DE2327244A1 - Brennergehaeuse und kuehlstruktur - Google Patents
Brennergehaeuse und kuehlstrukturInfo
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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
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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-
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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. . ■
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
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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.
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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
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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
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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
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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-
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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
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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.
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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-
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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.
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Claims (7)
- 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. Brennergehäuseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlstromweg (78, 86) zur Luftaufnahme mit dem Auslaßende des Verdichters (24) in Strömungsmittelverbindung ist.
- 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.·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· Brennergehäuse anordnung nach Anspruch 4, ' dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gehäuse (84)309850/0474Einrichtungen 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. 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. 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
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