DE69204453T2

DE69204453T2 - Brennkammeranordnung.

Info

Publication number: DE69204453T2
Application number: DE69204453T
Authority: DE
Inventors: Arthur Griffin; David Taylor
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1992-01-06
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2012-01-07
Also published as: US5353586A; EP0580583B1; GB9108235D0; WO1992018760A1; DE69204453D1; EP0580583A1; JP3142563B2; JPH06506746A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Brennkammeranordnungen, insbesondere für Gasturbinentriebwerke.
Gegenwärtig benutzen zahlreiche industrielle Gasturbinentriebwerke ringförmige Brennkammern oder Brennkammern mit ringförmig angeordneten Flammrohren bei Axialströmungs- Gasturbinentriebwerken. Bei ringförmigen Brennkammeranordnungen und ringförmigen Flammrohranordnungen sind innere und äußere Ringgehäuse vorgesehen, die koaxial um die ringförmige Brennkammer oder die ringförmigen Flammrohre herum angeordnet sind. Das innere Gehäuse verbindet das Kompressorgehäuse und die äußeren Plattformen der Düsenleitschaufeln, um die thermische Expansion des Kompressorgehäuses und die thermische Expansion der Düsenleitschaufelplattformen zusammenzuziehen, um ihre Relativstellungen aufrechtzuerhalten und damit die Düsenleitschaufelneigung mit erhöhter Temperatur vermindert wird. Das Innengehäuse ist am Außengehäuse festgelegt, um die Kompressorstatorschaufeln und die Turbinenstatorschaufeln außen festlegen zu können. Die inneren und äußeren Ringgehäuse definieren auch einen ringförmigen Kanal für eine Kühlmittelströmung, die vom Kompressor abgezapft wird und nach der Turbine strömt. Ein Brennkammeraufbau dieser Bauart ist in der GB-A-2 247 521 beschrieben, die am 4. März 1992 veröffentlicht wurde.
Um die Emissionsvorschriften für industrielle Gasturbinentriebwerke mit niedriger Emission zu erfüllen, hat man das Brennkammervolumen vergrößert. Die Forderung nach einer Erhöhung des Volumens des Brennkammeraufbaus unter Einbehaltung der gleichen axialen Längenabmessungen hat die Benutzung einer Vielzahl rohrförmiger Brennkammern notwendig gemacht, deren Längsachsen allgemein radial zur Längsachse des Gasturbinentriebwerks gerichtet sind. Das stromaufwärtige Einlaßende der rohrförmigen Brennkammern befindet sich am radial äußeren Ende, und Übergangskanäle verbinden die stromabwärtigen Auslaßenden der rohrförmigen Brennkammern mit den Düsenleitschaufeln, um die heißen Verbrennungsgase axial in den Turbinenabschnitt des Gasturbinentriebwerks einzuleiten.
Bei dieser Bauart verhindern die rohrförmigen Brennkammern, deren Achsen allgemein radial gegenüber der Längsachse des Gasturbinentriebwerks angeordnet sind, die Benutzung eines inneren ringförmigen Gehäuses zur Verbindung von Kompressorgehäuse und den äußeren Plattformen der Düsenleitschaufeln, um die thermische Expansion des Kompressorgehäuses und die thermische Expansion der Düsenleitschaufelplattformen zusammenzuziehen und um ihre Relativlage aufrechtzuerhalten, und um eine Verminderung der Neigung der Düsenleitschaufeln mit ansteigender Temperatur zu bewirken. Auch wird eine äußere Festlegung von Kompressorstatorschaufeln und Turbinenstatorschaufeln und eines Kühlkanals für die Kühlmittelströmung nach der Turbine verhindert.
Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Brennkammeraufbau zu schaffen, bei dem mehrere in Umfangsrichtung im Abstand zueinander angeordnete rohrförmige Brennkammern vorgesehen sind, deren Achsen allgemein in Radialrichtung bezüglich der Längsachse des Triebwerks verlaufen, wobei die oben erwähnten Probleme gelöst sind.
