DE60319168T2 - Vorrichtung zur Positionierung eines Zünders an einer Gasturbinenbrennkammerwand - Google Patents

Vorrichtung zur Positionierung eines Zünders an einer Gasturbinenbrennkammerwand Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Zündvorrichtung für ein Gasturbinentriebwerk und speziell auf eine Vorrichtung zur Positionierung einer Zündvorrichtung innerhalb eines Wandanschlusses eines Gasturbinentriebwerks.
  • Es ist allgemein bekannt, dass man in einem Gasturbinentriebwerk eine Zündvorrichtung verwendet, um ein Brennstoff/Luft-Gemisch innerhalb seines Brennkammersystems zu zünden und die gewünschten Gase zu erzeugen. Typischerweise ist die Zündvorrichtung in relativer Nähe zu dem Brennstoff/Luft-Gemisch angeordnet, das eine Mischvorrichtung durch einen Anschluss in der Außenwand verlässt, was zur Folge hat, dass die Zündvorrichtung in einen Bereich vorragt, der die primäre Brennzone stromab von der Mischvorrichtung definiert. Während verschiedene Verbesserungen an der Zündvorrichtung selbst und ihrer Kühlung erzielt wurden (z. B. US-Patent 3 990 834 für DuBell und andere), ist zu verstehen, dass in Bezug auf die Vorrichtung, die die Zündvorrichtung in einem Anschluss in der äußeren Wand der Gasturbinentriebwerksbrennkammmer in Stellung hält, wenig erreicht wurde.
  • Bisherige Vorrichtungen, die zu diesem Zweck verwendet werden, entwickelten sich aus einem einfachen Rohr zu einem Hohlrohr, das oben einen Flansch aufweist um zu verhindern, dass das Zündvorrichtungsrohr in den Brennkammerströmungspfad eintritt. Solch ein Flansch kann entweder Teil des Rohrs oder einer auf ein einfaches Rohr aufgeschweißten Deckplatte sein. Andere Zündvorrichtungsrohre sind gemeinsam mit Ringen verwendet worden, die Verschleißkragen aufweisen, die sich unterhalb der Dichtungsfläche erstrecken. Bis heute weisen jedoch solche Zündvorrichtungsrohre im Allgemeinen einen einzigen Bohrungsinnendurchmesser auf (siehe z. B. EP 1 041 344 A ).
  • Ein Anliegen, dass unter Fachleuten seit kurzem Beachtung gefunden hat, ist die Fähigkeit, die Schweißverbindung, die das Zündvorrichtungsrohr mit dem Wandanschluss verbindet, zu inspizieren. Insbesondere fand man heraus, dass das axiale Spiel zwischen dem Zündvorrichtungsrohr und einem Kühlkern für die Wand erhöht werden müsste, um eine Sichtprüfung einer derartigen Schweißverbindung zuzulassen. Derzeitige Spezifikationen schreiben vor, dass ein Spiel von wenigstens 3,54 mm (0,100 Zoll) geschaffen werden muss, um eine Fluoreszenzeindringprüfung zu ermöglichen.
  • Zusätzlich ist bei Zündvorrichtungen kein Mechanismus vorgesehen, der im Falle, dass die Schweißverbindung aufbricht, ein Freisetzen des Zündvorrichtungsrohrs in den Brennkammerströmungspfad verhindert. Es ist verständlich, dass aufgrund des Fehlens eines solchen Mechanismus, das Zündvorrichtungsrohr einfach nach innen rutschen wird, bis ein Flansch mit der Wand in Kontakt tritt. Dies kann dazu führen, dass die Spitze der Zündvorrichtung durch das Zündvorrichtungsrohr verdeckt wird und dadurch ein normaler Betrieb der Zündvorrichtung verhindert wird.
  • In ähnlicher Weise hat man herausgefunden, dass der Dichtungsflansch eines mit dem Zündvorrichtungsrohr verwendeten Ringes die gegebenenfalls durch Abnutzung durchbrechen kann, wobei der Ring dann in den Brennkammerströmungskanal eintreten kann. Gleichzeitig wird man darin bestärkt, einen Ring mit flachem Profil zu verwenden, bei dem der Verschleißkragen unterhalb der Dichtungsfläche zu dem Zündvorrichtungsrohr angeordnet ist, um einen größeren Abstand zu dem Brennkammergehäuse zu begünstigen.
  • Somit wäre es angesichts des zuvor Gesagten wünschenswert, ein verbessertes Zündvorrichtungsrohr für ein Gasturbinentriebwerk zu entwickeln, das ein größeres axiales Spiel für die Sichtprüfung der Schweißverbindung zulässt, die die Zündvorrichtung in einem Wandanschluss zurückhält. Es wäre ferner wünschenswert, dass ein solches Zündvorrichtungsrohr die Verwendung eines Ringes mit flachem Profil bei gleichzeitig formschlüssiger Rückhaltemerkmale zulässt, die ein Eindringen des Zündvorrichtungsrohres und des Ringes in den Brennkammerströmungspfad verhindern.
