DE334875C - Einrichtung zur Sicherung der Zuendung fuer Verbrennungskammern - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Sicherung der Zündung für Verbrennungskammern. Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Gegenstand, welche eine leichte und sichere Zündung einer brennbaren Mischung gestattet, der eine bestimmte Geschwindigkeit erteilt ist, wie sie im allgemeinen bei Verbrennungsturbinen Anwendung findet.
• Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird die Strömung der heißen Gase durch ein Abschlußorgan, das vorzugsweise gegen den Ausgang der Verbrennungskammer oder den Eintritt der Expansionsdüsen zu gelegen ist, augenblicklich verlangsamt oder verhindert, bis die Zündung stattgefunden hat. Dieses Abschlußorgan kann von Hand bewegt oder durch irgendein mechanisches, dem Einfluß der Temperatur oder einer Zeitvorrichtung unterworfenes Mittel gesteuert werden. Z. B. kann man ein Schmelzorgan anwenden, das aus einem Diaphragma oder einem Pfropfen aus Blei, Aluminium, Bronze oder irgendeinem anderen geeigneten Material besteht- und gegebenenfalls mit einer kleinen Öffnung für den Durchgang der zur Aufrechterhaltung der Verbrennung notwendigen Luft versehen sein kann.
• Das Abschlußorgan läßt sich natürlich jeder beliebigen Form der Verbrennungskammer anpassen. Die U-förmige Kammer, welche zur Erläuterung der Erfindung beschrieben werden soll, ist indessen besonders für die Anbringung des Schmelzkörpers oder des Abschlußorgans erdacht worden und diese besondere Anordnung bildet ebenfalls einen Teil der Erfindung. Das Verständnis der Erfindung soll durch die Zeichnung erleichtert werden, welche beispielsweise die Anwendung der Erfindung bei der Verbrennungskammer einer Turbine für Torpedos mit Eigenantrieb zeigt.
• Die Fig. x ist ein Hauptschnitt durch eine U-förmige Verbrennungskammer. Die Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie X-X der Fig. z und die Fig. 3 ein Schnitt durch die Düse nach der Linie Y-Y der Fig. z.
• Gemäß Fig. z liegt die Verbrennungskammer a, c, b in dem Kreisquerschnitt eines Torpedos. Der Verbrennungsraum a dieser Kammer ist an einen Kühlraum b durch den Kanal c angeschlossen. in dem vorzugsweise das Schmelzorgan angeordnet wird. -Die kalte Druckluft kommt durch die Anschlußleitung d an, geht durch ein Drosseldiaphragma e und tritt durch den Ringraum f in den Verbrennungsraum a. Der Brennstoff wird durch das Rohr g zugeführt, geht durch das Filter 1a und das Diaphragma i und tritt durch die Düse j aus, wo er durch die mit Überdruck über die Kanäle zugeführte Luft zerstäubt wird. Das so gebildete entflammbare Gemisch wird z. B. durch eine Schmelzpatrone entzündet, die in dem Patronenträger L enthalten ist, dessen Schlagbolzen in durch den im Raiun a entstehenden Druck niedergedrückt wird. Die Verbrennung findet in dem mit einem Mantel n aus feuerbeständigem Stoff ausgekleideten Raum a statt und die heißen Gase ziehen durch den Kanal c in den Kühlraum b. In diesem Raum kühlen sie sich ab, indem sie durch das senkrechte Rohrenbündel des mit Wasser gefüllten, oben offenen Behälters o streichen, wobei eine bestimmte Menge des durch den Stutzen P und die Kanäle p1, P2 in den Behälter o tretenden Wassers verdampft wird. Ein Teil des vom Stutzen p kommendenWassers tritt nach Umlauf in dem Mantel q durch die Kanäle ql in den Mantel des Verbrennungsraumes, von wo er durch die Kanäle q2 in diesen Raum gelangt, um bei Berührung mit den heißen Gasen zu verdampfen.
• Das am Oberende des Raumes b gebildete Gasdampfgemisch expandiert in den geeignet geneigten und durch einen Wassermantel y gekühlten Düsen t1 und trifft an der Stelle s auf die Schaufeln der in der Zeichnung nicht näher dargestellten Turbine. Das vordere,Lager des Turbinenläufers ist in der Kappe at angeordnet.
