konische Teil 66 Vorkehrungen zur Befestigung eines Tragkegels oder Haltekegels 96, welcher das Diffusor-Gehäuse 60 umgibt und einen Sammelraum 98 oberhalb der Staffelung der Auslaßleitschaufeln 52 definiert. Aus den noch nachstehend ersichtlichen ^Gründen enthält der Arm 66 eine Vielzahl von Öffnungen 100, welche der Luft, die vom Diffusor 64 ausströmt, den Eintritt in den Sammelraum 98 gestatten.
Der Tragkegel 96 gemäß Figur 2 enthält noch Einrichtungen zur Befestigung von Rohrleitungen 102 an demselben. Im vorliegenden Beispiel besitzen diese Einrichtungen die Form einer mit Innengewinde versehenen öffnung 104, welche ein mit Außengewinde versehenes Ende IO6 des Rohrs 102 aufnimmt.
Der Tragkegel 96 enthält auch einen konischen Verlangerungsteil 108, welcher sich von demselben aus nach außen eisfcreckt und an dem ein äußeres Triebwerksgehäuse 110 befestigt ist. Das Gehäuse 110 umgibt das äußere Brennergehäuse 84 und bildet mit diesem zusammen einen Kühlluftkanal 112 für die an der Verdichtrer-Zwischenstufe abgezweigte Luft.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist ein radial verlaufender Rippenteil 114 des konschen Verlängerungsteils IO8 mit einem Flansch 116 am stromaufwärts gelegenen Ende des äußeren Triebwerksgehäuses 110 mit Hilfe einer Vielzahl von Schraubenbolzen II8 verbunden. In gleicher Weise bildet ein Flansch 120 das stromabwärts gelegene Ende des Verdichtergehäuses 122 und ist mit dem Gehäuse 110 mit Hilfe der Schraubenbolzen II8 verbunden. Der stromaufwärtsjgelegene Teil des Verdichtergehäuses 122 definiert die äußeren Begrenzungen des Strömungsweges für den Kerntriebwerksverdichter 24 und ergibt eine Halterung oder einen Träger für eine Anzahl von Reihen der stromaufwärts gelegenen Verdichter-Statorleitschaufeln, von denen eine Stufe oder Staffel durch die Bezugs-
309850/0474
ziffer 124 in Fig. 2 bezeichnet ist. Das Verdichtergehäuse enthält eine öffnung 126, welche in der Nähe des stromabwärts gelegenen Endes desselben angeordnet ist. Die öffnung 126 ist eingerichtet zur Aufnahme eines Tragrohrs 128, das in irgendeiner gewünschten Weise starr mit dem Verdichtergehäuse 122 verbunden ist, beispielsweise mit Hilfe von Schraubenbolzen 130.
Das Tragrohr 128 enthält einen Lippenansatz 132, der an dem äußeren Ende desselben angeordnet ist und eine Halterung· oder Stütze für das Rohr 134 ergibt, welches das Halterohr 128 .umschließt und sich von demselben aus nach außen erstreckt. Das Rohr 134 ist mit dem Halterohr 128 in irgendeiner geeigneten V/eise verbunden. Beispielsweise kann gemäß der Darstellung in Fig. 2 das Rohr 134 mit dem Halterohr 128 mit Hilfe eines An- '■ satzes oder Flanschteiles 136 und einer V-förmigen Bandverklammerung 138· verbunden sein.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 erstreckt sich das Rohr 134 vom Verdichtergehäuse 122 zur äußeren Haube 32r welche das Turbo-Strahltriebwerk 110 umschließt. Dort ist auch ersichtlich, daß das Rohr 134 durch den Beipaßkanal 34 hindurch verläuft. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 umgibt das Rohr 134 das Rohr 102, welches sich von dem Tragkegel 96 bis zu der äußeren Haube 32 er&treckt. Der Innendurchmesser des Rohrs 134 und des Tragrohrs 128 ist größer als der Außendurchmesser-des Rohrs 102. Auf diese Weise xvirken das Rohr 102 und das Rohr 134 zusammen und definieren einen Kanal 140, welcher den Luftstrom vom Sammelraum 50 zur äußeren Haube 32 des Triebwerks 10 gestattet. Wie bereits erörtert, wird dieser Sammelraum 50 mit Hilfe der öffnung 48 mit Zwischenstufen-Abzweigluft gespeist. Daher gestattet der Kanal l4ö die Lieferung von Zwischenstufen-Abzweigluft zu der äußeren Haube des Triebwerkes 10.
Weiterhin ist aus der Fig. 2 ersichtlich, daß das Rohr 134 an seinem äußeren Eride mit Hilfe einer Hülse 142 mit der Haube verbunden ist, wobei die Hülse einen Flansch oder Ansatzteil
309850/0474
umgibt, welcher am äußeren Ende des Rohrs 134 angeformt ist. Die Hülse 142 wird mit der Haube- 32 mit Hilfe von Bolzen 146 verbunden. Außerdem ist auch noch ein Rohrverbindungsteil 148 (fitting) für konzentrische Abzweigung mit der Haube' 32 und dem äußeren Ende des Rohrs 134 und dem Rohr 102 in geeigneter V/eise verbunden. Die Struktur dieses konzentrischen Abzeigrohrteils bildet kein Teil der vorliegenden Erfindung. Dieses Rohrve"rbindungsteil 148 ist jedoch in der Lage, die Strömungen getrennt zu halten, welche aus dem Rohr 102 und aus dem Rohr 134 austreten, und ist weiterhin in der Lage, die vollständig voneinander getrennten Strömungen dem System des Flugkörpers durch die Auslässe 150, .152 und 154 zuzuführen.