Demgemäß sieht die vorliegende Erfindung einen Brennkammeraufbau für ein Gasturbinentriebwerk vor, bei dem mehrere langgestreckte Brennkammern im allgemeinen radial zur Längsachse des Gasturbinentriebwerks verlaufend angeordnet sind, wobei die radial inneren Enden der langgestreckten Brennkammern die Brenngase in eine Turbine über eine ringförmige Anordnung von Düsenleitschaufeln eintreten lassen, wobei ein erster steifer kegelstumpfförmiger Gehäuseteil am stromaufwärtigen Ende des Brennkammeraufbaus angeordnet ist, und ein zweiter steifer kegelstumpfförmiger Gehäuseteil mit dem Düsenleitschaufelkranz am stromabwärtigen Ende des Brennkammeraufbaus verbunden ist, und wobei mehrere Hohlkörper mit gegenüberliegenden Enden an den ersten und zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteilen festgelegt sind und sich zwischen benachbarten Brennkammern erstrecken, um Zugkräfte und Druckkräfte über den Aufbau zwischen den ersten und zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteilen zu übertragen, wobei die Enden der Hohlkörper mit dem Kanal verbunden sind, der den kegelstumpfförmigen Gehäuseteilen zugeordnet ist, um ein Kühlmittel über den Aufbau zu übertragen.
Vorzugsweise ist das Ende kleineren Durchmessers des ersten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils am Kompressorgehäuse festgelegt.
Vorzugsweise ist das Ende kleineren Durchmessers des ersten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils das stromaufwärtige Ende dieses ersten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils.
Vorzugsweise ist das Ende kleineren Durchmessers des zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils an den Auslaßleitschaufeln der Verbrennungseinrichtung festgelegt.
Vorzugsweise umschließt ein ringförmiges Gehäuse die ersten und zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteile.
Vorzugsweise ist das Ende kleineren Durchmessers des zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils relativ zu dem ringförmigen Gehäuse festgelegt.
Vorzugsweise ist das Ende kleineren Durchmessers des zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils relativ zum ringförmigen Gehäuse durch eine Zapfenverbindung festgelegt.
Vorzugsweise ist das Ende kleineren Durchmessers des zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils das stromabwärtige Ende des zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils.
Vorzugsweise verbindet ein erstes ringförmiges flexibles Glied das Ende größeren Durchmessers des ersten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils mit dem ringförmigen Gehäuse.
Vorzugsweise verbindet ein zweites ringförmiges flexibles Glied das Ende größeren Durchmessers des zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils mit dem ringförmigen Gehäuse.
Vorzugsweise besitzt das erste ringförmige flexible Glied wenigstens einen Abschnitt, der im Längsschnitt eine C-Form besitzt.
Das zweite ringförmige flexible Glied kann wenigstens einen Abschnitt aufweisen, der im Längsschnitt eine C-förmige Gestalt besitzt.
Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein Gasturbinentriebwerk, das in Strömungsrichtung hintereinander eine Kompressoranordnung, eine Verbrennungseinrichtung und eine Turbinenanordnung enthält, wobei der Kompressor ein Kompressorgehäuse besitzt und die Verbrennungseinrichtung mehrere langgestreckte Brennkammern besitzt, die sich allgemein radial bezüglich der Längsachse des Gasturbinentriebwerks erstrecken, wobei die radial inneren Enden der langgestreckten Brennkammern die Brenngase in die Turbine über eine ringförmige Anordnung von Düsenleitschaufeln einleiten, wobei ein erster steifer kegelstumpfförmiger Gehäuseteil mit dem Kompressorgehäuse am stromaufwärtigen Ende der Verbrennungseinrichtung verbunden ist und ein zweiter steifer kegelstumpfförmiger Gehäuseteil mit der Düsenleitschaufelanordnung am stromabwärtigen Ende der Verbrennungseinrichtung verbunden ist, wobei mehrere Hohlkörper mit gegenüberliegenden Enden an den ersten und zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteilen festgelegt sind und