DE2415036A1 - Treibgaserzeuger fuer regenerativ-gasturbinentriebwerke - Google Patents
Treibgaserzeuger fuer regenerativ-gasturbinentriebwerkeInfo
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Description
W/Vh-3030 26.3.74
General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.
Treibgaserzeuger für Regenerativ-Gasturbinentriebwerke
; Die Erfindung besteht sich auf einen Treib-
, gaserzeuger für Regenerativ-Gasturbinentriebwerke mit einem einen Einlass für heisse verdichtete Primärluft aufweisenden
,' Gehäuse und einer in diesem sich vom Einlassende zum Auslass-S ende erstreckenden Brennkammer, wobei zwischen dem Gehäuse und
j der Brennkammerwand ein Einlass für die verdichtete Primär- ; luft gebildet ist und die Brennkammer einen Auslass für die
in ihr gebildeten Treibgase am Auslassende aufweist und die Brennkammerwand in Richtung des Durchstroms aufeinanderfolgend;
eine den Einlass füp-die verdichtete Primärluft und in dessen
Bereich angeordnete Brennstoffzufuhr enthaltende Vormisch- und Vorverdampfungszone, eine Brennzone und eine Mischzone
begrenzt«,
409848/0262 ./.
j- Derartige Treib gas er zeuger werden vorwiegend
j zur' Versorgung von Gasturbinentriebwerken verwendet, die zum
;Antrieb von Land- oder Luftfahrzeugen benutzt werden. ι Derartige Triebwerke arbeiten mit Druckver-
jhältnissen in der Grössenordnung von 4 bis 5 : 1 , so dass
also der Druck der Luft in dem Treibgaserzeuger bei normalem ; Aussenluftdruck bis auf 3»15 bis 4,20 kg/cm erhöht wird. Bei
Triebwerken ohne Regensration wird die Luft etwas durch die Verdichtung erhitzt. Bei Regenerativ-Gasturbinentriebwerken erfolgt i
ausserdem eine Erwärmung der Luft durch Wärmeübertragung von ;
den Abgasen des Triebwerkes auf die Luft, so dass bei Vollast des Triebwerks die in den Treibgaserzeuger, eintretende Luft
bis zu 480 S aufweisen kann. Bekannte Treibgaserzenger enthalten
Brennkammerns in denen die Verbrennung stattfindet und :
j diese Brennkammern wurden so ausgelegt., dass eine zuverlässige
!Verbrennung des Brennstoffes bei geringem Druckabfall gewährleistet
war und die Brennkammer ein geringes Volumen, aufwies
und bei dauerhaftem Aufbau einen störungsfreien Betrieb ermog- '
lichte.
Infolge der hohen Temperaturen und des kleinen
Volumens in der Brennzone wurden in dieser Treibgas© erzeugt^
die wesentliche, die Atmosphäre verunreinigende Bestandteile enthalten«, Diese bestehen hauptsächlich auf Festteileas normaler-«
weise, unverbranntem Kohlenstoff, Kohlenmonoxid, Ό umrerbrannten
4 π
U
s s /' ω α, &
' "3" I
Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden, die sich in der Brennzone !
j j
: aus dem Luftstickstb&ff und dem Luftsauerstoff bilden. ;
Es sind bei Treibgaserzeugern dieses Aufbaues ;
Abänderungen vorgenommen worden, um eine bessere Verbrennung
; ί
j zu erzielen, also reinere Treibgase zu erzielen, und so weit als :
möglich die Bildung von Stickoxiden zu verringern. Die Erfolge ;
• in dieser Richtung waren jedoch wenig erfolgreich, da von der -
grundsätzlichen Konzeption des Aufbaues des Treibgaserzeugers
j nicht abgewichen wurde.
; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Treibgaserzeuger der eingangs erwähnten Art so weiter auszugestalten,
dass die erzeugten Treibgase weitgehend von Verunreinigungen frei gebildet werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst dass der Primärlufteinlass so ausgebildet ist, dass die verdichtete
Luft ohne wesentliche Umfangsgeschwindigkeitskomponente;
der Vormisch- und Vorvendampfungszone axial zugeleitet wird,
die Brennkammerwand an diese Zone anschliessend sich erweitert •und anschliessend die im Durchmesser wesentlich grössere Brennzone
begrenzt, dass inerhalb der Erweiterung ein zentraler Einsatz vorgesehen ist, durch den die Luft längs der Wandung
strömt, dass in der Brennzone Schaufeln an der Brennkammerwand angeordnet sind, die eine Zirkulation und Vermischung der Treib-
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gase in der Brennzone bewirken, dass stromabwärts der Erwei- ;. terung und ausserhalb der Brennkammerwand mit Abstand von
dieser eine Hülle über die Länge der Brennzone vorgesehen ist, die einen schmalen Kanal für Kühlluft für die Aussenflache
der Brennkammerwand begrenzt, und zwischen der Hülle und dem Gehäuse eine Trennwand vorgesehen ist, durch die der grösste
Teil der Zumischluft durch den Kanal innerhalb der Hülle gezwungen wird, wobei die Brennkammerwand vom Einlassende bis
zur Mischzone im wesentlichen undurchlässig ausgebildet ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Einsatz mit der Brennkammerwand durch über
den Umfang verteilte , die Luft führende Streben verbunden ist, die voneinander getrennte Kanäle für die Luft bilden. Hierbei
ist es vorteilhaft, wenn die an der Brennkammerwand in der Brennzone angeordneten Schaufeln in die aus den von den
Streben begrenzten Kanälen austretenden Luftströme ragen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die im Einlass für die Primärluft
angeordnete Brennstoffzufuhr als Brennstoffeinspritzring ausgebildet ist.
Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung erfolgt bereits eine sehr homogene Gemischbildung in der Vormisch-
und Vorverdampfungszone, so dass eine Verbrennung des Brennstoffes in iropfenform vermieden ist und damit ein Anfall von
Kohlepartikeln in den Treibgasen ausgeschlossen wird.Die
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I —o~
j
ι plötzliche Erweiterung der Vormisch- und Vorverdarapfungszone
ι plötzliche Erweiterung der Vormisch- und Vorverdarapfungszone
j zur Brennzone bewirkt eine Stabilisierung des Verbrennungs-
j Vorganges, wobei in dem stromaufwärtigen Bereich mit einem
• verhältnismässig mageren Gemisch die Bildung von Stickoxiden
, verringert wird. Die Zuführung der Zumischluft erfolgt ver-
I zögert, so dass durch die Zirkulation in der Brennzone eine :
j ausreichende Zeit zur vollständigen Durchführung der Verbrennung!
I ' ι
! geschaffen wird. j
! Ein Ausführungsbeispiel eines Treibgaserzeugers
; nach der Erfindung ist in den beigefguten Zeichnungen dargestellt.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch, einen Treibgas er zeugejr,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in
Fig. 1 und
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig.l.
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig.l.
Der im Ausführungsbeispiel dargestellte Treibgaserzeuger
ähnelt dem Treibgaserzeugern, wie sie in dem bekannten Luftfahrzeug-Triebwerk T63 zur Treibgasversorgung benutzt
werden, wobei der Treibgaserzeuger mit einem Kanal ausgebildet .ist, der die Treibgase einem ringförmigen Turbineneinlass zuleitet.
Die verdichtete Luft wird dem Treibgaserzeuger hierbei durch in die Seitenwände des Gehäuses mündende Rohre zugeleitet'.
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Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen grundsätzlichen Aufbau des Treibgaserzeugers beschränkt. So ist es nicht erforderlich,
dass ein ringförmiger Auslass für die Treibgase vorgesehen ist. Ebenso ist die Erfindung auch anwendbar, wenn
die Brennkammer als Ringraum zwischen einer inneren und einer äusseren Brennkammerwand ausgebildet wird.
