Brennstoffzuführung für Brennkraftturbinen Die Erfindung bezieht sich
auf eine an :eine Längsbohrung der Maschinenwelle angeschlossene Brennstoffzuführung
für Brennkraftturbinen, insbesondere solche mit Gleichdruckverbrennung und hohen
Drehzahlen.Fuel supply for internal combustion turbines The invention relates
to a fuel supply connected to: a longitudinal bore in the machine shaft
for internal combustion turbines, especially those with constant pressure combustion and high
Speeds.
Bei den bekannten Brennkraftturbinen, bei denen der Brennstoff durch
eine Längsbohrung in der Turbinenwelle hindurch den Verbrennungskammern zugeleitet
wurde, war die Hohlwelle der Turbine in. der üblichen Weise durch. ein gas- oder
flüssigkeitsdichtes Verbindungsmittel an die ortsfeste Brennstoffleitung angeschlossen,
also in ähnlicher Weise, wie man es :auch sch.an für die Zuleitung von Schmierölen
zu den Wellen von Kolbenmaschinen vorgesehen hat. Während aber im letzteren Fall
die in Betracht kommenden Drehzahlen der Maschinenwelle den Anschluß z. B. von Dichtungsbüchsen
ohne weiteres zulassen, ergeben sich hierfür erhebliche Schwierigkeiten bei den
mit hohen Drehzahlen umlaufenden Turbinenwellen. Diese Schwierigkeiten müßte man
entweder durch eine Kühlung der Dichtungsbüchse oder durch andere bauliche Maßnahmen
überwinden, die die Brennstoffzuleitung umständlich und anfällig für Störungen machen,
trotzdem aber nicht die Gefahr beseitigen, daß der Brennstoff bei seinem Eintritt
in die Turbinenwelle zum Teil verdampft und dadurch seine Weiterleitung zu den Brennkammern
gestört wird.In the known internal combustion turbines, in which the fuel by
a longitudinal bore in the turbine shaft is fed through the combustion chambers
was the hollow shaft of the turbine in. The usual way. a gas or
liquid-tight connection means connected to the stationary fuel line,
So in a similar way to how it is: also sch.an for the supply of lubricating oils
provided for the shafts of piston engines. But while in the latter case
the relevant speeds of the machine shaft the connection z. B. of sealing sleeves
allow without further ado, this results in considerable difficulties in the
turbine shafts rotating at high speeds. One would have to face these difficulties
either by cooling the sealing sleeve or by other structural measures
overcome, which make the fuel supply cumbersome and prone to malfunctions,
Nevertheless, it does not eliminate the risk of the fuel getting in
partially evaporated in the turbine shaft and thereby its transmission to the combustion chambers
is disturbed.
Für die Zuführung von Schmieröl zu dem Kurbelzapfen von langsam laufenden
Kurbelwellen sind ferner Bauarten bekanntgeworden, die die Anordnung von öldichten
Anschlußbüchsen entbehrlich machen. Zu diesem Zweck hat man ,an den zu schmierenden
Kurbelzapfen eine annähernd radial gerichtete Leitung angeschlossen, die in einer
ringförmigen Kappe endete, in die man das Schmieröl von dem Zuführrohr :aus hineintropfen
ließ, so daß es dann sogleich in den radialen, Leitungsteil ,gelangen und unter
Ausnutzung der Fliehkraft«zrkung dem zu schmierenden Kurbelzapfen zugeleitet werden
konnte. Eine solche Anordnung kommt für die Zuleitung des Brennstoffes zu den Brennkammern
einer Brennkraftturbine [nicht in Betracht, da es bei diesen ,nicht angängig ist,
unmittelbar an die Zuführstelle eine .annähernd radial gerichtete Leitung anzuschließen,
durch die man den Brennstoff von,der Zuführstelle wegleiten und dabei zugleich unter
Druck setzen könnte.For the supply of lubricating oil to the crankpin of slow running
Crankshafts are also types known that the arrangement of oil tight
Make connection sockets unnecessary. For this purpose one has to lubricate the
Crank pin connected to an approximately radially directed line, which in a
ring-shaped cap into which you can drip the lubricating oil from the feed tube: from
let, so that it then immediately get into the radial, pipe part and under
Utilizing the centrifugal force can be fed to the crank pin to be lubricated
could. Such an arrangement is used for the supply of fuel to the combustion chambers
an internal combustion turbine [not considered, since it is not possible to
to connect an approximately radially directed line directly to the feed point,
through which you lead the fuel away from the feed point and at the same time under
Could put pressure.
