DE2632385A1 - Brennkammer fuer gasturbinentriebwerke - Google Patents

Brennkammer fuer gasturbinentriebwerke

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DE2632385A1
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DE
Germany
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combustion chamber
flame tube
axis
outer flame
rods
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DE19762632385
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English (en)
Inventor
James C Nelson
Bertus Ooms
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Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
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Publication date
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    • 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
    • F23R3/42Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/60Support structures; Attaching or mounting means

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)

Description

patentanwälte Mengest Prahl
UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION Erhardtstr. 12 D-OOCO München 5
1, Financial Plaza
Hartford, Connecticut 06101
Vereinigte Staaten von Amerika
Anwaltsakte U 329
19. Jü/j 1976
Brennkammer für Gasturbinentriebwerke.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennkammer, wie sie in Gasturbinentriebwerken oder ähnlichen Triebwerken benutzt wird und sie betrifft insbesondere eine Brennkammer mit einem zentralen Flammrohr, welches unabhängig von den übrigen Bauteilen der Brennkammer aus dem Triebwerk ausgebaut werden kann.
Gasturbinentriebwerke und ähnliche Triebwerke, die in stationären Anlagen oder als Triebwerke zum Antrieb von Fahrzeugen benutzt werden^ verlangen weniger zahlreiche Inspektionen und Reparaturen sowie auch weniger Wartung, als die üblichen ältere Antriebsaggregate wie z.B. die Kolbenmotoren. Nichtdestowenlger besitzen diese Triebwerke zahlreiche kritische Punkte, die während der Lebensdauer eines solchen Triebwerkes periodisch insp*,.aiert oder ersetzt werden müssen. Die Notwendigkeit, Brennkammerbauteile nachzusehen, ist besonders gross, da diese Bauteile grossen Temperaturschwankungen und Temperaturextremen unterworfen sind, welche strenge Belastungen und progressiven Verfall hervorrufen.
Einige bekannte Brennkammern, siehe z.B. die US Patentschrift 2.778.192 ist vollständig aus dem Triebwerk ausbaubar und einzelne Bauteile können nach dem Ausbauen ersetzt werden. Ein vollständiges Ausbauen der Brennkammer, hat zur Folge, dass auch die Kraftstoff einspritzanlage entfernt werden muss. Dies kostet Zeit, ins-
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besondere falls nur eine Inspektion der BrennkanunerbauteiIe verlangt ist.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Brennkammer zu schaffen mit einem äusseren Flammrohr, welches die Kraftstoffeinspritzanlage trägt, sowie mit einem inneren zentralen Flammrohr , welches entfernt werden kann, um die Brennkammerbauteile zu überprüfen, sowie z.B. das äussere Flammrohr und andere benachbarte Elemente wie z.B. die Zwischenrohre, die Stator- oder Rotorschaufeln über welche die Brenngase in die erste Stufe der Turbine gelangen.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Brennkammer für Gasturbinentriebwerke oder ähnliche Triebwerke, welche Brennkammer ein äusseres Flammrohr und ein entfernbares inneres Flammrohr aufweist.
Das äussere Flammrohr der Brennkammer besteht aus einem durchlöcherten Mantelgehäuse ,.welches eine zentrale Achse der Brennkammer sowie die stromaufwärtige und stromabwärtige axiale Enden der Brennkammer festlegt. Das Mantelgehäuse ist am stromabwärtigen Ende offen, um die Brenngase von der Kanuner auszustossen. Das stromaufwärtige Ende der Brennkammer wird gebildet durch die Endwand des äusseren Flammrohres, welche eine zentrale Öffnung hat, die konzentrisch zu der zentralen Brennkammerachse angeordnet ist und eine Vielzahl von um die Achse verteilte Öffnungen aufweist, welche die Einspritzdüsen aufnehmen.
Das entfernbare innere Flammrohr, sowie das äussere Flammrohr bestehen aus einem durchlöcherten Mantelgehäuse, um Luft in das Zentrum der Brennkammer einzulassen. Das innere Flammrohr ragt in das äussere Flammrohr längs der zentralen Brennkammerachse von der zentralen Öffnung in der stromaufwärts gelegenen Endwand. Das durchlöcherte Mantelgehäuse des inneren Flammrohres wird durch die zentrale Öffnung in das äussere Flammrohr eingesetzt bzw. aus demselben entfernt. Falls das innere Flammrohr in die zentrale Öffnung eingesetzt ist so bildet es einen ringförmigen Brennkammerraum in der Nähe der Endwand und zwischen den beiden Flammrohren. In diesem Raum wird Kraftstoff eingespritzt zur Verbrennung zusammen mit Luft, welche in die Kammer hineinströmt durch die beiden durch-
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- 3 löcherten Mantelgehäuse der Flammrohre.