.102 Es wurde bereits erwähnt, daß das Rohrtfdie Lieferung von Luft aus dem Sammelraum 98 zu dem Rohrverbindungsteil 148 ergibt'. Die Verdichter-Ausstoßluft tritt in den Sammelraum 98 durch die Vielzahl von Öffnungen oder Durchlässen 100 ein,, welche in dem konischen Arm 66 des Diffusorgehäuses 51 angeordnet sind. Daher strömt die Verdichter-Ausstoßluft vom Stufendiffusor 54 zum Sammelraum 98 und daher über das Rohr 102 zum Rohrverbindungsteil 148.
Es wurde daher vorstehend ein konzentrisches Abzweigsystem beschrieben, in dem Zwischenstufen-Abzweigluft und Verdichter-Ausstoßabzweigluft einem äußeren Rohrverbindungsteil durch konzentrische Rohre zugeführt werden, welche sich vom stromabwärts gelegenen Ende des Verdichters zur äμßeren Haube des Turbo-Strahltriebwerkes 10 erstrecken.
Die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Struktur ist an sich aus dieser Beschreibung ersichtlich. Es wird jedoch nachstehend eine kurze Beschreibung der Arbeitsweise gegeben im Zusammenhang mit der Erörterungjder durch diese Struktur erzielten Vor*- teile. Die Luft, welche, durch den Einlaß 30 in das Turbo-Strahltriebwerk 10 eintritt, wird durch den Gebläserotor 20 verdichtet.
309 8 50/0474
Ein Teil dieser verdichteten Luft strömt dann durch den Kerntriebwerksverdichter 24, in dem sie weiter verdichtet wird, bevor sie zusammen mit Hochenergie-Brennstoff in dem Brennersystem 28 entzündet wird. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 strömt ein Teil des verdichteten Antriebsmittels durch die ringförmige Öffnung 48 in den Sammelraum 50, welcher die Gehäusestruktur 44 des Verdichters umschließt. Diese Zwischenstufenahzweigluft strömt dann stromabwärts in Richtung der Pfeile 156. Ein Teil dieser Zwischenstufen-Abzweigluft strömt dann durch den Kanal 14Ö in Richtung der Pfeile 158 und der übrige Teil strömt durch den · Zwischenstufen-Kühlkanal 112 in Richtung der Pfeile l60. Derjenige Teil der Kühlluft, welcher in Richtung der'Pfeile I58 strömt, wird gemäß der zuvor gegebenen Beschreibung zu dem Rohrverbindungsteil 148 geführt und von dort für irgendeinen Zweck dem System für den Plugkörper (airframe) zugeführt. Derjenige Teil der Zwischenstufen-Abzweigluft, der durch den Kühlkanal 112 strömt, kühlt nicht nur das äußere Gehäuse 110 und das äußere Gehäuse 84 des Brenners, sondern wird anschließend auch noch ausgenutzt, um in an sich.bekannter Weise die stromabwärts gelegenen nicht gezeigten Statorkomponenten der Turbine zu kühlen.
Derjenige Teil des Luftstroms, welcher durch den Verdichter 24 strömt und nicht in die öffnung 48 eintritt, strömt weiter stromabwärts durch die Endstufen des Verdichters-und wird durch dieselben weiter verdichtet. Diese Luft strömt dann durch die Auslaßleitschaufeln 52 des Verdichters und tritt in den Stufend!ffusor 54 ein. Ein erstes Teil der Luft vom Verdichterauslaß wird der Brennstoff-Injektionseihrichtung 84 des Brennersystems 28 zugeführt. ,Andere Teile dieser Luft strömen um den Brenner herum durch die Kanäle 78 und 86 zur Kühlung des Brenners und danach zur Kühlung der stromabwärts gelegenen Komponenten der Turbine. Der verbleibende Teil der Luft vom Verdichterauslaß strömt durch die öffnungen oder Durchlässe 100 und stellt einen Luftdruck im Sammelraum 98 ein. Dieser Teil der Auslaßluft des Verdichters wird dann entweder durch die Staffelung (Kaskade) von Auslaß-
3098BO/0474
• - 12 -
leitschaufeln 52 abgegeben, um die Dichtung 74 mit Druck zu versorgen, oder er wird durch das Rohr 102 wie zuvor beschrieben dem Rohrverbindungsteil 148 zugeführt. Derjenige Teil der Auslaßluft des Verdichters, welcher durch das Rohr 102 dem Rohrverteilungsteil 148 zugeführt wird, wird anschließend für irgendeinen gewünschten Zweck ausgenutzt, beispielsweise zur Enteisung usw.
Die vorstehend beschriebene neuartige Struktur besitzt eine Anzahl von weiteren Vorteilen, die darauf beruhen, daß das ganze Brennersystem von einem doppelten äußeren Gehäuse umschlossen ist. D. h., daß das ganze Brennersystem sowohl vom äußeren Gehäuse 84 des Brenners als auch vom äußeren Triebwerksgehäuse umschlossen ist. Diese Struktur mit einem doppelten äußeren Gehäuse gestattet eine größere Aufteilung von Belastungen und verbessert die thermische Anpassung wegen der doppelten Kühlkanäle 86 und 112. Weiterhin ergibt das doppelte äußere Gehäuse extrem niedrige äußere Hüllentemperaturen, welche die Feuersicherheit verbessern und auch die Druckdifferenz sowohl über dem Gehäuse 84 als auch dem äußeren Triebwerksgehäuse 110 vermindert. Hierdurch ist es möglich, diese beiden Gehäusestrukturen als Strukturen mit einem geringeren Gewicht auszuführen, als dies normalerweise bei einem System mit eineirü einzigen Gehäuse der Fall sein kann.
309850/0474