Der Treibgaserzeuger des Äusführungsbeispiels nach
Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 2, dem Luft unter Druck zugeführt
wird, und einer Brennkammer 3.. Das Gehäuse 2 ist über
Flansche 4 mit einem Aussengehäuse 6 einer Gasturbine verschraubt. Das Gehäuse 2 enthält einen im wesentlichen zylindrischen
Teil, der sich stromaufwärts von dem Flansch 4 zu einem erweiterten Teil 7 erstreckt, der durch einen stirnseitigen
Deckel 8 verschlossen ist. Die Verbrennungsluft wird über Luftrohre IQ in eine Druckkammer 11 im stromaufwärtigen
Teil des Gehäuses zugeleitet. Die Brennkammer, die kreisförmigen Querschnitt hat, wird durch eine Brennkammerwand 12 begrenzt,
die vom stromaufwärtigen Ende aufeinanderfolgend einen Primärlufteinlass
14, eine im wesentlichen zylindrische Vormisch- und Vorverdampfungszone 15, eine Erweiterung 16, eine Brennzone 18,
eine Verweilzone 19 und eine Mischzone 20 begrenzt. Das stromabwärtige Ende der Brennkammer passt in eine äussere Turbinenhülle
22, wobei sie diese mit einem Flansch 23 übergreift.
-7-
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-7- ■
: Ein ringförmiges Prallblech 24, das an der Turbine befestigt
jist, begrenzt mit der Hülle 22 einen ringförmigen Einlass 26
zur Turbine, durch den die im Treibgaserzeuger gebildeten ' Treibgase in die Turbine strömen. Eine Wand 27 sperrt den Durch-'
tritt von Luft durch den Spalt zwischen dem Gehäuse 2 und der j Brennkammer 3 des Treibgaserzeugers.
Das stromaufwärtige Ende der Brennkammer 3 wird
\ von einem Brennstoffeintrittsring 28 getragen,, der im Bereich
-■
■ des Primärlufteinlasses 14 liegt und von Brennstoffleitungen
! 30 getragen wird, die in einem Fitting 31 in dem Deckel 8 abgestützt nach aussen geführt sind, wo eine Brennstoffzuleitung
32 angeschlossen ist. Der Treibgaserzeuger arbeitet mit flüssigen Kohlenwasserstoffen.
Der Brennstoffeinspritzring 28 ist von bekannter Bauart und begünstigt die Zufuhr des Brennstoffes zu der durch
den Primärlufteinlass strömenden Luft. Der Brennstoffeinspritzring
28 enthält einen ringförmigen Raum 34, der über die Brennstoff rohre 30 versorgt wird und aus dem über Öffnungen 35, die
tangential zur Innenfläche des Brennstoffeinspritzringes 28 liegen, der Brennstoff in die durch den Ring strömende Primärluft
hinter einer Schulter 36 eingeführt wird.
Vier oder mehr Streben 38 erstrecken sich von der Aussenfläche des Brennstoffeinspritzringes 28 zur Brennkammerwand
12, Unter Druck stehende Luft fliesst aus der Druck-
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j kammer 11 durch den Brennstoffring 28 und gelangt in die
Vormisch- und Vorverdampfungszone 15. Gleichzeitig tritt auch Luft von aussen um den Brennstoffeinspritzring 28 in diese '
Zone. Durch die an den Löchern 35 vorbeiströmende Luft wird der zugeführte Brennstoff zerstäubt. Beim Durchtritt durch
die.Vormisch- und Vorverdampfungszone unterstützt die heisse
verdichtete Luft das weitere Verdampfen des Brennstoffes, so
I dass eine sehr homogene Mischung zwischen der Luft und dem i verdampften Brennstoff entsteht. Die Streben 38 bewirken keinen ;
Drall in der Strömung, so dass die Luft durch die Vormisch- j und Vorverdampfungszone 15 im wesentlichen ohne UmfangsgeschwindigkeitskonPonente
strömt.
Anschliessend an die Vormisch- und VorverdampfungSfzone
15 ist eine Erweiterung 16 der Brennkammerwand 12 vorgesehen, die anschliessend die Brennkammerzone 18 begrenzt.
Durch die Erweiterung 16 ergibt sich eine Vergrösserung des Querschnitts der Brennkammer von etwa 10:1.