Durch Konstruktion der Brennkammer, so dass das innere Flammrohr von dem äusseren Flammrohr entfernt werden kann, während das äussere Flammrohr in dem Triebwerk bleibt, wird die Wartung der Brennkammerbauteile, d.h. des zentralen Flammrohres, sowie der Einspritzdüsen und der ersten Stufen der Leitrad- und Laufradschaufeln der Turbine wesentlich vereinfacht und das zentrale Flammrohr kann sehr einfach ersetzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden ausführlicher beschrieben, es zeigen:
Figur 1 das Profil eines Gasturbinentriebwerkes, in dem die Brennkammer entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Figur 2 ist eine Ansicht im Längsschnitt des Triebwerkes zur Darstellung eines Teiles der Brennkammer entsprechend der Erfindung zwischen dem Verdichterauslass und der Turbineneinlassöffnung .
Figur 3 eine vergrösserte Schnittansicht der Brennkammer nach Figur 2 .--"■"
Figur 4 ist eine axiale Schnittansicht einer tragenden Stütze für die Brennkammer, längs der Schnittlinie 4-4 nach Figur 3.
Figur 5 ist eine Schnittansicht der tragenden Stütze längs der Schnittlinie 5-5 nach Figur 4.
Figur 6 ist eine andere axiale Schnittansicht der tragenden Stütze, längs der Schnittlinie 6-6 nach Figur 3.
Figur 7 ist eine teilweise Ansicht in Perspektive, eines Antidrehgliedes der tragenden Stütze nach den Figuren 3 und 4.
Figur 8 ist eine andere axiale Schnittansicht der tragenden Stütze und der Brennkammer längs der Schnittlinie 8-8 nach Figur 3.
Figur 9 ist eine Darstellung der Gleitverbindung zwischen den
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Brennkammerflammrohren.
Figur 1 zeigt ein axiales Gasturbinentriebwerk 10, welches einen mehrstufigen Verdichterteil 12, einen Turbinenteil 14 und eine Brennkammer oder BrennkammerSektion 16 aufweist. Luft wird am Verdichter angesaugt an dem vorderen Ende des Triebwerkes und strömt im wesentlichen axial durch den Verdichter in die Brennkammersektion, wo sie sich mit Kraftstoff in einem Verbrennungsprozess vermischt. Die Brenngase werden dann benutzt, um ein- oder mehrstufige Turbinen in der Sektion 14 anzutreiben. Wenn das Triebwerk 10 ein Strahltriebwerk ist, wie es z.B. im Luftfahrzeugbau verwendet wird, dann werden die Verbrennungsgase mit hoher Geschwindigkeit ausgestossen durch einen Diffusor am hinteren Ende des Triebwerkes. Wenn die Maschine eine Arbeitsturbine ist, wie sie z.B. in Industrieanlagen benutzt wird, dann treiben die Verbrennungsgase eine Arbeitsturbine an, die durch eine Antriebs welle mit einem elektrischen Generator oder einer anderen Einrichtung verbunden ist.
Die Figur 2 zeigt den unteren Teil der BrennkammerSektion 16 und seine Verbindung zu den angrenzenden Teilen des Triebwerkes. Die Leitradschaufeln 20, welche die letzte Stufe des Verdichters bilden, liegen stromaufwärts einer Diffusorleitung 22, welche in einen breiten Raum 24 mündet, gebildet im Innern des Triebwerks-, gehäuses 26 in der Brennkammersektion. Die Kammer 24 ist ringförmig inbezug auf die Triebwerksachse, welche über dem Teilstück der Brennkammersektion nach Figur 2 gelegen ist, und besitzt eine Vielzahl von in ümfangsrichtung um die Achse herum angeordneten Abteilen,die mit jeweils einem Brennkammertopf 30 versehen sind. Luft gelangt vom Verdichter durch die Diffusorleitung 22 in die Kammer 24 und über die Brennkammertopfe 30. Im Innern der Kammer 24 verliert die Luft viel von ihrer Turbulenz und strömt kurzzeitig in umgekehrter Richtung durch das Triebwerk zum vorderen Teil der Kammer, welche zum Teil durch eine Lagerhülse gebildet ist, die in einenkegelstumpfförmigen Wandteil des Triebwerksgehäuses eingesetzt ist. Es ist jeweils eine Lagerhülse 34 mit einem jeden Brennkammertopf ausgerichtet, welche um die Maschinenachse herum verteilt sind. Jede Lagerhülse besitzt einen Deckel 36, angeschraubt an der Lagerhülse, koaxial zu der Brennkammerachse.