Claims (7)

  1. Patentansprüche ·
    * 1.)Gehäuseanordnung für den Brenner eines Gasturbinentriebwerkes mit Axialstrommehrstufen-Verdichter, einem Brenner und einer Turbine. gekennzeichnet durch: ein Paar von Brennerverkleidungen (28a, 28b), welche eine Verbrennungszone definieren, »- ein inneres Diffusor-Gehäuse (84), das die Verbrennungszone umgibt und mit diesen Verkleidungen (28a, 28b) zusammen einen ersten Kühlstromweg (78, 86) um die Verbrennungszone herum definiert,
    ein äußeres Gehäuse (110), welches ein Diffusorgehäuse (84) x umgibt und mit diesem zusammen einen zweiten Kühlstromweg (112) um den ersten Kühlstromweg herum definiert, und Einrichtungen (48, 56, 58, 100) zur Lieferung der Luft vom Verdichter (24) zu jedem dieser Kühlstromwege.
  2. 2. Brennergehäuseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlstromweg (78, 86) zur Luftaufnahme mit dem Auslaßende des Verdichters (24) in Strömungsmittelverbindung ist.
  3. 3.-Brennergehäuseanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kühlstromweg (112) zur Luftaufnahme mit einer stromaufwärts gelegenen Stufe des Verdichters in Strömungsmittelverbindung ist.
  4. 4.·Brennergehäuseanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzei ohne t, daß das Gasturbinentriebwerk ein Turbostrahltriebwerk umfaßt und das äußere Gehäuse (110) mindestens teilweise die inneren Begrenzungen des Strömungsweges für das Gebläse definieren.
  5. 5· Brennergehäuse anordnung nach Anspruch 4, ' dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gehäuse (84)
    309850/0474
    Einrichtungen zur Befestigung eines Abzweigrohres (134) für die Zwischenstufe an diesem Gehäuse umfaßt, wobei das Rohr (134) zur Zuführung von 'Zwischenstufen-Abzweigluft zu einer äußeren Haube (32) eingerichtet ist, welche die äußeren Begrenzungen des Strömungsweges für das Gebläse definiert.
  6. 6. Brennergehäuseanordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h gekennzei chnet, daß das Diffusorgehäuse (84) Einrichtungen zur Befestigung eines Abzweigrohrs für den Ver dichterauslaß an diesem Gehäuse enthält, wobei dieses Rohr zur Zulieferung von Luft mit dem Druck des Verdichterauslasses zu der äußeren Haube (32) eingerichtet ist.
  7. 7. Brennergehäuseanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzei chne t, daß das Abzweigrohr (102·) für den Verdichterauslaß und das Abzweigrohr (134) für die Zwischenstufe durch den Strömungsweg (34)" für das Gebläse hindurch konzentrisch zueinander zur äußeren Haube (32) verlaufen.
    309850/0474
DE2327244A 1972-06-01 1973-05-29 Brennergehaeuse und kuehlstruktur Pending DE2327244A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25888572A 1972-06-01 1972-06-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2327244A1 true DE2327244A1 (de) 1973-12-13