  • In einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Zündvorrichtungsrohr offenbart, das eine innere Oberfläche, eine äußere Oberfläche und eine hindurch verlaufende Längsachse aufweist. Insbesondere enthält das Zündvorrichtungsrohr: einen ersten Abschnitt, der innerhalb eines Anschlusses einer Wand für die Brennkammer positioniert ist, wobei der erste Abschnitt eine innere Oberfläche mit einem inneren Durchmesser und eine äußere Oberfläche mit einem Außendurchmesser aufweist; einen zweiten Abschnitt, der neben dem ersten Abschnitt angeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt eine Innenfläche mit einem Innendurchmesser und eine Außenfläche mit einem Außendurchmesser aufweist, wobei sich der Außendurchmesser des zweiten Abschnitt ausgehend von dem Außendurchmesser des ersten Abschnitts an einem ersten Ende auf einen vorbestimmten Außendurchmesser an einem zweiten Ende vergrößert; und einen dritten Abschnitt, der neben dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, wobei der dritte Abschnitt eine Innenfläche mit einem Innendurchmesser und eine Außenfläche mit einem Außendurchmesser aufweist, wobei der Außendurch messer des dritten Abschnitts mit dem vorbestimmten Außendurchmesser im Wesentlichen gleich groß ist. Darüber hinaus ist der Innendurchmesser des zweiten Abschnitts des Zündvorrichtungsrohrs mit dem Innendurchmesser des ersten Abschnitts im Wesentlichen gleich, und der Innendurchmesser des dritten Abschnitts des Zündvorrichtungsrohres ist größer als der Innendurchmesser des zweiten Abschnitts.
  • In einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Positionierung einer Zündvorrichtung innerhalb eines Wandanschlusses eines Gasturbinentriebwerks offenbart, wobei sich eine Längsachse durch den Wandanschluss erstreckt. Die Vorrichtung enthält einen Ring zur Aufnahme der Zündvorrichtung und ein mit dem Wandanschluss verbundenes Zündvorrichtungsrohrs. Der Ring enthält ferner einen ersten Abschnitt, einen Verschleißkragen, der sich von dem ersten Abschnitt im Wesentlichen parallel zu der Längsachse erstreckt, und einen Dichtungsflansch, der sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse erstreckt. Das Zündvorrichtungsrohr enthält ferner: einen ersten Abschnitt, der innerhalb des Wandanschlusses positioniert ist, wobei der erste Abschnitt eine Innenfläche mit einem Innendurchmesser und eine Außenfläche mit einem Außendurchmesser aufweist; einen zweiten Abschnitt, der neben dem ersten Abschnitt angeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt eine Innenfläche mit einem Innendurchmesser und eine Außenfläche mit einem Außendurchmesser aufweist, wobei der Innendurchmesser des zweiten Abschnitts mit dem Innendurchmesser des ersten Abschnitts im Wesentlichen gleich ist; und einen dritten Abschnitt, der neben dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, wobei der dritte Abschnitt eine Innenfläche mit einem Innendurchmesser und eine Außenfläche mit einem Außendurchmesser aufweist, wobei der Innendurchmesser des dritten Abschnitts größer als der Innendurchmesser des ersten und des zweiten Abschnitts ist. Der Ringverschleißkragen erstreckt sich in den dritten Abschnitt des Zündvorrichtungsrohrs hinein und ist in der Lage, sich um ein vorbestimmtes Maß im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse zu bewegen.