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Verdichterluft, welche den Lagerhülsenteil des Gehäuses 26 erreicht, ist stabiler als diejenige Luft am Ausgang der Diffusorleitung und ist ruhiger, zum Eintritt in das vordere Ende des Brennkammertopfes 30. Im Inneren des Brennkammertopfes vermischt sich Luft mit Kraftstoff, dieser wird dann verbrannt und die brennenden Gase strömen rückwärts in die Einlassleitung 40 der Turbinensektion (nicht dargestellt). In dem beschriebenen Brennkammerabschnitt erfolgt eine zweifache Strömungsumlenkung. Die axiale nach hinten gerichtete Strömung der Luft durch die Diffusorleitung 22 wird im Inneren der Kammer 24 umgelenkt und eine weitere Umlenkung erfolgt in der Nähe der Lagerhülse des Gehäuses, zur Wiederherstellung der im wesentlichen axialen Strömung durch das Triebwerk von seinem vorderen zu seinem hinteren Ende.
Jeder Brennkammertopf 30 ist an dem Triebwerksgehäuse 26 an hauptsächlich drei Stellen befestigt. Das hintere Ende des Brennkammertopfes ist mit der Wand verbunden, welche die Turbineneinlassleitung 4O abstützt, der mittlere Teil des Brennkammertopfes ist an der Aussenwand 46 der Diffusorleitung 22 mit Hilfe eines Bandes 42 und eines Befestigungselementes 44 befestigt und der vordere Teil des Topfes ist an einer entfernbaren Platte 48 befestigt, die mittels Schrauben oder dergleichen an dem Deckel 36 der Lagerhülse 34 befestigt ist.
Die Brennkammer umfasst allgemein einen Kühlmantel 50, ein äusseres Flammrohr 52, ein inneres Flammrohr 54, ein Zwischenrohr 56, welches das äussere Flammrohr mit der Turbineneinlassöffnung 40 verbindet und die vordere Stütze 58, welche die Flammrohre 52 und 54 mit der Platte 48 verbindet. Der Kühlmantel 50 hat eine aufgeweitete vordere Seite und begrenzt einen ringförmigen Luftstromkanal zwischen seiner Innenfläche und der Aussenflache des ausseren Flammrohres. Die Luft strömt aus dem Raum 24 in das vordere Ende des Mantels und durch den ringförmigen Kanal in das äussere Flammrohr. Ausserdem strömt Luft durch die Tragstütze 54 in das offene vordere Ende des inneren Flammrohres, und aus demselben in die Brennkammer längs der Zentralachse 38.
Die Flammrohre 52 und 54 bestehen beide aus durchlöcherten, zylinderförmigen, Mantelgehäusen. Das innere Flammrohr 54 ist koaxial zu dem äusseren Flammrohr angeordnet, und bildet die
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Brennkammerachse 38, so dass ein ringförmiger Brennkammerraum zwischen den Flammrohren eingeschlossen ist. Die Kraftstoffeinspritzanlage (nicht dargestellt) erstreckt sich von dem Deckel 36 bis zu den Hülsen 59, welche an der vorderen Begrenzungswand 57 des äusseren Flammrohres montiert sind. Die Verbrennung von Luft und Kraftstoff beginnt im Inneren des ringförmigen Brennkammerraumes in der Nähe der Begrenzungswand 57. Man muss auch in Betracht ziehen, dass der Verbrennungsprozess in der Ubergangsleitung 56 andauern kann und danach gelangen die Gase in die Turbineneinlassöffnung 40.
