DE768103C - Verbrennungskammer fuer mit Gleichdruckverbrennung arbeitende Gasturbinen - Google Patents

Description

• Verbrennungskammer für mit Gleichdruckverbrennung arbeitende Gasturbinen Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskammer für mit Gleichdruckverbrennung arbeitende Gasturbinenanlagen, die je aus einem Luftverdichter, einer Turbine und der unmittelbar zwischen diesen angeordneten Verbrennungskammer bestehen und die insbesondere zum Antrieb von Luftfahrzeugen verwendet werden sollen. Der Luftverdichter, der als axial oder radial durchströmtes Gebläse ausgebildet sein kann, speist die Verbrennungskammer mit verdichteter Luft, die hier unter Zutritt von Brennstoff verbrennt; die Verbrennungsgase gelangen aus der Verbrennungskammer in die Turbine, beaufschlagen deren Beschaufelung und versetzen den Turbinenläufer in Drehung.
• Es ist an sich bekannt, die metallischen Wände der Verbrennungskammer einer Gasturbine mit feuerfestem Baustoff auszukleiden, um so die sonst unter der unmittelbaren Einwirkung der heißen Verbrennungsgase stehenden Wände der Verbrennungskammer vor Zerstörung zu schützen. Es ist ferner vorgeschlagen worden, insbesondere bei Anordnung einer axial durchströmten Turbine und eines unmittelbar von der Turbine angetriebenen axial durchströmten Verdichters, die Verbrennungskammer unmittelbar zwischen der 1°tzten Stufe des Verdichters und der ersten Stufe der Gasturbine anzuordnen. Eine solche Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Beschaufelung der letzten Stufe des Verdichters und die Beschaufelung der ersten Stufe der Gasturbine unter der unmittelbaren Einwirkung der Wärmestrahlung aus dem Verbrennungsraum stehen. Diese Strahlung ist so groß, daß eine solche Turbinenanlage bisher nicht betriebsfähig war, da die Beschaufelungen des Verdichters als auch der Gasturbine in kürzester Zeit unter der zusätzlichen Einwirkung der Wärmestrahlung aus dem Verbrennungsraum zerstört wurden.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine unmittelbar zwischen Luftverdichter und Turbine einer mit Gleichdruchv erbrennung arbeitenden Gasturbine angeordnete Verbrennungskammer zu schaffen, die die schädliche Ein-,virkung der Wärmestrahlung auf die unmittelbar anschließenden Beschaufelungen vermeidet. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in den Verbrennungsraum ein Vorsprung oder mehrere Vorsprünge so weit hineinragen, daß sie die wärmeempfindlichen Teile. insbesondere die Beschaufelungen des Luftverdichters und der Turbine. gegen Wärmestrahlung aus dem Verbrennungsraum decken. Hat die Kammer die Form eines Ringes, dann werden die Vorsprünge als ringförmige Rippen oder Wülste ausgebildet, deren radiale Erhebung über die ursprünglichen -Mantellinien der äußeren oder inneren Brennraumauskleidung mindestens gleich der Kopfhöhe der letzten Schaufel des Luftverdichters oder der Kopfhöhe der ersten Schaufel der Turbine ist.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im mittleren Längsschnitt durch den 'Mittelteil einer mit Gleichdruckverbrennung arbeitenden Gasturbine mit ringförmiger Verbrennungskammer veranschaulicht.
• Der Luftverdichter i ist mit der Gasturbine 2 durch eine Welle 3 verbunden. Um die Welle 3 herum ist innerhalb eines Gehäuses 4 eine ringförmige Verbrennungskammer 5 angeordnet. Die aus der letzten Schaufelreibe 6 des Verdichters i austretende verdichtete Luft strömt durch eine ringförmige Öffnung 7 der Verbrennungskammer 5 zu, wo ihr durch eine Düse oder mehrere Düsen 8 Brennstoff zugeführt wird; das Gemisch verbrennt, und die Brenngase strömen durch eine ringförmige Öffnung 9 der Brennkammer 5 zu der ersten Lauf-Schaufelreihe io der Turbine z. Der @"erbrennungsraum 5 ist mit Schamotteauskleidungen i i und i2 versehen. die von Blechen 13 und i.1 gestützt werden. Die innere Auskleidung 12 besitzt an ihrem dem Luftverdichter i zugewandten Ende eine in den Verbrennungsraum 5 hineinragende ringförmige Rippe 15 und an ihrem der Turbine 2 zugewandten Ende eine entsprechende Rippe i6. während die äußere Auskleidung i i mit einer ebenfalls ringförmigen wulstartigen Rippe 17 in den mittleren Teil des Verbrennungsraumes hineinragt. Die Guersclinittsform der Rippen 15, 16. 17 sowie ihre radiale Erhebung lri. Ir', I1, über die ursprünglichen Mantellinien a. und i der äußeren oder inneren Brennraumauskleidung sind im Verhältnis zur Lage und zur Kopfhöhe der Schaufeln 6 und io so gewählt, daß sie diese vor der t@-ärmeanstralilung aus dem Verbrennungsraum 5 schützen. Durch die wulstartige Formgebung. insbesondere der mittleren Rippe 17, wird gleichzeitig die Durchwirbelung der Brenngase und damit der Verbrennungsvorgang gefördert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Unmittelbar zwischen Luftverdichter und einer mit Gleichdruckverbremiung arbeitenden Gasturbine angeordnete Verbrennungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbrennungsraum (5) ein Vorsprung oder mehrere Vorsprünge (i @. 16, 17) so weit hineinragen. daß sie die ,värmeempfindlicheii Teile. insbesondere die Beschaufelungen des Luftverdichters und derTurhine gegen Wärmeanstrahlung au- dein Verbrennungsraum decken. z. Verbrennungskammer nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet. daß die Kammer (5) die Form eines Ringes hat und die Vorsprünge (15, 16. 17) als ringförmige Rippen oder Wülste ausgebildet sind. deren radiale Erhebung (1i, h', h3) über die ursprünglichen Mantellinien (a und r) der äußeren oder inneren Brennratimauskleidung hinaus mindestens gleich der Kopfhöhe der letzten Schaufel (6) des Luftverdichters oder der Kopfhöhe der ersten Schaufel (io) der Turbine ist. Zur Abgrenzung des Erfinduilg:gegeiistanr1; vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 2.3,3 499; französische Patentschrift \r.741433: 1-S A.-Patentschriften N r. 983 793. 1 4184-t-1- i 96o Sio.