sich zwischen benachbarten Brennkammern erstrecken, um Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen über den Aufbau zwischen dem ersten und zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteil zu übertragen, wobei die Enden der Hohlkörper mit dem Kanal verbunden sind, der den kegelstumpfförmigen Gehäuseteilen zugeordnet ist, um ein unter Druck stehendes Kühlmittel über den Aufbau vom Kompressor nach der Turbine zu übertragen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Gasturbinentriebwerks mit einem Brennkammeraufbau gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht des Brennkammeraufbaus gemäß vorliegender Erfindung, geschnitten in Richtung der Pfeile X gemäß Fig. 3,
Fig. 3 einen Schnitt des Brennkammeraufbaus in Richtung der Pfeile Z gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittansicht des Brennkammeraufbaus, geschnitten in Richtung der Pfeile Y gemäß Fig. 2,
Fig. 5 eine Schnittansicht eines abgewandelten Brennkammeraufbaus gemäß der Erfindung nach Fig. 1, geschnitten in Richtung der Pfeile W,
Fig. 6 eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile v durch den Brennkammeraufbau gemäß Fig. 5.
Das in Fig. 1 dargestellte industrielle Gasturbinentriebwerk 10 weist in axialer Strömungsrichtung einen Einlaß 12, einen Kompressorabschnitt 14, einen Brennkammeraufbau 16, einen Turbinenabschnitt 18, eine Nutzleistungsturbine 20 und einen Auslaß 22 auf. Der Turbinenabschnitt 18 treibt den Kompressorabschnitt 14, und die Nutzleistungsturbine 20 treibt einen elektrischen Generator 26 oder eine mechanische Vorrichtung, beispielsweise eine Pumpe, über eine Welle 24. Die Arbeitsweise des Gasturbinentriebwerks 10 ist ganz konventionell und wird nicht im einzelnen beschrieben.
Der Brennkammeraufbau 16 ist im einzelnen in den Fig. 2, 3 und 4 beschrieben. Es sind am axial stromabwärtigen Ende des Kompressorabschnitts 14 mehrere Kompressorauslaßleitschaufeln 28 vorgesehen, und an deren radial innerem Ende ist eine innere Ringwand 30 festgelegt, die die innere Oberfläche einer Ringkammer 32 definiert. Die radial äußeren Enden der Auslaßleitschaufeln 28 sind an einem ringförmigen Kompressorgehäuse 34 festgelegt, und bei diesem Beispiel definiert das stromabwärtige Ende 36 des ringförmigen Kompressorgehäuses 34 einen Diffuser 38 mit dem stromaufwärtigen Abschnitt der inneren Ringwand 30. In gewissen Fällen definieren das stromabwärtige Ende des ringförmigen Kompressorgehäuses 34 und die innere Ringwand 30 keinen Diffuser. Das stromabwärtige Ende der inneren Ringwand 30 ist an den radial inneren Enden der Brennkammerdüsenleitschaufeln 40 festgelegt, die die heißen Gase aus dem Brennkammeraufbau 16 in den Turbinenabschnitt 18 leiten.
Der Brennkammeraufbau 16 weist mehrere im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete rohrförmige Brennkammern 42 auf. Die Achsen der rohrförmigen Brennkammern 42 erstrecken sich allgemein in Radialrichtung bezüglich der Längsachse des Gasturbinentriebwerks 10. Die stromaufwärtigen Einlaßenden der rohrförmigen Brennkammern 42 befinden sich an ihren radial äußersten Enden, und die stromabwärtigen Auslaßenden befinden sich an ihren radial inneren Enden. Das stromaufwärtige Ende jeder rohrförmigen Brennkammer 42 besitzt einen Einlaß 44 für Luft und einen Brennstoffinjektor 46. Der Lufteinlaß 44 kann Verwirbelungsmittel aufweisen, um eine Verwirbelungsbewegung auf die in die Brennkammern 42 einströmende Luft auszuüben. Es sind mehrere zylindrische Gehäuse 48 vorgesehen, und jedes zylindrische Gehäuse 48 liegt koaxial zu jeweils einer rohrförmigen Brennkammer 42 und umschließt diese, und jedes zylindrische Gehäuse 48 ist an einem jeweiligen Auge 54 am ringförmigen Triebwerksgehäuse 52 festgelegt. Zwischen jeder rohrförmigen Brennkammer 42 und dem entsprechenden zylindrischen Gehäuse 48 befindet sich eine Kammer 50.