Da ein Verbrennungsprozess im Inneren des Flammrohres 52 und der Zwischenleitung 56 stattfindet, sind diese Bauteile der Brennkammer beträchtlich höheren thermischen Dehnungen ausgesetzt*, als das Kühlrohr 50, welches von der Verdichterluft umspült wird. Folglich sind die Flammrohre 52 und 54 an der Vorderseite an der Platte 48 durch die Stütze 58 befestigt und das äussere Flammrohr 52 sitzt am hinteren Ende in einer Büchse des vorderen Teiles 64 der Übergangsleitung 56. Das hintere Ende 60 der Ubergangsleitung 56 ist durch ein Verbindungsstück 62 an der Turbineneinlassleitung 40 befestigt. Nur das vordere Ende des Kühlmantels 50 ist an der Diffusorwand 46 mittels eines Bandes 42 befestigt, während das hintere Ende des Mantels durch das Verbindungsstück 62 mit der Turbineneinlassleitung 40 verbunden ist. Bei einer solchen Abstützung der Bauteile kann sich das äussere Flammrohr 52 im Zentrum der Anordnung radial in bezug auf den Kühlmantel ausdehnen, ohne die steifere Befestigung des Mantels an der Diffusorwand 46, welche durch das Band 42 und dem Befestigungselement 44 gebildet wird, zu beeinträchtigen. Eine solche Abstützung der Brennkammer erlaubt auch, dass die Flammrohre 52 und 54 zusammen mit der Stütze 58 und dem Deckel 36 durch die Öffnung in der Lagerhülse 54 ausgebaut oder montiert werden können.
In Figur 3 ist die Aufhängung des inneren Flaramenrohres 54 im äusseren Flammrohr 52 und in der Stütze 58 genauer dargestellt. Diese Aufhängung gewährleiste^ dass das innere Flammrohr aus dem Triebwerk ausgebaut oder unabhängig von dem äusseren Flammrohr in. dem Triebwerk montiert werden kann. Beide Flammrohre 52 und 54 bestehen aus einem Mantelgehäuse , welches aus mehreren
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Ringen zusammengesetzt ist, welche teilweise ineinander geschoben sind und zusammengeschweisst oder auf andere Art und Weise miteinander befestigt sind. Luftzufuhröffnungen 70 , welche in Umfangsrichtung um die Ringe verteilt sind, sind zum Einleiten von verdichteter Luft in den Brennkammerraum zwischen dem inneren und dem äusseren Flammrohr vorgesehen. Das hintere Ende des inneren Flammrohres 54 hat eine axiale Endwand 73, versehen mit einer Anzahl von Wirbelkörpern 72, welche auch Luft in die Brennkammer einleiten und das Vermischen von Kraftstoff und Luft während des Verbrennungsprozesses verbessern. Das entgegengesetzte axiale Ende des inneren Flammrohres 54 ist offen, so dass Luft, welche in den Mantel 50 längs der Achse 38 der Brennkammer eintritt, längs der Achse und dann inbezug auf die Achse radial nach aussen durch das innere Flammrohr in den ringförmigen Brennkammerraum strömen kann.
Das stromabwärts liegende Ende des äusseren Flammrohres, welches in das Zwischenrohr hineinpasst, ist offen, damit die Verbrennungsgase aus der Brennkammer in das Zwischenrohr und schliesslich in die Turbine gelangen. Das stromaufwärts liegende Ende des Flammrohres 52 wird von einer Endwand 74 gebildet, welche eine Vielzahl von Öffnungen 75 hat, siehe Figur 8, um die Büchsen aufzunehmen, in welche die Kraftstoff-Einspritzdüsen vorstehen. In Figur 8 ist nicht in jeder Öffnung 75 eine Büchse 59 dargestellt.
Jeder der Ringe aus welchen die Flammrohre 52 und 54 zusammengesetzt sind, hat eine Vielzahl von, um die Achse verteilten Kühlluftöffnungen 76, in der Nähe der inexnandergeschobenen Teile der Ringe, damit die Luft im wesentlichen parallel zu der Brennkammerachse in den Brennkammerraum gelangt und dabei die Flammrohrwände kühlt. Die Kühlluft beteiligt sich dann am Verbrennungsprozess zusammen mit den anderen Luftströmungen, welche durch die Öffnungen 70 und die Wirbelkörper 72 eintreten.