Beim Durchfluss durch diese Übergangszone im
I Bereich der Erweiterung 16 wird die Luft durch einen Einsatz 39
kreisförmigen Querschnitts geführt, dessen Aussenflache im
wesentlichen parallel zur Innenfläche der Erweiterung 16 verläuft. Der Einsatz 39 ist hohl und am stromabwärtigen Ende offen>
so dass Wärme aus der Brennzone den Einsatz aufheizt und damit eine weitere Aufheizung des Brennstoff-Luftgemisches beim Durch»)
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istrom durch die Erweiterung bewirkt. Der Einsatz 39 wird von
i :
jder Erweiterung 16 durch acht im wesentlichen V-förmige ίStreben 40 aus Metallblech gehalten, die gleichmässig über den
!umfang verteilt sind und mit der Brennkammerwand und dem Ein-
■satz verschweisst sind. Diese Streben dienen zugleich der
Führung der Luft, wobei acht Kanäle 42 zwischen den Streben .gebildet werden. Die Auslässe dieser Kanäle 42 nehmen ungefähr
:die Hälfte des Umfanges des ringförmigen Kanals 43 zwischen
:dem Einsatz 39 und der Erweiterung 16 auf. Durch den Einsatz
139 wird der Strom des Gemisches längs der Innenwand der Erweiterung
16 geleitet und die Kanäle schnüren diesen Strom zu :
lacht gleichmässig verteilten, voneinander getrennten Einzel-
!strömen ein. Der Einsatz und die Streben werden von der Verbren- '
inungswärme, die dicht stromabwärts von ihnen herrscht,aufgewärmt,
! !■
.so dass eine zusätzliche Erwärmung des Gemisches eintrtitt.
! Der Einsatz 39 beeinflusst die Strömung, so dass ί
leine turbulente Zone hinter dem Einsatz entsteht, durch die ein
ι ;
Rückschlagen der Flamme verhindert wird. Hinter der Erweiterung ■
jl6 hat die Brennkammerwand 12 zunächst zylindrische Gestalt
und anschliessend eine leicht divergierende bis zum Austrittsende.
Eine innige Mischung von Brennstoff und Luft erfolgt in ■ der Brennzone 18 durch einen Kranz von acht abgebogenen Schaufeln
44, die mit der Brennkammerwand 12 verschweisst' sind und
deren Form sich aus den Fig. 2 und 3 ergibt. Dies-e lenken das aus den Kanälen 42 austretende Gemisch in Richtung auf die
: ■ -lo-
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Acnse der Brennkammer ab, so dass sich eine im wesentlichen
toroidale Vortexströmung und Rezirkulation in der Brennzone
ergibt, wodurch die Verbrennung stabilisiert wird. Die Verbrennung erfolgt nahe der Erweiterung 16 und der Schaufeln 44
j und die entstehenden Treibgase, in denen der Brennstoff nahezu .vollständig verbrannt ist, fliessen durch die Verweilzone 19
in Richtung, auf den Brennkammerauslass.
Während des Durchströmens der Verweilzone ist eine
ausreichende Zeit vorhanden, um die Verbrennung zu. vervollständigen und die vorhandenen Spuren von unverbranntem Brennstoff
auf ein Kleinstmass zu verringern.
Bei einem Treibgaserzeuger gemäss dem Ausführungsbeispiel tritt ungefähr hO% der Gesamtluft durch den Primärlufteinlass
14 und stellt die Verbrennungsluft dar. Die restlichen 60% sind Zumischluft, die radial einwärts vom Gehäuse
durch einen Kranz von sechs grossen Zumischlöchern 46 am stromabwärtigen Ende' der Brennkammer zugemischt werden. Der
hinter diesen liegende Teil der Brennkammer bildet die Mischzone 20.
Die Anteile von Primärluft und Zumischluft können natürlich im einzelnen verschieden sein, je nach den gegebenen
Betriebsverhältniss en.