Es sind mehrere im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete Übergangskanäle 56 vorgesehen, und jeder der Übergangskanäle 56 besitzt am stromaufwärtigen Ende einen kreisförmigen Querschnitt. Das stromaufwärtige Ende eines jeden Übergangskanals 56 liegt koaxial zu den rohrförmigen Brennkammern 42 und ist um diese herumgeführt. Jeder Übergangskanal 56 ist mit einem Winkelabschnitt der Düsenleitschaufeln 40 verbunden und gegenüber diesen abgedichtet. Das stromabwärtige Ende eines jeden Übergangskanals 56 besitzt eine einzige Wand 58 am radial inneren und radial äußeren Ende, und hier besteht ein Gleitsitz auf den Oberflächen der radial inneren und äußeren Plattformen 60 der Düsenleitschaufeln 40. Die radial inneren Wände 58 liegen radial innerhalb der inneren Plattform 60, und die radial äußeren Wände 58 liegen radial außerhalb der äußeren Plattform 60.
Das stromaufwärtige Ende eines jeden Übergangskanals 56 besitzt einen Arm 62, der radial nach außen vom Stromaufwärtigen Ende des Übergangskanals vorsteht, und das ringförmige Triebwerksgehäuse 52 besitzt mehrere Armpaare 64. Ein Zapfen 70 ist durch koaxiale Löcher 66 und 68 in den Armen 62 bzw. 64 geführt, um eine Schwenklagerung des stromaufwärtigen Endes des Übergangskanals 56 mit dem ringförmigen Triebwerksgehäuse 52 herzustellen. Ein elastischer Dichtungsring 72 liegt zwischen dem stromabwärtigen Ende einer jeden rohrförmigen Brennkammer 42 und dem stromaufwärtigen Ende des jeweiligen Übergangskanals 56, um eine Relativbewegung zwischen dem stromabwärtigen Ende einer jeden rohrförmigen Brennkammer 42 und dem stromaufwärtigen Ende des zugeordneten Übertragungskanals 56 zu ermöglichen. Die Schwenklagerung und die Dichtungsanordnung sind im einzelnen in der GB Patentanmeldung Nr. 9 019 089.3 vom 1. September 1990 (GB-A-2 247 521) beschrieben.
Ein erster steifer kegelstumpfförmiger Gehäuseteil 74 ist axial stromauf der rohrförmigen Brennkammern 42 angeordnet, und dieser erste steife kegelstumpfförmige Gehäuseteil 74 umschließt das stromabwärtige Ende des Kompressorgehäuses 34. Das stromaufwärtige Ende 76 des ersten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 74 besitzt einen kleineren Durchmesser, und das stromaufwärtige Ende 76 des ersten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 74 ist mit einem Flansch versehen und am Kompressorgehäuse 34 durch Bolzen oder andere geeignete Verbindungsmittel festgelegt.
Axial stromab der rohrförmigen Brennkammern 42 befindet sich ein zweiter steifer kegelstumpfförmiger Gehäuseteil 80, und dieser zweite steife kegelstumpfförmige Gehäuseteil 80 umschließt die Brennkammerdüsenleitschaufeln 40. Das stromabwärtige Ende 82 des zweiten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 80 besitzt den kleineren Durchmesser, und das stromabwärtige Ende 82 des zweiten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 80 ist mit einem Flansch versehen und an den Düsenleitschaufeln 40 über Bolzen oder andere geeignete Verbindungsmittel festgelegt. Das stromabwärtige Ende 82 des zweiten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 80 ist außerdem relativ zu dem ringförmigen Triebwerksgehäuse 52 durch Dübelzapfen oder andere Befestigungsmittel 83 festgelegt, die am äußeren Triebwerksgehäuse 52 und dem zweiten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteil 80 angreifen.