Die Endwand 74 des äusseren Flammrohres 52 hat eine zentrale Öffnung, in die ein Verstärkungsring 80 montiert und festgeschweisst ist oder auf andere Art und Weise am Flammrohr 52 befestigt ist. In dem Ring 80 ist, siehe Figur 9, ein dehnbarer metallischer Dichtring 82 angeschweisst. Der Dichtungsring passt genau in
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einem Verstärkungsring 84/ der am benachbarten Ende des Flammrohres 54 festgeschweisst oder auf andere Art und Weise befestigt ist. Der Dichtungsring -82 ist mit, um die Achse verteilten Kühlluftöffnungen 86 versehen, zur Kühlung des Verstärkungsringes 80.
Der Dichtungsring 82 , die Verstärkungsringe 82 und 84 und die Ringe des Flammrohres 54, bilden zusammen eine Gleitverbindung. Das Flammrohr 54 mit dem Ring 84 kann in das Flammrohr 52 längs der Achse 38 bis zur dargestellten Lage eingeschoben werden, oder aus dem Flammrohr 52 zur Überprüfung, Auswechslung oder Reparatur heraus genommen werden. Der kleinste innere Durchmesser des Ringes 80 ist grosser als der grösste Aussendurchmesser der Ringe des Flammrohres 54. Ferner, trägt die Endwand 74 des äusseren Flammrohres 52 zusammen mit dem Verstärkungsring 80 das innere Flammrohr 54 koaxial im Innern des äusseren Flammrohres.
Die Abstützung 58, welche das innere Flammrohr 52 und das äussere Flammrohr 54 mit der Platte 48 verbindet, besteht hauptsächlich aus zwei Serien von Tragstäben. Die erste Serie ist mit dem äusseren Flammrohr verbunden und besteht aus den Stäben 90, 92, 94 sowie 96 und die zweite Serie ist mit dem inneren Flammrohr 54 verbunden und besteht aus den Stäben 100, 102, 104 sowie 106. Die erste Serie der Stäbe erstreckt sich von dem Verstärkungsring 80, an der Endwand 74 des äusseren Flammrohres 52 parallel zu der verlängerten Brennkammerachse 38 bis zu der Platte 48. Die zweite Serie der Stäbe 100, 102, 104 und 106 ist mit dem Verstärkungsring 84 verbunden, der am inneren Flammrohr 54 befestigt ist. Die Stäbe verlaufen parallel zur Achse 38 und durch die Stäbe 90, 92, 94 und 96 bis zur Platte 48. Die Enden der Stäbe sind in der Nähe der Platte 48 paarweise miteinander verbunden und besitzen durchtrennbare Verbindungen. Insbesondere sind die Enden der Stäbe 90 und 100 miteinander mit Hilfe einer Schraube 110 verbunden. Die Stäbe 92 und 102 sind durch eine Schraube 112, die Stäbe 94 und 104 durch Schraube 114 und die Stäbe 96 und 106 durch eine Schraube 116 miteinander verbunden. Die zweite Serie der Stäbe, welche mit dem Flammrohr verbunden sind, sind miteinander durch ein vierarmiges Kreuzstück 118, siehe Figur 6, verbunden, so dass wenn die Stabenden zusammengeschraubt sind, das Kreuzstück all diese Stäbe in einer rechteckförmigen Anordnung hält wobei die
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zweite Serie der Stäbe 100, 102, 104 und 106 näher an der verlängerten Achse 38 gelegen ist, als die erste Serie der Stäbe 90, 92, 94 und 96. Die erste Serie der Stäbe sind in der rechteckigen Anordnung in Abstand voneinander angeordnet, dass das innere Flammrohr 54 aus dem äusseren ,Flammrohr 52 durch die im Rechteck angeordneten Stäbe ohne Schwierigkeiten herausgezogen werden kann nachdem die durch die Schrauben 110, 112, 114, 116 vorgenommenen Verbindungen gelöst sind. Die zweite Serie der Stäbe hält auch das innere Flammrohr 54 , koaxial in dem äusseren Flammrohr 52 fest, wenn die beiden Serien der Stäbe miteinander verbunden sind.