Family

ID=22982555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2327244A Pending DE2327244A1 (de) 1972-06-01 1973-05-29 Brennergehaeuse und kuehlstruktur

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS4954711A (de)
BE (1) BE799958A (de)
CA (1) CA982828A (de)
DE (1) DE2327244A1 (de)
FR (1) FR2186602B1 (de)
IT (1) IT988000B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2913548A1 (de) * 1978-04-06 1979-10-18 Rolls Royce Gasturbinentriebwerk
DE2947439A1 (de) * 1979-02-26 1980-08-28 Gen Electric Turbomaschine, turbinentriebwerk und verfahren zum kuehlen einer druckdichtung in einem gasturbinentriebwerk

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USH903H (en) * 1982-05-03 1991-04-02 General Electric Company Cool tip combustor
JPS5932863U (ja) * 1982-08-27 1984-02-29 三菱重工業株式会社 ガスタ−ビン燃焼器
US5351478A (en) * 1992-05-29 1994-10-04 General Electric Company Compressor casing assembly
JPH0610772U (ja) * 1992-07-14 1994-02-10 三菱重工業株式会社 コンテナ用冷凍ユニットのドレン排出装置
FR2829193B1 (fr) * 2001-08-30 2005-04-08 Snecma Moteurs Systeme de prelevement d'air d'un compresseur

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2640319A (en) * 1949-02-12 1953-06-02 Packard Motor Car Co Cooling of gas turbines
US3015937A (en) * 1958-07-03 1962-01-09 James V Giliberty Temperature modulating system for internal combustion turbines and the like
GB987625A (en) * 1963-10-14 1965-03-31 Rolls Royce Improvements in or relating to axial flow compressors, for example for aircraft gas turbine engines
FR1536426A (fr) * 1966-07-05 1968-08-16 Machines à turbine à gaz

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2913548A1 (de) * 1978-04-06 1979-10-18 Rolls Royce Gasturbinentriebwerk
DE2947439A1 (de) * 1979-02-26 1980-08-28 Gen Electric Turbomaschine, turbinentriebwerk und verfahren zum kuehlen einer druckdichtung in einem gasturbinentriebwerk

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4954711A (de) 1974-05-28
CA982828A (en) 1976-02-03
FR2186602A1 (de) 1974-01-11
BE799958A (fr) 1973-09-17
FR2186602B1 (de) 1977-02-11
IT988000B (it) 1975-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2327243A1 (de) Brennergehaeuse und konzentrische luftabzweigungsstruktur
DE2547229C2 (de) Luftabzweigeinrichtung für einen Axialverdichter eines Gasturbinentriebwerks
DE60031744T2 (de) Turbinenbrennkammeranordnung
DE833741C (de) Brennkammeraggregat fuer Gasturbinen
DE3942203C2 (de) Turbinenrahmenanordnung
DE69928476T2 (de) Gezackte Strahldüse zur Unterdrückung des Strahllärms
EP1148221B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen des Gehäuses von Turbinen von Strahltriebwerken
EP0232782A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung der Schaufeln von termischen Turbomaschinen
DE2121069A1 (de) Gasturbinentriebwerk mit Kuhlsystem
DE3810863A1 (de) Turbopropgasturbinentriebwerk
DE3116923C2 (de)
EP2136052A1 (de) Turboproptriebwerk mit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Kühlluftstroms
DE2309715A1 (de) Gasturbinentriebwerk mit flaechensteuerungseinsatz
DE2753328A1 (de) Diffusor fuer zentrifugalverdichter von gasturbinentriebwerken
DE3333437A1 (de) Einrichtung zur verdichterregelung von gasturbinentriebwerken
DE3023900A1 (de) Diffusorvorrichtung und damit ausgeruestetes gasturbinentriebwerk
DE2801374A1 (de) Gasturbinentriebwerk mit heckgeblaese
EP0397768B1 (de) Turbine eines abgasturboladers
DE2853340A1 (de) Vorrichtung zum erzeugen eines vorwirbels am verdichtereingang eines turbinen-triebwerkes
DE1155941B (de) Triebwerk
DE3720578A1 (de) Gasturbinentriebwerk
DE2422362B2 (de) Ringbrennkammer für ein Gasturbinentriebwerk
DE2327244A1 (de) Brennergehaeuse und kuehlstruktur
EP2194255A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines mit Schubpropellern versehenen Turboprop-Flugtriebwerkes
DE849628C (de) Turbo-Strahlantrieb