  • In einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Positionierung einer Zündvorrichtung innerhalb eines Wandanschlusses einer Gasturbinentriebwerksbrennerkammer offenbart, wobei sich eine Längsachse durch den Wandanschluss erstreckt. Die Vorrichtung enthält einen Ring zur Aufnahme der Zündvorrichtung und ein mit dem Wandanschluss verbundenes Zündvorrichtungsrohr. Der Ring enthält ferner einen ersten Abschnitt, einen Verschleißkragen, der sich von dem ersten Abschnitt aus im Wesentlichen parallel zu der Längsachse erstreckt, und einen Dichtungsflansch, der sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse erstreckt. Das Zündvorrichtungsrohr enthält ferner: einen ersten Abschnitt, der innerhalb des Wandanschlusses positioniert ist, wobei der erste Abschnitt eine Innenfläche mit einem Innendurchmesser und eine Außenfläche mit einem Außendurchmesser aufweist; einen zweiten Abschnitt, der neben dem ersten Abschnitt angeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt eine Innenfläche mit einem Innendurchmesser und eine Außenfläche mit einem Außendurchmesser aufweist, wobei sich der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts ausgehend von dem Außendurchmesser des ersten Abschnitts an einem ersten Ende auf einen vorbestimmten Außendurchmesser an einem zweiten Ende vergrößert; und einen dritten Abschnitt, der neben dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, wobei der dritte Abschnitt eine Innenfläche mit einem Innendurchmesser und eine Außenfläche mit einem Außendurchmesser aufweist, wobei der Außendurchmesser des dritten Abschnitts mit dem vorbestimmten Außen durchmesser im Wesentlichen gleich ist. Der vorbestimmte Außendurchmesser des zweiten und des dritten Abschnitts des Zündvorrichtungsrohrs ist größer als ein Durchmesser des Wandanschlusses, um zu verhindern, dass sich das durch den Wandanschluss erstreckende Zündvorrichtungsrohr über eine vorbestimmte Entfernung hinaus erstreckt.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielhaft Bezug nehmend auf beigefügte Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
  • 1 eine Querschnittsansicht eines Gasturbinentriebwerks, das eine Zündvorrichtung und eine Vorrichtung zur Positionierung der Zündvorrichtung innerhalb eines Wandanschlusses der Brennkammmerwand enthält, gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine perspektivische Explosionsansicht der in 1 dargestellten Vorrichtung;
  • 3 eine vergrößerte Schnittansicht der in 1 und 2 dargestellten Vorrichtung;
  • 4 eine vergrößerte Schnittansicht der in 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung, bei der der Ring innerhalb des Zündvorrichtungsrohrs in Seitenrichtung abgerutscht ist;
  • 5 eine vergrößerte Schnittansicht der in 1 bis 4 dargestellten Vorrichtung, bei der die Schweißverbindung mit dem Wandanschluss aufgebrochen ist und sich das Zündvorrichtungsrohr entlang der Längsachse in eine innen befindliche Lage bewegt hat; und
  • 6 eine vergrößerte Schnittansicht der in 1 bis 5 dargestellten Vorrichtung, bei der sich der Dichtungsflansch des Rings abgenutzt hat und innerhalb des Zündvorrichtungsrohrs gehalten wird.
  • Indem nun im Einzelnen auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen gleiche Bezugszeichen dieselben Elemente in allen Figuren bezeichnen, zeigt 1 eine Brennkammer 10 eines Gasturbinentriebwerks. Dabei ist zu beachten, dass die Brennkammer 10 in herkömmlicher Weise Verbrennungsgase erzeugt, die aus dieser durch eine Hochdruckturbinendüsenanordnung 12 ausgestoßen werden, von welcher aus die Verbrennungsgase zu einer herkömmlichen Hochdruckturbine und wiederum zu einer herkömmlichen Niederdruckturbine geleitet werden. Insbesondere wird ein Brennstoff/Luft-Gemisch zu einem Verbrennungsraum 14 der Brennkammer 10 über eine Mischvorrichtung 16 geliefert. Der Verbrennungsraum 14 ist allgemein durch einen Domabschnitt 17 an einem stromauf gelegenen Ende, eine Außenwand 18 und einen Innenwand 20 definiert.
  • Es ist ersichtlich, dass ein Anschluss 22 in der Außenwand 18 und eine Öffnung 24 in dem Gehäuse 26 geschaffen sind, so dass eine Zündvorrichtungsanordnung, die allgemein mit der Ziffer 28 bezeichnet ist, an einem stromauf gelegenen Ende des Verbrennungsraums 14 positioniert ist. Auf diese Weise ist die Zündvorrichtungsanordnung 28 in der Lage, das Brennstoff/Luft-Gemisch, das in den Verbrennungsraum 14 eintritt, zu zünden, so dass in ihm Verbrennungsgase erzeugt werden. Die Zündvorrichtungsanordnung 28 enthält eine Zündvorrichtung 30, die einen Kopfabschnitt 32 aufweist, der sich in den Verbrennungsraum 14 hinein erstreckt. Es ist verständlich, dass der Kopfabschnitt 32 durch elektrische Entladung oder ein anderes ähnliches und typisches einen Brennstoff entzündendes Ereignis erhitzt werden kann.
  • Bezug nehmend auf die vorliegende Erfindung ist eine Vorrichtung zur Positionierung und Ausrichtung einer Zündvorrichtung 30 innerhalb eines Wandanschlusses 22 geschaffen, die ein Zündvorrichtungsrohr 34 und einen Ring 36 enthält. Das Zündvorrichtungsrohr 34, das vorzugsweise mit dem Wandanschluss 22 mit Hilfe einer Schweißverbindung 38 verbunden ist, ist so konstruiert, dass es eine Sichtprüfung der Schweißverbindung 38 zwischen einem benachbarten Kühlklumpen 40 der äußeren Wand 18 und dem Zündvorrichtungsrohr 34 ermöglicht. Derzeitige Spezifikationen schreiben vor, dass ein axiales Spiel (das in 4 als ein Zwischenraum 35 zwischen dem Zündvorrichtungsrohr 34 und dem äußeren Wandanschluss 18 identifiziert ist) von wenigstens 3,54 mm (0,100 Zoll) vorzusehen ist.