Der Erfindung liegt vielmehr die neue Erkenntnis zugrunde, daß .es
angängig ist, den drucklos zugeführten Brennstoff über ein längeres Wegstück hinweg
ausschließlich an der Wand einer Wellenbohrung entlang weiterzuleiten, um ihn von
der Zuführst.elle aus der Verbrauchsstelle zufließen zu lassen, ohne daß -dabei
der Brennstoff den Querschnitt der Wellenbohrung ausfüllt. Dabei ist es von besonderer
Bedeutung, daß der Brennstoff bei den in Betracht kommenden hohen Drehzahlen der
Turbinenwelle Kauf die angegebene Weise mit solcher Geschwindigkeit weitergeleitet
werden kann, daß er der Verbrauchsstelle in der zum Betrieb einer Brennkraftturbine
erforderlichen
Menge selbst durch eine verhältnismäßig enge Wellenbohrung hindurch zuverlässig
und durchaus betriebssicher zugeführt werden kann. Zu d,-sein Zweck ist erfindungsgemäß
an dem offenen Ende der Längsbohrung der Turbinenwelle eine Ringscheibe vorgesehen,
deren lichte Öffnung kleiner als diejenige der Längsbohrung ist, und durch die Ringscheibe
hindurch ist das Zuführrohr hindurchgesteckt, wobei der zugeführte Brennstoff von
dem Zuführrohr aus unmittelbar an die Wand der Wellenbohrung gelangt, an der er
dann zu denjenigen Querbohrungen weiterfließt, durch die er den Brennkammern zugeführt
wird. Erst in. den letzteren Querbohrungen, also verhältnismäßig weit von der Zuführstelle
entfernt, erlangt der Brennstoff infolge der beim Umlauf der Turbinenwelle erzeugten
Fliehkraft denjenigen Überdruck, der notwendig ist, @um ihn in die Brennkammern
eintreten zu lassen. Es hat sich gezeigt, äaß der auf solche Weise erreichbare Überdruck
wesentlich größer ist, als er zum Betrieb irgendwelcher Turbinenarten erforderlich
ist. Denn wenn die Einmündung der Brennstoffleitung in die Verbrennungskammer nur
i o cm von der Drehachse der Turbinenwelle entfernt ist, so besitzt der Brennstoff
bei io ooo minutlichen Umdrehungen der Turbinenwelle einen Einspritzdruck von. etwa
35 at.Rather, the invention is based on the new finding that .es
It is common to use the fuel supplied without pressure over a longer distance
only pass along the wall of a shaft bore in order to remove it from
to allow the supply point to flow from the point of consumption without doing it
the fuel fills the cross-section of the shaft bore. It is special
Meaning that the fuel at the high speeds in question
Turbine shaft purchase forwarded the specified way at such speed
can be that it is the point of consumption in the operation of an internal combustion turbine
required
Amount reliable even through a relatively narrow shaft bore
and can be safely fed in. To that end, its purpose is according to the invention
an annular disk is provided at the open end of the longitudinal bore of the turbine shaft,
whose clear opening is smaller than that of the longitudinal bore, and through the annular disc
the feed pipe is inserted through it, whereby the fuel supplied is from
the feed pipe comes directly to the wall of the shaft bore on which it
then flows on to those transverse bores through which it is fed to the combustion chambers
will. Only in the latter cross bores, that is, relatively far from the feed point
removed, the fuel is obtained as a result of the generated by the rotation of the turbine shaft
Centrifugal force that overpressure that is necessary @ to get it into the combustion chambers
to let enter. It has been shown that the overpressure that can be achieved in this way
is much larger than required to operate any type of turbine
is. Because if the confluence of the fuel line in the combustion chamber only
i o cm from the axis of rotation of the turbine shaft, the fuel has
an injection pressure of. approximately
35 at.
Die Zeichnung veranschaulicht en Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing illustrates an exemplary embodiment of the invention.
Der Brennstoff wird durch das vom Maschinengestell festgehaltene und
unbewegliche Zuführrohr i in die Längsbohrung z der Turbinenwelle 3 eingeleitet.
Am freien Ende der letzteren ist die Ringscheibe q. befestigt, deren mittlere Aussparung
einen kleineren Durchmesser als die Längsbohrung der Welle 3 hesitzt. Das Rohr i
reicht durch die Ringscheibe q. hindurch. Der austretende Brennstoff gelangt infolgedessen
sicher in die Längsbohrung z der Welle 3, Er staut sich dann hinter der Ringscheibe
q. etwas an und fließt von dieser Stelle aus an der Wand der Bohrung z entlang der
Verbrauchsstelle zu, z. B. den radial zur Welle 3 angeordneten Bohrungen 5, durch
die der Brennstoff einem Gemischbildungsraum zugeleitet wird. Da an der Durchtrittsstelle
des Rohres i durch die Ringscheibe q. keinerlei Dichtungsmittel vorgesehen sind,
so entfallen die sonst mit Dichtungen verbundenen Schwierigkeiten. Insbesondere
bedingt die .angegebene Brennstoffzuführung, keinen Energieverlust. Sie erzeugt
auch keine Reibungswärme, was bei Anwendung von Dichtungsmitteln infolge der hohen
Drehzahl der Turbinenwelle 3 zu befürchten wäre.The fuel is held by the machine frame and
immovable feed pipe i introduced into the longitudinal bore z of the turbine shaft 3.
At the free end of the latter is the washer q. attached, the middle recess
a smaller diameter than the longitudinal bore of the shaft 3 hesitzt. The pipe i
extends through the washer q. through. As a result, the escaping fuel arrives
securely in the longitudinal bore z of the shaft 3, it then accumulates behind the washer
q. something and flows from this point on the wall of the bore z along the
Consumption point too, z. B. the radially arranged to the shaft 3 holes 5 through
which the fuel is fed to a mixture formation space. Because at the point of passage
of the pipe i through the washer q. no sealants are provided,
this eliminates the difficulties otherwise associated with seals. In particular
requires the specified fuel supply, no loss of energy. You generated
also no frictional heat, which is when using sealants due to the high
Speed of the turbine shaft 3 would be feared.