DE734101C - Brennkammer - Google Patents

Description

• Brennkammer Bei jeder wirtschaftlich arbeitenden Gasturbinenanlage wird die vom Verdichter kommende verdichtete Luft zunächst in einen Wärmeaustauscher geschickt, in dein sie durch die den Abgasen nach der Turbine noch innewohnende Wärme erhitzt wird. Dieser Wärmeaustausch muß möglichst vollkommen sein, wenn ein günstiger Z'irl:ungsgrad erreicht werden soll. 'Man muß daher bestrebt sein, die gesamte vom Verdichter gelieferte Luft durch den Märineaustauscher zu schikken. Die verdichtete Luft muß nun zwei Aufgaben erfüllen. Ein Teil der Luft wird mit dem Brennstoff zusammen in die Brennkammer eingeführt, zerstäubt den Brennstoff und ist so bemessen, daß die Verbrennung mit der günstigsten Luftüberschußzahl stattfinden kann. Der restliche Teil wird erst nach erfolgter Verbrennung den entstandenen Verbrennungsgasen beigemischt, um die Gase auf eine für die Turbine erträgliche Temperatur zu bringen. Diese beiden Luftströme, die ganz verschiedene Aufgaben zu erfüllen haben, erleiden auf dein Wege bis zur Brennkammer verschiedene Druckverluste. Es ist ohne weiteres verständlich, daß die für die Verbrennung bestimmte Luft einen größeren Widerstand zu überwinden hat. -Man muß also die den heißen Gasen nach der Verbrennung zugemischte Kühlluft, und das ist der größte Teil der gesamten Luftmenge, drosseln, um in der Brennkammer Druckuleichheit zu erhalten. Dieses Verfahren ist unwirtschaftlich.
• Man hat daher vorgeschlagen, nur die Kühlluft durch den Luftvorwärmer zu schikkeä und den Luftvorwäriner so auszubilden, claß der von ihm dargestellte Widerstand genau so groß wird wie der, den die 'Verbrennungsluft zu überwinden hat. Bei dieser Anordnung wird aber die Abwärme nicht vollkommen ausgenutzt. Weiterhin hat man auf der Verdichterwelle eine weitere Verdichterstufe oder deren mehrere angeordnet, die nur die Z'eri)rennutiasltiftmettge weiterverdichten, und zwar so weit, claß die Druckverluste, denen die Verbrennungsluft ausg(°-setzt ist, gedeckt «-erden. Abgesehen davcin, daß diese Anordnung verhältnismäßig v;rwickelt ist, hat sie noch (len Nachteil, daß das Verhältnis von Verbrennungsluft zu Kühlluft nicht verändert «-erden kann. Zur Vermeidung aller dieser Nachteile wird erfindungsgeinäß die gesamte voni Verdichter geförderte Luft durch eine einen umlaufenden Zerstäuberbrenner antreibende Luftturbine geleitet, auf deren Welle noch ein Gebläse angeordnet ist, «-elches den Teil der Luft, der zur Zerstäubung des Brennstoffes dient, um so viel weiterverdichtet, daß die durch die Brennstoffzerstäubung und Linfiilirung der Luft in die Brennkammer hervor ;gerufenen Druckverluste wieder ausgeglichen werden, so (laß lief Eintritt in die Brennkaninner finit den übrigen Luftströmen Druckgleichheit besteht. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die gesamte Luftmenge vor -Hintritt in (Nie .Brennkarniner vorgewärmt werden kann und somit die Al>-gaswärine hinter (leg Turbine weitgehend ausgenutzt wird. Da die für die Zerstäubüng des Brennstoffe: erforderliche Luftmenge im Vergleich zur Gesaintluftinenge mir klein ist, lälit sich für diese kleine Luftmenge besser ein besonderes Gebläse auf der Welle der Luftturbine des Brenners anordnen als eine zusätzliche Stufe oder deren mehrere am 1-lauptverc_licliter. Dadurch, daß die Gesamtluftmenge durch diese Luftturbine strömt, kann (leg Druckabfall in derselben weiterhin klein gehalten werden. Eine Änderung des Verhältnisses von Verbrennungsluft zur Kühlluft während des Betriebes 1ä ßt sich hierbei auch nur durch Drosselung oder ähnliches erreichen, ist aber im allgemeinen auch nicht erforderlich. @Venn man aber z. B. bei t'bergang auf einen anderen Brennstoff dieses Verhältnis ändern muß, kann inan bei der Anordnung nach der Erfindung dieser Forderung durch Auswechslung des Gebläserades leicht nachkommen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Brennkammer nach der Erfindung in einem AZialschnitt dargestellt.
• Der Zerstäuberbecher i ist mit Wälzlagern 2 auf dein feststehenden Dorn 3 gelagert. Der Brennstoff wird durch die in dem Dorn 3 angebrachten Bohrungen 4 und 3 in (las Innere des Zerstäuberbecliers i geleitet. Auf (lern verlängerten Zerstäuberbecher i befinden .ich Turbinenschaufeln 6. clie von dein bei i a eintretenden Luftstrom beaufschlagt «-erden und den Zerstäuberbecher in Drehung vorsetzen. Vor den Schaufeln t:, sind Leitbleche i i angeordnet. Weiter befindet sich auf dein verlängerten Zerstäuberbecher i noch ein Gebläselaufrad 7, welches den zur Zerstäubung ,les Brennstoffes erforderlichen Teil der Luft weiterverdichtet. Diese Luft gelangt durch den Zerstäuberspalt 8 in die Brennkammer cg. Die Hauptluftmenge strömt über Leitbleche 13 direkt in (Nie Brennkammer g. Die Leitbleche 13 geben der Luft einen Drall, so daß sie sich an die Wandung anlegt. Die Turbinenbeschaufelung 6 kann natürlich auch als radial beaufschlagte Beschaufelung und das Gebläserad; als axial clurclistriimtes Rad ausgebildet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Breinikaininer. insbesondere für Gasturbinenanlagen, dadurch gekennzeichnet, dati eine einen an sich bekannten umlaufenden Brenner (i) treibende Luftturbine (6) die gesamte vorn Verdichter erzeugte Druckluft aufnimmt und auf dein unilaufenden Brenner (i) ein zusätzliches Gebläse (,^) angeordnet ist. welches den zur Zerstäubung und Verbrennung dienenden Luftanteil weiter verdichtet. während die restliche, zur Kühlung der Gase dienende Luft ohne weiteren Druckabfall unmittelbar in die Brennkammer (y) eintritt.