Es sind mehrere im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete axial verlaufende Hohlkörper 86 vorgesehen. Das stromaufwärtige Ende eines jeden axial verlaufenden Hohlkörpers 86 ist am stromabwärtigen Ende 78 des ersten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 74 festgelegt, und das stromabwärtige Ende eines jeden axial verlaufenden Hohlkörpers 86 ist am stromaufwärtigen Ende 84 des zweiten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 80 festgelegt. Jeder axial verlaufende Hohlkörper 86 ist so angeordnet, daß er in Umfangsrichtung zwischen benachbarten rohrförmigen Brennkammern 42 hindurchläuft. Die Anordnung von ersten und zweiten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteilen 74 und 80 und die axial verlaufenden Hohlkörper 86 schaffen die Möglichkeit, daß Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen zwischen Kompressorgehäuse 34 und Düsenieitschaufeln 40 übertragen werden können. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß die thermische Ausdehnung des Kompressorgehäuses 34 und die thermische Ausdehnung der Düsenleitschaufeln 40 derart miteinander verknüpft sind, daß die relativen Lagen aufrechterhalten werden und daß mit ansteigender Temperatur die Düsenleitschaufelneigung vermindert wird. Das stromabwärtige Ende 82 des zweiten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 80 ist mit Dübelzapfen relativ zum äußeren Triebwerksgehäuse 52 festgelegt, um die Kompressorstatorschaufein und die Turbinenstatorschaufeln außen zu fixieren. Die axial verlaufenden Hohlkörper 86 ermöglichen eine vom Kompressor 14 abgezapfte Kühlluftströmung nach der Turbine 18.
Ein erstes ringförmiges flexibles Glied 88 besitzt am radial inneren Ende 90 einen Flansch, der mit dem Flansch am stromabwärtigen Ende 78 des ersten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 74 verbunden ist, und ein mit Flansch versehenes radial äußeres Ende 92 ist am ringförmigen Triebwerksgehäuse 52 festgelegt. Das erste ringförmige flexible Glied 88 besitzt eine solche Gestalt, daß eine radiale und axiale Flexibilität gegeben ist, so daß differenzielle thermische Ausdehnungen zwischen Kompressorgehäuse 34 und ringförmigem Triebwerksgehäuse 52 aufgenommen werden können. Bei diesem Beispiel besitzt das erste ringförmige flexible Glied 88 einen Abschnitt, der im Längsschnitt C-förmig ausgebildet ist, um die radiale und axiale Flexibilität zu gewährleisten. Ein zweites ringförmiges flexibles Glied 94 besitzt ein mit Flanschen versehenes radial inneres Ende 96, das an dem mit Flanschen versehenen stromaufwärtigen Ende 84 des zweiten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 80 festgelegt ist, und ein mit Flansch versehenes radial äußeres Ende 98 ist am ringförmigen Triebwerksgehäuse 52 festgelegt. Das zweite ringförmige flexible Glied 94 besitzt eine solche Gestalt, daß eine radiale und axiale Flexibilität gegeben ist, um differenzielle thermische Ausdehnungen zwischen den Düsenleitschaufeln 40 und dem ringförmigen Triebwerksgehäuse 52 aufnehmen zu können. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt das zweite ringförmige flexible Glied 94 zwei Abschnitte, die im Längsschnitt C-förmig gestaltet sind, wobei die C-Querschnitte jedoch in entgegengesetzte axiale Richtungen weisen.
Das Kompressorgehäuse 34, das erste steife kegelstumpfförmige Gehäuseteil 74, das erste ringförmige flexible Glied 88 und das ringförmige Triebwerksgehäuse 52 definieren eine zweite Ringkammer 100. Der zweite steife kegelstumpfförmige Gehäuseteil 80, das zweite ringförmige flexible Glied 94 und das ringförmige Triebwerksgehäuse 52 definieren eine dritte Ringkammer 102. Die axial verlaufenden Hohlkörper 86 definieren Kanäle 104, die die zweite und die dritte Ringkammer 100 und 102 verbinden. Das ringförmige Triebwerksgehäuse 52 kann einen oder mehrere Abzapfkanäle 106 aufweisen, um komprimierte Luft aus der zweiten Ringkammer 100 für andere Zwecke abzuzapfen. Der erste steife kegelstumpfförmige Gehäuseteil 74, das erste ringförmige flexible Glied 88, der zweite steife kegelstumpfförmige Gehäuseteil 80, das zweite ringförmige flexible Glied 94 und die axial verlaufenden Hohlkörper 86 definieren Kanäle 108 für die Luftströmung aus der Ringkammer 32 nach den Kammern 50.
