DE805208C - Brennkammer fuer fluessigen Brennstoff - Google Patents

Description

• Brennkammer für flüssigen Brennstoff Gegenstand der Erfindung ist eine Brennkammer für flüssige Brennstoffe, die mit verdichteter Luft betrieben wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Brennkammer für schwere Brennstoffe für Brennkraftturbinen, obwohl sich die Erfindung hierauf nicht beschränkt.
• Die Erfindung hatte sich zur Hauptaufgabe gemacht, eine schnelle und sehr vollständige Verbrennung sicherzustellen.
• Gemäß der Erfindung besitzt eine Brennkammer für flüssige Brennstoffe eine Brennerkammer, in der sich der eingespritzte Brennstoff und Primärluft mischen; das brennende Gemisch tritt aus der Brennerkammer durch eine scharfkantige Öffnung in einen Raum, aus dem es außen um die Brennerkammer herum zurückgeführt wird. Auf diese Weise kann das Gemisch die Brennerkammer erhitzen, bevor es nach vollständiger Beendigung der Verbrennung mit weiterer Misch-(Verdünnungs-)Luft zusammentrifft. Die Brennerkammer kann zylindrisch sein, und die Primärluft kann dann tangential eingeführt werden.
• Durch Steigerung der Temperatur der Brennerkammer wird die Geschwindigkeit der chemischen Verbindung von Brennstoff und Luft gesteigert, die sich ungefähr mit dem Quadrat der absoluten Temperatur ändert. Weiterhin hilft der Umstand, daß der Brennstoff in Suspension in der Luft verdampft wird, bei der Sicherstellung einer wirksamen Mischung von Brennstoff und Luft, während die gesteigerte Heftigkeit der chemischen Umsetzung die Turbulenz und damit die Wahrscheinlichkeit vergrößert, daß jedes Brennstoffteilchen den benötigten Sauerstoff antrifft. Auf diese Weise kann eine sehr vollständige Verbrennung mit verhältnismäßig kleinen Brennkammern erzielt werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
• Fig. i ist ein Teilschnitt durch eine Ausführungsform der Brennkammer nach der Erfindung, hauptsächlich nach Linie 1-I in Fig. 2; Fig. 2 ist ein Querschnitt im wesentlichen nach der Linie 11-1I in Fig. i ; Fig.3 ist eine perspektivische Ansicht der Brennerkammer.
• Das gezeichnete Ausführungsbeispiel zeigt eine Brennkammer für eine Brennkraftturbine. Die verdichtete Luft tritt durch ein Rohr i i zu, das sich allmählich erweitert und in welchem axial ein glockenähnliches Gehäuse 12 angeordnet ist. In diesem befindet sich etwa in der Mitte seiner Länge eine Misch- oder Brennerkammer. Diese besteht zweckmäßig aus einem koaxial zu dem Gehäuse 12 liegenden Hohlzylinder 13, der mit zwei tangentialen Einlässen 14, 14 für Primärluft ausgestattet ist. Die Primärluft wird von dem Hauptluftstrom abgezweigt, der in dem Ringraum zwischen der Rohrwandung i i und dem Gehäuse 12 entlangströmt. Der Brennstoff wird durch Einlässe 15, 15 entweder in die Einlässe 14 oder in das Innere der Brennerkammer eingespritzt. Das geschlossene Ende 16 des Gehäuses 12 ist der zuströmenden verdichteten Luft zugewandt. Die Brennerkammer besitzt an ihrer diesem Ende 16 zugewandten Seite eine scharfkantige Öffnung 17, durch die der brennende Brennstoff und Primärluft aus der Brennerkammer in den Raum 18 zwischen Brennerkammer und dem geschlossenen Ende 16 austreten und sich in diesem verteilen. Sie treffen dabei gegen die Seitenwände der Brennerkammer, strömen um sie herum und wärmen sie vor, bis sie schließlich aus dem offenen, schmaleren Ende i9 des Gehäuses 12 heraustreten und sich mit Mischluft durchsetzen, welche das Gehäuse 12 ringförmig umströmt. Zusätzliche Verbrennungsluft kann durch die Löcher 2o zutreten. Die Verbrennung ist beendet, wenn die Mischung aus dem offenen Ende i9 austritt.
• Wo Gehäuse 12 und Rohr i i mechanisch miteinander verbunden sind, wie bei 21, 22, oder wo durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen beiden Teilen irgendwelche anderen Teile hindurchgeführt sind, beispielsweise die Zündvorrichtung 23, können solche Teile in bekannter Weise stromlinienförmig verkleidet sein.
• Auf diese Weise bewirkt die Selbsterhitzung der Brennerkammer eine Vorwärmung der wirbelnden Primärluft und des eingespritzten Brennstoffs und eine Verdampfung desselben; der gelochte Zylinder 24, der von der geschlossenen Seitenwand 25 der Brennerkammer getragen wird, unterstützt diese Vorgänge. Die scharfkantige Austrittsöffnung 17 soll eine gewisse Turbulenz zur Beschleunigung der Luft-Brennstoff-Mischung hervorrufen, so daß man eine sehr schnelle und vollständige Verbrennung erhält.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkammer für flüssigen Brennstoff und verdichtete Verbrennungsluft mit einer Brennerkammer, in der sich der eingespritzte Brennstoff mit Primärluft mischt, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerkammer in einem die Brennerkammer (13) umgebenden Raum (18) angeordnet ist und an einer Seite eine vorzugsweise scharfkantige Öffnung (17) besitzt, die dem geschlossenen Ende (16) des Raumes (18) zugewandt ist, so daß die aus der Brennerkammer (13) in den Raum (18) eintretende brennende Mischung außen um die Brennerkammer (13) herum zurückgeleitet wird und die Brenn.erkammer (13) erhitzt, bevor sie sich nach Beendigung der Verbrennung mit Misch-(Verdünnungs-)Luft mischt. z. Brennkammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerkammer (13) zylindrische Form besitzt und die Primärluft tangential eingeführt wird. 3. Brennkammer nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Form eines glockenartigen Gehäuses (12) besitzt, dessen geschlossenes Ende (16) der zuströmenden Luft zugewandt ist, die in einer das Gehäuse (12) koaxial umgebenden Leitung (i i) zuströmt, und daß im Innern des glockenartigen Gehäuses die Brennerkammer (13) koaxial angeordnet ist, der verdichtete Luft aus dem ringförmigen Strömungsquerschnitt zwischen diesem Gehäuse (12) und der umgebenden Rohrleitung (i i) tangential zugeführt und in die der flüssige Brennstoff eingespritzt wird. 4. Brennkammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das glockenartige Gehäuse (12) Öffnungen (2o) in seiner Wandung besitzt, durch die zusätzliche Luft zur Vervollständigung der Verbrennung zutreten kane