Ein Gabelkopf 120, siehe Figuren 3 und 4, ist in der Mitte des Kreuzstückes 118 befestigt und ein Verbindungsstück 122 erstreckt sich zwischen dem Gabekopf und der Platte 48. An der Verbindungsstelle mit dem Gabelkopf, ist das Verbindungsstück 122 mit einem kugelförmigen Lagerkopf 124 versehen, welcher in bezug auf das Verbindungsstück einstellbar ist, um die genaue Lage der Flammrohre 52 und 54 längs der Achse 38 im Innern der Brennkammer einzustellen. Das entgegengesetzte Ende des Verbindungsstückes 122 ist mit der Platte 48 verbunden, und ragt in einen Schlitz derselben, siehe Figur 5. Dieser Schlitz verhindert, dass das Verbindungsstück sich dreht, wenn die Befestigungsmutter 126 auf eine Stiftschraube 128 aufgeschoben wird, die am Ende des Verbindungsstückes 122 vorgesehen sein kann.
Um das innere Flammrohr 54 aus der im Triebwerk angeordneten Brennkammer zu entfernen, wird die Befestigungsmutter 126 von der Stiftschraube 128 entfernt und auch die Platte 48 wird entfernt, um die Öffnung 130 in dem Deckel 36 freizulegen. Die Schrauben 110, 112, 114 und 116 sind nun zugänglich, welche die erste und die zweite Serie der Stäbe miteinander verbinden. Wenn diese Schrauben entfernt sind, kann das gesamte Flammrohr 54 zusammen mit den Stäben 100, 102, 104, 106 axial aus dem äusseren Flammrohr 54 durch die Anordnung der Stäbe 90, 92, 94 und 96 und durch die Öffnung 130 in dem Deckel 36 herausgezogen werden, welcher normalerweise durch die Platte 48 geschlossen ist. Die Öffnung 130 ist etwas breiter als die grösste diametrale Abmessung der zweiten Serie der Stäbe, des Verstärkungsringes 84 oder dos Flammrohres 54.
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Wenn das innere Flammrohr entfernt ist, kann die Inspektion der inneren Seite des äusseren Flammrohres 52, der Kraftstoffeinspritzdüsen, welche in die Büchsen 59 eingesetzt sind, des Zwischenrohres 56 und der ersten Stufe der Turbinenlaufradschaufeln durch die öffnung 130 hindurch vorgenommen werden. Natürlich kann, auch das innere Flammrohr 54 falls es ausgebaut ist, untersucht werden und somit kann der gesamte "heisse" Abschnitt des Treibwerkes untersucht werden, ohne dass die Brennkammer 30 ganz auseinandergenommen werden muss und ohne, dass die Kraftstoffeinspritzanlagey welche zwischen der Brennkammer und dem Deckel 36 vorgesehen ist,entfernt werden muss. Es ist selbstverständlich, dass die Vereinfachung der Inspektion infolge des entfernbaren Zentralflammrohres beträchtliche Zeitersparnisse bei einer periodischen Inspektion zur Folge hat. Falls irgendwelcher Schaden oder eine Alterung des inneren Flammrohres 54 auftritt, so kann dieser Teil 54 des Triebwerkes ersetzt werden, ohne die übrigen Teile der Brennkammer auseinanderzubauen.
Der Einbau des inneren Flammrohres nach der Inspektion oder Auswechslung erfolgt , indem das Flammrohr 54 zusammen mit den Stäben 100, 102, 104 und 106 durch die öffnung 130 und durch die Anordnung von Stäben 90, 92, 94 und 96 eingeschoben wird bis das Flammrohr 54 im äusseren Flammrohr 52 längs der Achse 38 liegt. Die Schrauben 110, 112, 114 und 116 werden dann an die zugeordneten Stangenpaare festgeschraubt. Die Platte 48 wird angeschraubt oder auf andere Art und Weise befestigt damit das Verbindungsstück 112 sich zwischen dem Gabelkopf und der Platte erstreckt. Die Befestigungsmutter 126 wird aufgeschraubt und festgezogen um die Flammrohre 54 und 52 in der gewünschten Lage zu halten.
Damit die Flammrohre 52 und 54 im Innern des Triebwerksgehäuses in der gewünschten Lage um die Achse 38 montiert sind, ist ein Zentrierungs- und nichtrotierendes Bindeglied 132 an der Platte 48 befestigt und ist mit den Stäben 94 und 104 ausgerichtet und greift um dieselben zum Festhalten der Flammrohre. Das Ende des Verbindungsgliedes 132 und seine Verbindung mit den Stäben ist ausführlicher in Figur 7 dargestellt. Das Bindeglied ist gabelförmig und der Raum zwischen den Gabelenden stimmt genau mit der Breite der Stäbe 94 und 104 überein, so dass die Stäbe und
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das Bindeglied 132, wie dargestellt, miteinander verbunden werden können. Die seitliche Abmessung der anderen Tragestäbe ist grosser als der Abstand zwischen den Gabelenden, so dass die gewünschte Orientation der Flammrohre um die Zentralachse immer gewährleistet ist. Der Deckel 36 und die Platte 48 müssen ebenso mit Zapfen oder anderen geeigneten Einstellmittel versehen werden, so dass das Bindeglied 132 immer die gleiche Länge im Innern des Triebwerkes erhält.