• Da das brennbare Gemisch einen Raum a, der infolge des z. B. bei Torpedos verfügbaren engen Raumes einen kleinen Querschnitt aufweist, zu durchstreichen hat, so leuchtet ein, daß es eine große Strömungsgeschwindigkeit aufweisen und diese Geschwindigkeit die.Zündung verhindern wird.
• Um diesen Übelstand zu beseitigen, kann man erfindungsgemäß die Düsen t1 und t2, wie Fig. 3 zeigt, durch einen Schmelzpfropfen v verschließen, der ein kleines Loch für den Durchgang der zur Aufrechterhaltung der Verbrennung notwendigen Luft besitzt. Die durch die Verbrennung frei werdende Wärme bringt den Pfropfen v zum Schmelzen und zum Verschwinden, sobald- er überflüssig geworden ist. Öffnungen w, welche vor den Pfropfen u angeordnet sind, gestatten den Ersatz der Pfropfen nach jedem Schuß.
• .Man kann den gleichen Zweck durch Anordnung einer Schmelzplatte dl in dem Kanal c erreichen, die von außen in die Nuten b1, b2 eingeschoben wird. Die Einführungsöffnung für die Platte a1 wird durch ein keilförmiges Stück cl verschlossen., das durch eine in der Art eines Reiters aufgesetzte Schraube dl in der Einführungsöffnung gehalten wird. Das keilförmige Stück cl ist mit zwei Lappen ei, e2 versehen, mittels deren es zwecks Erneuerung der Schmelzplatte cal nach jeder Zündung herausgezogen werden kann. Wenn die wahrscheinlicherweise auftretende Urdichtheit zwischen der Platte a1 und deren Führung nicht genügt, um eine hinreichende Menge Luft für die Aufrechterhaltung der Verbrennung übertreten zu lassen, kann die Platte a1 mit Löchern f1 versehen werden, nie die Zeichnung zeigt. Die Pfropfen v oder die Platte a1 können natürlich durch ein Ventil oder überhaupt durch irgendein Abschlußorgan ersetzt werden, das durch einen der Wärmewirkung ausgesetzten Körper beherrscht wird. Man kann die Drosselung auch durch eine nicht schmelzbare Platte oder ein gleichwertiges Ventil erreichen, wobei dann die Steuerung von Hand zu erfolgen hat, oder man kann hierfür eine Zeitvorrichtung oder ein inechanisches,_von der Temperatur beeinflußtes oder unabhängiges Organ benutzen. Die Anwendung eines -Abschlußorgans wie eines Schmelzkörpers oder eines gleichwertigen Mittels ist jedesmal dann unerläßlich, wenn der Querschnitt der Verbrennungskammer im Verhältnis zur Leistung verringert ist, d. h. wenn die Strömungsgeschwindigkeiten der - -Gase -in der Kammer groß sind in bezug auf die Verbreitungsgeschwindigkeit- der Verbrennung innerhalb der Verbrennungsgase. -Bei den Turbinen für Torpedos hat die Anwendung eines Abschlußorgans oder eines Schmelzkörpers im besonderen nicht bloß den Vorteil, die Benutzung von schwer entflammbaren Brennstoffen, wie. z. B. des v_ an der Marine vorgeschriebenen Petröleiüns, zu ermöglichen, sondern sie verringert auch in starkem Maße die Luft, welche die Kammer in kaltem Zustand zwischen dem Augenblick der Öffnung des Lufteinlasses und demjenigen der Entzündung und Erhitzung des .Gemisches durchströmt. Diese Luftmenge beträgt im Mittel zo Prozent der für eine Zündung erforderlichen Gesamtluft. Man erzielt sonach durch die Anordnung des Abschlußorganes nach der Erfindung eine wesentliche Herabsetzung des Luftverbrauchs.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Sicherung der Zündung für Verbrennungskammern irgendwelcher Form, insbesondere für U-förmige, aus einem Verbrennungs- und einem anschließenden Abkühlungsraum bestehende Verbrennungskammern und für Verbrennungsturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Weg der heißen Gase ein Drosselorgan vorgesehen ist, das bis zum Auftreten einer bestimmten Verbrennungstemperatur in Wirksamkeit bleibt, zum Zweck, eine sichere Zündung von schwer entflammbaren, mit einer gewissen Geschwindigkeit bewegten Gemischen, wie sie in Verbrennungsturbinen verwendet werden, zu gewährleisten und gleichzeitig den Verbrauch an Kaltluft zwischen dem Augenblick der Öffnung des Lufteinlasses für die Kammer und demjenigen des Beginns der Verbrennung herabzusetzen. .