Im Betrieb wird vom Kompressorteil 14 zugeführte komprimierte Luft axial in Richtung der Pfeile A über die Auslaßleitschaufeln 28 abgeleitet und in die Ringkammer 32 diffundiert. Die komprimierte Luft strömt dann radial nach außen und folgt den Pfeilen B über die Kanäle 108, und die Luft gelangt in die Kammern 50 zwischen den rohrförmigen Brennkammern 42 und den zylindrischen Gehäusen 48. Ein Teil der Luft strömt in die rohrförmigen Brennkammern 42, damit der Brennstoff verbrannt wird, und der Rest wird benutzt, um die Brennkammern zu kühlen. Die Heißgase, die in den rohrförmigen Brennkammern 42 erzeugt werden, strömen durch die Ableitkanäle 56 und folgen den Pfeilen C, um über die Düsenleitschaufeln 40 in den Turbinenabschnitt 18 abzuströmen.
Vom Kompressor 14 abgezapfte komprimierte Luft wird in die zweite Ringkammer 100 geleitet. Ein Teil der komprimierten Luft wird von der zweiten Ringkammer 100 nach der dritten Ringkammer 102 über die Kanäle 104 in den axial verlaufenden Hohlkörpern 86 geleitet. Die komprimierte Luft in der dritten Ringkammer 102 wird benutzt, um den Turbinenabschnitt 18 zu kühlen. Die komprimierte Luft kann aus der zweiten Ringkammer 100 auch für andere Zwecke über die Abzapfleitungen 106 abgenommen werden.
Die ersten und zweiten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteile 74 und 80 und die axial verlaufenden Hohlkörper 86 verbinden das Kompressorgehäuse 34 und die Düsenleitschaufeln 40, um Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen dazwischen zu übertragen, damit die thermische Expansion des Kompressorgehäuses 34 und die thermische Expansion der Düsenleitschaufeln 40 verknüpft werden. Das stromabwärtige Ende des zweiten steifen kegelstumpfförmigen Gehäuseteils 80 ist über Dübelzapfen mit dem äußeren Triebwerksgehäuse 52 verbunden, um eine äußere Festlegung für die Kompressorstatorschaufeln und die Turbinenstatorschaufeln zu bewirken.
Ein abgewandelter Brennkammeraufbau 116 ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Dieser Aufbau entspricht im wesentlichen dem Aufbau nach den Fig. 2 bis 4. Das Ausführungsbeispiel unterscheidet sich jedoch in der Art und Weise der Montage des stromaufwärtigen Endes der Übergangskanäle 156 am ringförmigen Triebwerksgehäuse 52 und im Hinblick auf die Art und Weise, wodurch eine Relativbewegung zwischen dem stromabwärtigen Ende der rohrförmigen Brennkammer 142 und dem stromaufwärtigen Ende des Übergangskanals 156 erreicht wird. Das stromaufwärtige Ende eines jeden Übergangskanals 156 liegt koaxial zu dem stromabwärtigen Ende der jeweiligen rohrförmigen Brennkammer 142. Das stromaufwärtige Ende eines jeden Übergangskanals 156 ist axial gleitbar in einem entsprechenden rohrförmigen Bauteil 160 gelagert, der eine kreisrunde Durchgangsbohrung besitzt. Der rohrförmige Körper 160 ist an dem entsprechenden zylindrischen Gehäuse 148 durch zwei A-Rahmenträger 162 montiert, die am Ring 164 festgelegt sind. Der Ring 164 ist zwischen den Flanschen 166 und 168 von ersten und zweiten Teilen 147 bzw. 149 des entsprechenden zylindrischen Gehäuses 148 eingeschlossen. Das stromabwärtige Ende einer jeden rohrförmigen Brennkammer 142 ist ebenfalls axial gleitbar in der kreisrunden Bohrung durch den entsprechenden rohrförmigen Bauteil 160 montiert. Die A-Rahmenträger 162 sind mit nicht dargestellten Öffnungen versehen, damit die Luft aus der Kammer 32 nach den Kammern 50 und dem stromaufwärtigen Ende der rohrförmigen Brennkammern 142 strömen kann. Das stromaufwärtige Ende der Übergangskanäle 156 ist mit mehreren Stiften 166 versehen, die die relative Axialbewegung zwischen den Übergangskanälen 156 und den rohrförmigen Bauteilen 160 begrenzen.
Die Beschreibung und die Zeichnung beziehen sich auf ein erfindungsgemäßes Axialströmungsgasturbinentriebwerk. Jedoch kann die Erfindung auch bei Radialströmungsgasturbinentriebwerken Anwendung finden.