Die Zumischluft wird vor dem Eintritt in die Brennkammer
durch die Zumischlöcher 46 zum Kühlen der Aussenwandung
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der Brennkammerwand 12 stromabwärts der Erweiterung 16 durch Konvektion verwendet, wobei das Einführen von Luft auf die
Innenseite der Brennkammerwand zur Bildung eines Kühlluftfilms vermieden ist. Zur Durchführung der Kühlung ist eine ringförmige
Hülle 47 in Abstand von der Brennkammerwand 12 auf dem stromabwärtigen Teil der Breinkammer ausserhalb der Brennkammer-'
wand 12 vorgesehen. Die Hülle 47 ist mit der Brennkammerwand 12 so verbunden, dass eine relative Dehnung der Teile gewährleistet
ist. Hierzu dienen sechs von der Brennkammerwand 12 neben der Erweiterung 16 radial nach aussen ragende Platten 48
und sechs ähnliche Platten 50 am stromabwärtigen Ende der Hülle 47. Diese Platten sind in Schlitzen in den vorlaufenden
und nachlaufenden Kanten der Hülle 47 verschieblich, so dass sich die Brennkammerwand 12 in radialer Richtung in Bezug
zur kühleren Hülle 47 ausdehnen kann. Die Platten 48 können mit der Brennkammerwand 12 verschweisst werden, bevor die
Hülle 47 montiert wird, worauf dann die Platten 50 in die Schlitze der Hülle eingeschoben werden und mit der Brennkammerwand
12 verschweisst werden. Über die Aussenfläche der Brennkammerwand 12 verteilt sind Abstandstücke 51 etwa in der Mitte
zwischen den Enden der Hülle 47 vorgesehen, durch die ein Teil des Kanals 52 zwischen der Brennkammerwand 12 und der Hülle 47
verschlossen .Ιβϊ.. An der Aussenwand trägt die Hülle 47 eine
Sperrwand 54, die sich bis auf einen kleinen Spalt bis zur
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Wandung des Gehäuses 2 erstreckt, so dass ausserhalb der Hülle
jnur ein kleiner Teil von Luft durchtritt und der grössere Teil
! durch den Kanal 52 zur Kühlung der Brennkammerwand 12 gezwungen
wird. Diese Trennwand stellt zugleich auch eine Trennung zwischen
dem stromaufwärtigen Teil des Raumes in dem Gehäuse dar und dessen stromabwärtigen Teil,der die Verweilzone und die Mischzone
umgibt.
Obwohl die Arbeitsweise des Treibgaserzeugers aus der vorstehenden Beschreibung bereits hervorgeht, soll sie
kurz zusammengefasst dargestellt werden. Heisse verdichtete Luft von etwa 4-5 Atmosphären Druck und einer Temperatur
von 4800C bei Volleistung wird in die Druckkammer 11 geleitet,
während Kohlenwasserstoff-Brennstoff über die Rohr 32 in den
Brennstoffeinspritzring 28 zugeleitet wird. An der Innenfläche des Brennstoffeinspritzringes 28 wird Brennstoff der vorbei- I
! strömenden Luft zugemischt. Bei der Mischung des Brennstoffes mit der heissen J-oift verdampft der Brennstoff, worauf das
Gemisch längs der Erweiterung 16 durch die Kanäle 42 in die Brennzone 18 gelangt, wo es durch die Schaufeln 44 nach innen
umgelenkt wird. Die Flamme wird nach der Zündung durch eine geeignete Zündeinrichtung, die nicht dargestellt ist, in der
Brennzone 18 aufrechterhalten. Die entstehenden Treibgase strömen durch die Verweilzone 19 weiter, wobei die weitere Oxidation
j des Brennstoffes bzw. der Brennstoffprodukte erfolgt, wonach
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i !
j : -13-
durch die durch die Zumischiocher 46 zutretende Zumischluft
;eine Abkühlung und Verdünnung der Treibgase eintritt. Hierdurch
wird eine für den Betrieb der Turbine geeignete Temperatur
■ erzielt, mit der die Treibgase durch den Auslass 25 zur 'Turbine abströmen. Das Äquivalenzverhältnis im Primärteil des
;beschriebenen Treibgaserzeugers beträgt unter Vollastbedingungen !
:0,73. Dieses ändert sich mit der Leistung und es sind auch
verschiedene Werte für Vollast möglich. Es liegt Veranlassung ; i
j zu der Annahme vor, dass ein kleineres Äquivalenzverhältnis
j zu der Annahme vor, dass ein kleineres Äquivalenzverhältnis
! I
;in der Grössenordnung von etwa 0,5 bei Vollast verbesserte j
!Eigenschaften der ausgestossenen Treibgase ergäbe». !