Obschon die Erfindung anhand eines bestimmten Ausführungsbeispieles beschrieben wurde, können zahlreiche Abänderungen vorgenommen werden. So können z.B. anstelle der Stäbe und des Bindegliedes 132 zwischen der Platte 48 und den Flammrohren 52, 54 auch andere Abstützmittel verwendet werden. Wesentlich ist lediglich, dass die Abstützmittel ein axiales Ausbauen' der Brennkammer ermöglichen, Der dargestellte Aufbau der Flammrohre kann auch abgeändert werden , ohne die Entfernbarkeit des Zentralflammrohres in Frage zu stellen.
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Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜECHE
    jl .J Brennkammer für ein Gasturbinentriebwerk oder dergleichen mit einem äusseren Flammrohr das aus einem durchlöcherten Mantelgehäuse besteht und eine Zentralachse der Brennkammer festlegt, wobei das Mantelgehäuse an einem axialen Ende offen ist, und am entgegengesetzten Ende eine Endwand besitzt, die eine zur Achse konzentrische Oeffnung hat und eine Vielzahl von ringförmig um die Achse angeordnete Oeffnungen, in welchen Einspritzdüsen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein entfernbares inneres Flammrohr, welches aus einem durchlöcherten Mantelgehäuse besteht, sich in das äussere Flammrohr von der konzentrischen Oeffnung in der Endwand des äusseren Flammrohres längs der Achse
    das
    erstreckt, wobei das/innere Flammrohr bildende Mantelgehäuse derart bemessen ist, dass es durch die konzentrische Oeffnung in der Endwand des äusseren Flammrohres einzusetzen bzw. auszubauen ist und wobei es in eingebauter Stellung genau in die Oeffnung der Endwand des äusseren Flammrohres eingepasst ist und einen ringförmigen Brennkammerraum in der Nähe der Endwand und zwischen dem inneren und dem äusseren Flammrohr bildet.
  2. 2. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erste Stützen am gelöcherten Mantelgehäuse des äusseren Flammrohres angeordnet sind, und, dass zweite Stützen am gelöcherten Mantelgehäuse des inneren entfernbaren Flammrohres angeordnet sind und mit den ersten Stützen lösbar verbunden sind.
  3. 3. Brennkammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stützen eine erste Serie Stäbe sind,die an der Endwand des äusseren Flammrohres befestigt und in Abstand von der verlängerten Brennkammerachse angeordnet sind.
  4. 4. Brennkammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Stützen eine zweite Serie Stäbe sind, die am entfernbartm inneren Flammrohr befestigt sind und näher an der verlängerten Brennkammerachse als die ersten Stäbe liegen.
  5. 5. Brennkammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Serie der Stäbe an ihren Enden lösbar miteinander
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    verbunden sind, die den jeweiligen Verbindungen am inneren bzw. am äusseren Flammrohr gegenüber liegen.
  6. 6. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das innere und das äussere Flammrohr zylindrische gelöcherte Mantelgehäuse sind.
  7. 7..Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausbauen des inneren Flammrohres ein Teil des Triebwerksgehäuses entfernbar ausgebildet ist.
  8. 8. Brennkammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der entfernbare Wandteil des Triebwerksgehäuses eine Platte umfasst, die an einer Stelle des Gehäuses liegt, welche mit der Brennkammerachse ausgerichtet ist.
  9. 9. Brennkammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Flammrohr wenigstens zum Teil längs der Brennkammerachse an der Endwand des äusseren Flammrohres abgestützt ist.
  10. 10. Brennkammer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass lösbare Stützen zur Verbindung des inneren und des äusseren Flammrohres mit dem entfernbaren Wandteil des Triebwerksgehäuses vorgesehen sind. ·
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DE19762632385 1975-07-21 1976-07-19 Brennkammer fuer gasturbinentriebwerke Ceased DE2632385A1 (de)

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