  • Insbesondere ist in 2 zu ersehen, dass das Zündvorrichtungsohr 34 allgemein eine innere Oberfläche 42, eine äußere Oberfläche 44 und eine sich durch das Zündvorrichtungsrohr hindurch erstreckende Längsachse 46 aufweist. Es ist einsichtig, dass sich die Längsachse 46 auch durch den Wandanschluss 22 erstreckt. Das Zündvorrichtungsrohr 34 enthält ferner einen ersten Abschnitt 48, der innerhalb des Wandanschlusses 22 und benachbart zu diesem angeordnet ist. Der erste Abschnitt 48 des Zündvorrichtungsrohrs weist eine innere Oberfläche 50 mit einem Innendurchmesser 52 und eine äußere Oberfläche 54 mit einem Außendurchmesser 56 auf. Selbstverständlich ist der Außendurchmesser 56 des ersten Abschnitts 48 des Zündvorrichtungsrohrs vorzugsweise mit dem Durchmesser 58 des Wandanschlusses 22 im Wesentlichen gleich, so dass er daran einfach angeschweißt werden kann.
  • Das Zündvorrichtungsohr 34 enthält einen zweiten Abschnitt 60, der neben dem ersten Abschnitt 48 des Zündvorrichtungsrohrs angeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt 60 des Zündvorrichtungsohrs eine Innenfläche 62 mit einem Innendurchmesser 64 und eine Außenfläche 66 mit einem Außendurchmesser 68 aufweist. Es ist zu beachten, dass sich der Außendurchmesser 68 des zweiten Abschnitts vorzugsweise ausgehend von dem Außendurchmesser 58 des ersten Abschnitts an einem ersten Ende 70 auf einen vorbestimmten Außendurchmesser an einem zweiten Ende 74 vergrößert. Dementsprechend weist die äußere Oberfläche 66 des zweiten Abschnitts eine sich aufweitende Erscheinungsform auf und erstreckt sich vorzugsweise unter einem Winkel 76 in Bezug auf die Außenfläche 54 des ersten Abschnitts in einem Bereich von ungefähr 5–25° (siehe 4). Ein bevorzugterer Bereich des Winkels 76 beträgt ungefähr 9–21° und der am meisten bevorzugte Bereich beträgt ungefähr 12–16°. Der Innendurchmesser 64 des zweiten Abschnitts 60 des Zündvorrichtungsrohrs ist vorzugsweise mit dem Innendurchmesser 52 des ersten Abschnitts 48 des Zündvorrichtungsrohrs im Wesentlichen gleich.
  • Ein dritter Abschnitt 78 ist neben dem zweiten Abschnitt 60 des Zündvorrichtungsrohrs angeordnet und weist ebenfalls eine Innenfläche 80 mit einem Innendurchmesser 82 und eine Außenfläche 84 mit einem Außendurchmesser 86 auf. Es ist ersichtlich, dass der Außendurchmesser 86 des dritten Abschnitts 78 des Zündvorrichtungsrohrs im Wesentlichen konstant und mit einem maximalen Außendurchmesser 68 des zweiten Abschnitts im Wesentlichen gleich ist. Der maximale Außendurchmesser der Außenfläche 66 für den zweiten Abschnitt 60 des Zündvorrichtungsrohrs ist vorzugsweise größer als der Durchmesser 58 des Wandanschlusses 22, um zu verhindern, dass sich das Zündvor richtungsrohr 34 in dem Falle, dass die Schweißverbindung 38 aufbricht (siehe 5), nach innen durch den Wandanschluss über eine vorbestimmte Strecke 88 hinaus erstreckt. Insbesondere wird sich das Zündvorrichtungsrohr 34 vorzugsweise entlang der Längsachse 46 um nicht mehr als ein Drittel bis ungefähr ein Halb der axialen Länge des zweiten Abschnitts 60 des Zündvorrichtungsrohrs bewegen, wobei jedoch der Außendurchmesser 68 als Ausfallssicherung gegen das Zündvorrichtungsrohr 34 wirkt, das sich über den zweiten Abschnitt 60 des Zündvorrichtungsrohrs axial bewegt. Eine weitere Möglichkeit, eine vorbestimmte Strecke 88 zu definieren, besteht darin, zu verhindern, dass sich das Zündvorrichtungsrohr 34 axial in eine Position bewegt, in der der Kopfabschnitt 32 der Zündvorrichtung verdeckt wird, so dass ein normaler Betrieb der Zündvorrichtung 30 aufrecht erhalten wird.