Claims

1. Brennkammeranordnung (16) für ein Gasturbinentriebwerk (10) mit mehreren langgestreckten Brennkammern (42), die sich allgemein in Radialrichtung gegenüber der Längsachse des Gasturbinentriebwerks (10) erstrecken, wobei die radial inneren Enden der langgestreckten Brennkammern (42) so angeordnet sind, daß die Verbrennungsgase über eine ringförmige Anordnung von Düsenleitschaufeln (40) in eine Turbine (18, 20) geleitet werden,

dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes steifes kegelstumpfförmiges Gehäuseteil (74) am stromaufwärtigen Ende 15 des Brennkammeraufbaus (16) festgelegt ist, daß ein zweites steifes kegelstumpfförmiges Gehäuseteil (80) mit den Düsenleitschaufeln (40) am stromabwärtigen Ende des Brennkammeraufbaus (16) verbunden ist, daß mehrere Hohlkörper (86) mit ihren gegenüberliegenden Enden an dem ersten bzw. zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteil (74, 80) festgelegt sind und sich zwischen benachbarten Brennkammern (42) erstrecken, um Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen über den Aufbau zwischen den ersten und zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteilen (74, 80) zu übertragen, und daß die Enden der Hohlkörper (86) an einen Kanal (100, 102) angeschlossen sind, der den kegelstumpfförmigen Gehäuseteilen (74, 80) zugeordnet ist, um unter Druck stehendes Kühlmittel über den Aufbau zu leiten.

2. Brennkammeranordnung nach Anspruch 1, bei welcher der erste kegelstumpfförmige Gehäuseteil (74) mit seinem mit kleinerem Durchmesser versehenen Ende (76) an einem Kompressorgehäuse (34) festgelegt ist.

3. Brennkammeranordnung nach Anspruch 1, bei welcher der erste kegelstumpfförmige Gehäuseteil (74) mit seinem Ende (76) kleineren Durchmessers das stromaufwärtige Ende des ersten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils (74) bildet.

4. Brennkammeranordnung nach Anspruch 1, bei welcher der kegelstumpfförmige Gehäuseteil (80) mit seinem Ende (82) kleineren Durchmessers an den Auslaßleitschaufeln (40) der Verbrennungseinrichtung festgelegt ist.

5. Brennkammeranordnung nach Anspruch 1, bei welcher der zweite kegelstumpfförmige Gehäuseteil (80) mit seinem Ende (82) kleineren Durchmessers das stromabwärtige Ende des zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils (80) bildet.

6. Brennkammeranordnung nach Anspruch 1, bei welcher ein ringförmiges Gehäuse (52) die ersten und zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteile (74, 80) umschließt.

7. Brennkammeranordnung nach Anspruch 6, bei welcher der zweite kegelstumpfförmige Gehäuseteil (80) mit seinem Ende (82) kleineren Durchmessers relativ zu dem ringförmigen Gehäuse (52) festgelegt ist.

8. Brennkammeranordnung nach Anspruch 7, bei welcher der zweite kegelstumpfförmige Gehäuseteil (80) mit seinem Ende (82) kleineren Durchmessers relativ zum ringförmigen Gehäuse (52) durch Dübelzapfenbefestigung (83) festgelegt ist.

9. Brennkammeranordnung nach Anspruch 6, bei welcher ein erstes ringförmiges flexibles Glied (88) das Ende (78) größeren Durchmessers des ersten kegelstumpfförmigen Teils (74) mit dem ringförmigen Gehäuse (52) verbindet.

10. Brennkamrneranordnung nach Anspruch 6, bei welcher ein zweites ringförmiges flexibles Glied (94) das Ende (84) größeren Durchmessers des zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils (80) mit dem ringförmigen Gehäuse (52) verbindet.

11. Brennkammeranordnung nach Anspruch 9, bei welcher das erste ringförmige flexible Glied (88) wenigstens einen Abschnitt aufweist, der im Längsschnitt gesehen eine C-förmige Gestalt hat.

12. Brennkammeranordnung nach Anspruch 10, bei welcher das zweite ringförmige flexible Glied (94) wenigstens einen Abschnitt besitzt, der im Längsschnitt betrachtet eine G-förmige Gestalt hat.