\ Bezüglich der Verbrennung ist nicht nur das gesamte
j Äquivalenzverhältnis innerhalb der Brennzone des Treibgas-
: erzeugers ausschlaggend, sondern auch örtliche Brennstoffluftverhältnisse
an verschiedenen Stellen innerhalb der Brennzone Es ist bekannt, dass bei einem Anreichern des Brennstoffgei
misches aus einem mageren Zustand die Kurve des Kohlenoxid-
J anteils von einem hohen Wert nach einer mehr oder weniger I hyperbolischen Punktion auf einen sehr kleinen Wert abfällt.
Andererseits ist der Anteil von Stickoxiden sehr klein, wenn ein mageres Gemisch verbrannt wird, jedoch steigt dieser Anteil
an Stickoxiden fortschreitend steiler an, wenn eine Anreicherung des Gemisches erfolgt, wobei verhältnismässig hohe Stickoxid-
-14-
409845/026 2
anteile erreicht werden können. Die bestmöglichen Eigenschaften , der austretenden Treibgase können daher bei einem mittleren
Wert des Brennstoff-Luftverhältnisses erzielt vrerden. Hat ;
-jedoch das Brennstoff—Luftverhältais einen optimalen ¥ert,
liegt jedoch eine schlechte Mischung vor, so ergeben sich
innerhalb der Brennzone Bereiche, in denen das Gemisch mage--rer ist und in denen es reicher ist. Dieser Zustand verschlechtert ■ die Eigenschaften der -austretenden Treibgase.
liegt jedoch eine schlechte Mischung vor, so ergeben sich
innerhalb der Brennzone Bereiche, in denen das Gemisch mage--rer ist und in denen es reicher ist. Dieser Zustand verschlechtert ■ die Eigenschaften der -austretenden Treibgase.
In dem beschriebenen Treibgaserzeuger ist eine ι
derartige ungleichmässige Verteilung zwischen örtlich reichem
und örtlich schwachem Gemisch durch die turbulente Diffusion
des Brennstoffes in die Luft in der Vormisch- und Vorver- j dampfungszone 15 sowie den Strom durch die Kanäle 42 verhindert. IN der Brennzone selbst ist durch das Auftreffen der Luft- j
und örtlich schwachem Gemisch durch die turbulente Diffusion
des Brennstoffes in die Luft in der Vormisch- und Vorver- j dampfungszone 15 sowie den Strom durch die Kanäle 42 verhindert. IN der Brennzone selbst ist durch das Auftreffen der Luft- j
ströme aus den Kanälen 42 auf die Schaufeln 44 und die Umwälzung der Gase innerhalb der Brennzone eine innige Mischung und damit
eine Verbrennung der noch unverbrannten Gemischteile gewähr- :
eine Verbrennung der noch unverbrannten Gemischteile gewähr- :
leistet. Für ein bestimmtes Triebwerk ist es möglich, den
Treibgaserzeuger so auszulegen, dass er mit einem Brennstoff-Luftverhältnis
arbeitet, bei dem schädliche Anteile in den
Treibgasen kleinstmöglich gehalten sind.
Treibgasen kleinstmöglich gehalten sind.
Wie bereits erwähnt, sind die Vorteile des erfindungsgemässen Treibgaserzeugers am grössten, wenn die eintretende
Luft verhältnismässig heiss ist. Dies ist bei üblichen
409845/0282
• -15- -
Regenerativ-Gasturbinentriebwerken der Fall. D--ies kann aber
j auch bei Triebwerken eintreten, bei denen durch die Verdichtung
der Luft bereits verhältnismässig hohe Temperaturen errebixt
, werden. Ferner ist es auch möglich, dass der Treibgaserzeuger auch mit in anderer Weise als über einen Regenerator vorge-
j wärmter Luft arbeitet. Auf jeden Fall ist der Treibgaserzeuger· besonders v/irksam, wenn die Lufttemperatur zwischen 370 und
j 480ffiC oder darüber liegt.