  • Der Innendurchmesser 82 des dritten Abschnitts 78 des Zündvorrichtungsrohrs ist vorzugsweise größer als der Innendurchmesser 64 des zweiten Abschnitts 60 des Zündvorrichtungsrohrs, und es ist eine Oberfläche 90 geschaffen, die einen Übergang zwischen der Innenfläche 62 des zweiten Abschnitts 60 des Zündvorrichtungsrohrs und der Innenfläche 80 des dritten Abschnitts 78 des Zündvorrichtungsrohrs schafft.
  • Das Zündvorrichtungsrohr 34 enthält vorzugsweise einen neben dem dritten Abschnitt 78 des Zündvorrichtungsrohrs angeordneten vierten Abschnitt 92, der sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 46 erstreckt. Es ist ersichtlich, dass der vierte Abschnitt 92 des Zündvorrichtungsrohrs wie ein Flansch aussieht, der sich unter einem Winkel zu dem ersten Abschnitt 48 des Zündvorrichtungsrohrs, dem zweiten Abschnitt 60 des Zündvorrichtungsrohrs bzw. dem dritten Abschnitt 78 des Zündvorrichtungsrohrs erstreckt. Eine obere Fläche 94 des vierten Abschnitts 92 des Zündvorrichtungsrohrs wird als eine Dichtungsfläche zu dem Ring 36 verwendet, wie dieses weiter unten detaillierter beschrieben ist.
  • Das Zündvorrichtungsrohr 34 enthält vorzugsweise ferner einen fünften Abschnitt 95, der sich von einem distalen Ende 97 des vierten Abschnitts 92 des Zündvorrichtungsrohrs aus erstreckt. Aus 3 ist zu erkennen, dass sich der fünfte Abschnitt 95 des Zündvorrichtungsrohrs rings um einen Dichtungsflansch 126 des Rings nicht in einer ununterbrochenen Weise, um 360° herum erstrecken muss. Vielmehr kann der fünfte Abschnitt 95 des Zündvorrichtungsrohrs so konstruiert sein, dass er mehrere bogenförmige Segmente 99 aufweist, deren Länge in einem Bereich von ungefähr 30°–90° liegt. Es ist ersichtlich, dass jedes der bogenförmigen Segmente 99 eine obere Fläche 101 enthält, an der eine Halterung 136 zur Sicherung des Rings 36 in Stellung an dem Zündvorrichtungsrohr 34 befestigt werden kann. Durch Verwendung eines Paares von bogenförmigen Segmenten an gegenüberliegenden Seiten des Zündvorrichtungsrohrs 34 muss sich der vierte Abschnitt 92 des Zündvorrichtungsrohrs insofern nicht vollständig um das Zündvorrichtungsrohr 34 herum erstrecken. Somit sind der vierte Abschnitt 92 des Zündvorrichtungsrohrs und die Halterung 136 nicht notwendigerweise kreisförmig, was eine Reduktion der notwendigen Materialmenge (und ihres Gewichts) für solche Elemente fördert.
  • Bezug nehmend auf den vorstehend beschriebenen Ring 36 ist ersichtlich, dass ein derartiger Ring 36 einen ersten Abschnitt 96 zur Aufnahme der Zündvorrichtung 30 enthält. Der erste Ringabschnitt 96 weist eine kegelstumpfförmige Gestalt auf, so dass sich der Durchmesser 102 bzw. 104 einer Außenfläche 98 bzw. einer Innenfläche 100 von einem ersten Ende 106 zu einem zweiten Ende 108 verringert. Es ist jedoch zu beachten, dass der Außendurchmesser 102 des ersten Abschnitts 96 des Rings einen maximalen Durchmesser 110 aufweist, der größer als der Innendurchmesser 82 des dritten Abschnitts 78 des Zündvorrichtungsrohrs ist, um einen physischen Eingriff gegen den ersten Abschnitt 96 des Rings zu erzielen, um ein Eindringen in den Verbrennungsraum 14 über das Zündvorrichtungsrohr 34 zu verhindern.