13. Gasturbinentriebwerk (10), welches in strömungsrichtung hintereinander einen Kompressor (14), eine Verbrennungseinrichtung (16) und einen Turbinenabschnitt (18, 20) aufweist, wobei der Kompressor (14) ein Kompressorgehäuse (34) besitzt und die Verbrennungseinrichtung (16) mehrere langgestreckte Brennkammern (42) aufweist, die sich im wesentlichen in Radialrichtung bezüglich einer Längsachse des Gasturbinentriebwerks (10) erstrecken, wobei die radial inneren Enden der langgestreckten Brennkammern (42) die Verbrennungsgase über eine ringförmige Anordnung von Düsenleitschaufeln (40) auf die Turbine (18, 20) richten, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster steifer kegelstumpfförmiger Gehäuseteil (74) mit dem Kompressorgehäuse (34) am stromoberseitigen Ende der Verbrennungseinrichtung (16) verbunden ist, daß ein zweiter steifer kegelstumpfförmiger Gehäuseteil (80) an die Düsenleitschaufeln (40) am stromabwärtigen Ende der Verbrennungseinrichtung (16) angeschlossen ist, daß mehrere Hohlkörper (86) mit entgegengesetzt gerichteten Enden an den ersten bzw. zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteilen (74, 80) festgelegt sind und diese Hohlkörper (86) sich zwischen benachbarten Brennkammern (42) erstrecken, um Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen über die Anordnung zwischen dem ersten und dem zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteil (74, 80) zu übertragen, und daß die Enden der Hohlkörper (86) an einen Kanal (100, 102) angeschlossen sind, der den kegelstumpfförmigen Gehäuseteilen (74, 80) zugeordnet ist, um unter Druck stehendes Kühlmittel über die Anordnung vom Kompressor (14) nach der Turbine (18, 20) zu übertragen.

14. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 13, bei welchem der erste kegelstumpfförmige Gehäuseteil (74) mit seinem Ende (76) kleineren Durchmessers am Kompressorgehäuse (34) festgelegt ist.

15. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 14, bei welchem der erste kegelstumpfförmige Gehäuseteil (74) mit seinem Ende (76) kleineren Durchmessers das stromoberseitige Ende des ersten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils (74) bildet.

16. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 13, bei welchem der zweite kegelstumpfförmige Gehäuseteil (80) mit seinem Ende (82) kleineren Durchmessers an den Auslaßleitschaufeln (40) der Verbrennungseinrichtung festgelegt ist.

17. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 16, bei welchem der zweite kegelstumpfförmige Gehäuseteil (80) mit seinem Ende (82) kleineren Durchmessers das stromabwärtige Ende des zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils (80) bildet.

18. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 13, bei welchem ein ringförmiges Gehäuse (52) die ersten und zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteile (74, 80) umschließt.

19. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 18, bei welchem der zweite kegelstumpfförmige Gehäuseteil (80) mit seinem Ende (82) kleineren Durchmessers an dem ringförmigen Gehäuse (52) festgelegt ist.

20. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 19, bei welchem der zweite kegelstumpfförmige Gehäuseteil (80) mit seinem Ende (82) kleineren Durchmessers durch Dübelzapfen (83) am ringförmigen Gehäuse (52) festgelegt ist.

21. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 18, bei welchem ein erstes ringförmiges flexibles Glied (88) das mit größerem Durchmesser versehene Ende (78) des ersten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils (74) mit dem ringförmigen Gehäuse (52) verbindet.

22. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 21, bei welchem das erste ringförmige flexible Glied (88) wenigstens einen Abschnitt besitzt, der im Längsschnitt betrachtet eine C-Form besitzt.

23. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 18, bei welchem ein zweites ringförmiges flexibles Glied (94) das mit größerem Durchmesser versehene Ende (84) des zweiten kegelstumpfförmigen Gehäuseteils (80) mit dem ringförmigen Gehäuse (52) verbindet.

24. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 23, bei welchem das zweite ringförmige flexible Glied (94) wenigstens einen Abschnitt besitzt, der im Längsschnitt betrachtet eine G-Form besitzt.

25. Gasturbinentriebwerk nach einem der Ansprüche 13 bis 24, bei welchem das Gasturbinentriebwerk (10) ein Axialströmungs-Gasturbinentriebwerk ist.