j Der beschriebene Treibgaserzeuger ist geeignet,
die unerwünschten Bestandteile in den Treibgasen wirksam zu verringern. Er weist ausserdem einen verhältnismässig einfachen
! Aufbau auf und obwohl er grosser als für diese Zwecke bekannte
Treibgaserzeuger ist, ergibt sich keine sperrige Bauweise. Bei-
spielsweise hatte an Treibgaserzeuger gemäss dem Ausführungsbeispiel eine Länge von 380 mm bei einem Durchmesser am Aus- '
lassende von 165 mm und war damit etwa 152 mm langer als be- j kannte Treibgaserzeuger gleicher Leistung. j
40 9.8 45/0262
Claims (4)
- Patentansprüche^j Treibgas erzeuger für Regenerativ-Gas turbinen j triebwerke mit einem einen Einlass für heisse verdichtete
ι Primärluft aufweisenden Gehäuse und einer in diesem sich vom Einlassende zum Auslassende erstreckenden Brennkammer, wobei zwischen dem Gehäuse und der Brennkammerwand ein Einlass firdie verdichtete Primärluft gebildet ist und die Brennkammer
einen Auslass für die in ihr gebildetai Treibgase am Auslassende aufweist und die Brennkammerwand in Richtung des Durchstroms aufeinander-.folgend eine den Einlass für die verdichtete Primärluft und in dessen Bereich angeordnete Brennstoffzufuhr enthaltende Vormisch- und Vorverdampfungszone, eine
Brennzone und eine Mischzone begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärlufteinlass (l4) so ausgebildet ist, dass die verdichtete Luft ohne wesentliche
Umfangsgeschwindigkeitskomponente der Vormisch- und Vorverdampfungszone (15) axial zugeleitet wird, die Brennkammerwand (12) an diese Zone anschliessend sich erweitert (16) und anschliessend die im Durchmesser wesentlich grössere Brennzone (18) begrenzt, dass innerhalb der Erweiterung ein zentraler
Einsatz (39) vorgesehen ist, durch den die Luft längs der
Wandung strömt, dass in der Brennzone (18) Schaufeln (44) an-17-409845/0262■" ι-17-der Brennkammerwand vorgesehen sind, die eine Zirkulation und Vermischung der Treibgase in der Brennzone bewirken, dass stromabwärts der Erweiterung und ausserhalb der Brennkammerwand' I; (12) mit Abstand von dieser eine Hülle (47) über die Länge ι ' der Brennzone vorgesehen ist, die einen schmalen Kanal (52)i ■ :für Kühlluft für die Aussenflache der Brennkammerwand begrenzt, ' und zwischen der Hülle und dem Gehäuse (2) eine Trennwand (54) . angeordnet ist, durch die der grösste Teil der Zumischluft j durch den Kanal (52) innerhalb der Hülle gezwungen wird, wobei die Brennkammerwand (12) vom Einlassende bis zur Mischzone (20) im wesentlichen undurchlässig auegebildet ist. - 2. Treibgaserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (39) mit der Brennkammerwand! (12) durch über den Umfang verteilte, die Luft fuhrende Stre-ben (40) verbunden ist, die voneinander getrennte Kanäle (42) far die Luft bilden.
- 3. Treibgaserzeuger nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Brennkammerwand (12) in der Brennzone (18) angeordneten Schaufeln (44) in die aus den von den ßtre-rben (40) begrenzten Kanälen (42) austretenden Luftströme ragen.
- 4. Treibgaserzeuger nach einem der vorhergehenden AnsTDrüche, dadurch geken !zeichnet, dass die im Einlass (14)-18-4 09845/0262-18-für die Primärluft angeordnete Brennstoffzufuhr als Brennstoff einspritzring (28) ausgebildet ist.A09845/0262IJLeerseite
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---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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D2 | Grant after examination | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: MANITZ, G., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT. FINSTERWALD, M., DIPL.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING., 8000 MUENCHEN ROTERMUND, H., DIPL.-PHYS., 7000 STUTTGART HEYN, H., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
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