  • Ein Verschleißkragen 112 ist neben dem ersten Abschnitt 96 des Rings angeordnet und erstreckt sich von diesem aus im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 46. Der Verschleißkragen 112 weist eine röhrenförmige Gestalt auf und weist eine Innenfläche 114 und eine Außenfläche 116 auf. Es ist ersichtlich, dass der Verschleißkragen 112 vorzugsweise einen Außendurchmesser 118, der kleiner als der Innendurchmesser 82 des dritten Abschnitts 78 des Zündvorrichtungsrohrs ist, sowie eine axiale Länge 120 aufweist, die kleiner ist als eine axiale Länge des dritten Abschnitts 78 des Zündvorrichtungsrohrs, so dass der Verschleißkragen 112 darin mit einer flachen Profilform positioniert werden kann. Es ist ferner zu beachten, dass sich der Verschleißkragen 112 innerhalb des dritten Abschnitts 78 des Zündvorrichtungsrohrs im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 46 bewegen kann, aber vorzugsweise in einer solchen Bewegung beschränkt ist, so dass sich seine Innenfläche 114 nicht über die Innenfläche 62 des zweiten Abschnitts 60 des Zündvorrichtungsrohrs hinaus (außerhalb derselben) (siehe 4) erstrecken kann. Auf diese Weise wird die Zündvorrichtung 30 in einer Lage im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 46 gehalten. Eine Art, diese Beschränkung zu erzielen, besteht darin, das Zündvorrichtungsrohr 34 so zu konstruieren, dass die Übergangsfläche 90 zwischen den Innenflächen 62 und 80 des zweiten bzw. dritten Abschnitts 60 bzw. 78 des Zündvorrichtungsrohrs eine radiale Länge 122 aufweist, die nicht größer als eine Dicke 124 des Verschleißkragens 112 ist.
  • Der Ring 36 enthält vorzugsweise ferner einen Dichtungsflansch 126, der sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 46 erstreckt und eine obere Fläche 128 und eine untere Fläche 130 aufweist. Es ist verständlich, dass sich der Dichtungsflansch 126 auf der oberen Fläche 94 des vierten Abschnitts 92 des Zündvorrichtungsrohrs abstützt, um dazwischen eine Dichtungsfläche zu schaffen, die eine geringe Verschiebung des Rings 36 in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 46 zeigt, zu ermöglichen. Der Dichtungsflansch 126 ist axial auf dem Ring 36 in etwa an der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Abschnitt 96 des Rings und dem Verschleißkragen 112 angeordnet und dient dazu, den Gesamtdurchmesser 132 des Rings 36 zu vergrößern. Dies verhindert eine axiale Bewegung des Rings 36 in das Zündvorrichtungsrohr 34 hinein. Der Ring 36 kann sich aufgrund eines Spalts 134 zwischen der oberen Fläche 128 des Dichtungsflansches und dem Halter 136, der einer Höhe 138 des fünften Abschnitts 95 des Zündvorrichtungsrohrs entspricht, geringfügig axial oberhalb des vierten Abschnitts 92 des Zündvorrichtungsrohrs bewegen. Sollte der Dichtungsflansch 126 sogar einem Verschleißproblem unterworfen sein, aufgrund dessen sich der Ring 36 innerhalb des Zündvorrichtungsrohrs 34 in Richtung des Verbrennungsraums 14 bewegen kann, verhindert die Senkbohrungskonstruktion, die durch den reduzierten Innendurchmesser 64 des zweiten Abschnitts 60 des Zündvorrichtungsrohrs von dem Innendurchmesser 82 des dritten Abschnitts 78 des Zündvorrichtungsrohrs aus geschaffen ist, dass der Ring 36 durch den Eintritt in den Verbrennungsraum 14 einen Schaden an inneren Elementen herbeiführt (siehe 6).

Claims (10)

  1. Brennkammerwand (18) (20) eines Gasturbinentriebwerks, die eine Vorrichtung zur Positionierung einer Zündvorrichtung (30) innerhalb eines Wandanschlusses (22) der Gasturbinentriebwerksbrennkammmerwand aufweist, wobei sich eine Längsachse (46) durch den Wandanschluss (22) erstreckt und die Vorrichtung aufweist: (a) einen Ring (36) zur Aufnahme der Zündvorrichtung (30), der aufweist: (1) einen ersten Abschnitt (96); (2) einen Verschleißkragen (112), der sich von dem ersten Abschnitt (96) im Wesentlichen parallel zu der Längsachse (46) erstreckt; und (3) einen Dichtungsflansch (126), der sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse (46) erstreckt; und (b) ein Zündvorrichtungsrohr (34), das mit dem Wandanschluss (22) verbunden ist und aufweist: (1) einen ersten Abschnitt (48), der innerhalb des Wandanschlusses (22) positioniert ist, wobei der erste Abschnitt (48) eine innere Oberfläche (50) mit einem inneren Durchmesser (52) und eine äußere Oberfläche (54) mit einem Außendurchmesser (56) aufweist; (2) einen zweiten Abschnitt (60), der neben dem ersten Abschnitt (48) angeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt (60) eine Innenfläche (62) mit einem Innendurchmesser (64) und eine Außenfläche (66) mit einem Außendurchmesser (68) aufweist, wobei der Innendurchmesser (64) des zweiten Abschnitts mit dem Innendurchmesser (52) des ersten Abschnitts im Wesentlichen gleich ist; und dadurch gekennzeichnet, dass das Zündvorrichtungsrohr (34) aufweist: (3) einen dritten Abschnitt (78), der neben dem zweiten Abschnitt (60) gelagert ist, wobei der dritte Abschnitt (78) eine Innenfläche (80) mit einem Innendurchmesser (82) und eine Außenfläche (84) mit einem Außendurchmesser (86) aufweist, wobei der Innendurchmesser (82) des dritten Abschnitts größer als die Innendurchmesser (52, 64) des ersten und zweiten Abschnitts ist; und wobei der Ringverschleißkragen (112) sich in den dritten Abschnitt (78) des Zündvorrichtungsrohrs hinein erstreckt und in der Lage ist, sich um ein vorbestimmtes Maß im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse (46) zu bewegen.
  2. Wand nach Anspruch 1, wobei das Zündvorrichtungsrohr (34) ferner einen vierten Abschnitt (92) aufweist, der neben dem dritten Abschnitt (78) angeordnet ist, wobei sich der vierte Abschnitt (92) im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse (46) erstreckt, so dass der Dichtungsflansch (126) des Rings an ihn anschließt.
  3. Wand nach Anspruch 1, wobei das Zündvorrichtungsrohr (34) ferner eine Fläche (90) aufweist, die von der Innenfläche (62) des zweiten Abschnitts in die Innenfläche (80) des dritten Abschnitts übergeht, wobei die Übergangsfläche (90) dazu dient, zu verhindern, dass sich der Ring (36) um mehr als ein vorbestimmtes Maß parallel zu der Längsachse (46) bewegen lässt.
  4. Wand nach Anspruch 3, wobei die Übergangsfläche (90) eine radiale Länge (122) aufweist, die nicht größer als die Dicke (124) des Ringverschleißkragens (112) ist.
  5. Wand nach Anspruch 1, wobei der zweite Abschnitt (60) des Zündvorrichtungsrohrs einen Außendurchmesser (68) aufweist, der sich ausgehend von dem Außendurchmesser (56) des ersten Abschnitts an einem ersten Ende (70) auf einen vorbestimmten Außendurchmesser (72) an einem zweiten Ende (74) vergrößert.
  6. Wand nach Anspruch 5, wobei der dritte Abschnitt (78) des Zündvorrichtungsrohrs einen Außendurchmesser (86) aufweist, der mit dem vorbestimmten Außendurchmesser (72) im Wesentlichen gleich ist.
  7. Wand nach Anspruch 5, wobei der vorbestimmte Außendurchmesser (72) größer als ein Durchmesser (58) des Wandanschlusses (22) ist, um zu verhindern, dass sich das Zündvorrichtungsrohr (34) weiter als eine vorbestimmte Strecke (88) durch ihn erstreckt.
  8. Wand nach Anspruch 1, wobei ein Abstand (35) zwischen der Wand (18) und dem zweiten Abschnitt (60) des Zündvorrichtungsrohrs mindestens 3,54 mm (0,100 Zoll) beträgt.
  9. Wand nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt (96) des Rings einen Außendurchmesser (102) aufweist, der größer als der Innendurchmesser (82) des dritten Abschnitts (78) des Zündvorrichtungsrohrs ist.
  10. Wand nach Anspruch 1, wobei eine axiale Länge des dritten Abschnitts (78) des Zündvorrichtungsrohrs größer als eine axiale Länge (120) des Ringverschleißkragens (112) ist.
DE60319168T 2002-03-04 2003-03-04 Vorrichtung zur Positionierung eines Zünders an einer Gasturbinenbrennkammerwand Expired - Lifetime DE60319168T2 (de)

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US10/090,192 US6715279B2 (en) 2002-03-04 2002-03-04 Apparatus for positioning an igniter within a liner port of a gas turbine engine
US90192 2002-03-04

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DE60319168D1 DE60319168D1 (de) 2008-04-03
DE60319168T2 true DE60319168T2 (de) 2009-03-19

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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1312865A1 (de) * 2001-11-15 2003-05-21 Siemens Aktiengesellschaft Ringbrennkammer für eine Gasturbine
GB0227842D0 (en) * 2002-11-29 2003-01-08 Rolls Royce Plc Sealing Arrangement
US7007480B2 (en) * 2003-04-09 2006-03-07 Honeywell International, Inc. Multi-axial pivoting combustor liner in gas turbine engine
FR2856466B1 (fr) * 2003-06-20 2005-08-26 Snecma Moteurs Dispositif d'etancheite de bougie non soude sur la paroi de chambre
US20080229749A1 (en) * 2005-03-04 2008-09-25 Michel Gamil Rabbat Plug in rabbat engine
US20060196189A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-07 Rabbat Michel G Rabbat engine
US7546739B2 (en) * 2005-07-05 2009-06-16 General Electric Company Igniter tube and method of assembling same
US8479490B2 (en) * 2007-03-30 2013-07-09 Honeywell International Inc. Combustors with impingement cooled igniters and igniter tubes for improved cooling of igniters
US20090293486A1 (en) * 2007-10-26 2009-12-03 Honeywell International, Inc. Combustors with igniters having protrusions
FR2925147B1 (fr) 2007-12-14 2012-07-13 Snecma Dispositif de guidage d'un element dans un orifice d'une paroi de chambre de combustion de turbomachine
US8046987B2 (en) * 2008-09-03 2011-11-01 Woodard, Inc. Air cooled core mounted ignition system
FR2952702B1 (fr) * 2009-11-19 2013-05-10 Snecma Guidage d'une bougie d'allumage dans une chambre de combustion
US8726631B2 (en) * 2009-11-23 2014-05-20 Honeywell International Inc. Dual walled combustors with impingement cooled igniters
FR2953908A1 (fr) * 2009-12-16 2011-06-17 Snecma Guidage d'une bougie dans une chambre de combustion de turbomachine
FR2957975B1 (fr) * 2010-03-24 2013-06-28 Snecma Dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage
US8973365B2 (en) * 2010-10-29 2015-03-10 Solar Turbines Incorporated Gas turbine combustor with mounting for Helmholtz resonators
US9157638B2 (en) 2012-01-31 2015-10-13 General Electric Company Adaptor assembly for removable components
WO2014137409A1 (en) 2013-03-07 2014-09-12 Rolls-Royce Corporation Flexible bellows igniter seal for a gas turbine with a ceramic combustion liner
EP2971967B1 (de) 2013-03-14 2018-03-21 Rolls-Royce Corporation Zündrohr mit umgekehrter kappe
DE102013222932A1 (de) * 2013-11-11 2015-05-28 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Gasturbinenbrennkammer mit Schindel zur Durchführung einer Zündkerze
FR3015642B1 (fr) * 2013-12-23 2018-03-02 Safran Aircraft Engines Bougie de turbomachine et son dispositif de fixation radiale
US10443848B2 (en) * 2014-04-02 2019-10-15 United Technologies Corporation Grommet assembly and method of design
US9651261B2 (en) * 2014-06-25 2017-05-16 Siemens Energy, Inc. Combustion turbine engine combustor basket igniter port alignment verification tool and method for validating igniter alignment
DE102014214775A1 (de) 2014-07-28 2016-01-28 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Fluggasturbine mit einer Dichtung zur Abdichtung einer Zündkerze an der Brennkammerwand einer Gasturbine
US9803863B2 (en) * 2015-05-13 2017-10-31 Solar Turbines Incorporated Controlled-leak combustor grommet
US10041413B2 (en) * 2015-06-05 2018-08-07 General Electric Company Igniter assembly for a gas turbine engine
US10145559B2 (en) 2015-12-15 2018-12-04 General Electric Company Gas turbine engine with igniter stack or borescope mount having noncollinear cooling passages
GB201804656D0 (en) 2018-03-23 2018-05-09 Rolls Royce Plc An igniter seal arrangement for a combustion chamber
FR3081211B1 (fr) * 2018-05-16 2021-02-26 Safran Aircraft Engines Ensemble pour une chambre de combustion de turbomachine
CN111502861B (zh) * 2020-04-23 2021-05-04 中国航发湖南动力机械研究所 一种发动机燃烧室

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2941363A (en) * 1955-04-11 1960-06-21 Bendix Aviat Corp Dual baffled igniter for combustion chamber
US3990834A (en) 1973-09-17 1976-11-09 General Electric Company Cooled igniter
GB1602836A (en) * 1977-05-11 1981-11-18 Lucas Industries Ltd Sealing arrangement for use in a combustion assembly
US4194358A (en) 1977-12-15 1980-03-25 General Electric Company Double annular combustor configuration
JPS598652B2 (ja) * 1978-03-01 1984-02-25 トヨタ自動車株式会社 ト−チ点火装置
US4584834A (en) * 1982-07-06 1986-04-29 General Electric Company Gas turbine engine carburetor
US4593340A (en) 1985-08-13 1986-06-03 Allied Corporation Igniter with improved insulator support
US4903476A (en) 1988-12-27 1990-02-27 General Electric Company Gas turbine igniter with ball-joint support
US5129231A (en) * 1990-03-12 1992-07-14 United Technologies Corporation Cooled combustor dome heatshield
US5421158A (en) 1994-10-21 1995-06-06 General Electric Company Segmented centerbody for a double annular combustor
US6286302B1 (en) * 1999-04-01 2001-09-11 General Electric Company Venturi for use in the swirl cup package of a gas turbine combustor having water injected therein
US6557350B2 (en) * 2001-05-17 2003-05-06 General Electric Company Method and apparatus for cooling gas turbine engine igniter tubes

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Publication number Publication date
EP1342954A1 (de) 2003-09-10
US20030163995A1 (en) 2003-09-04
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