DE954465C

DE954465C - Brennkammer, insbesondere fuer kleinere Gasturbinen

Info

Publication number: DE954465C
Application number: DED19033A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Leibach
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1954-11-05
Filing date: 1954-11-05
Publication date: 1956-12-20

Description

Beim Bau von Gasturbinen, die in ihren räumlichen Abmessungen beschränkt sind, insbesondere bei kleineren Gasturbinen, bereitet die Ausgestaltung der zur Verbrennung ;des Treibmittels dienenden Einzelteile besondere Schwierigkeiten. Hierzu gehört in erster Linie die Schaffung ausreichender Räume für die Vorwärmung der Luft, für die Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemisches und für die Vermischung der Verbrennungsgase mit der Mischluft.
Es ist bekannt, diesen Forderungen dadurch nachzukommen, daß die Brennkammer mit einer ringförmigen Umkehrmischkammer versehen @st, wobei die Flammenzone und die Mischzone baulich aus einem Stück bestehen, so daß keine getrennte Demontage möglich ist. Das Flammrohr muß aber wegen der hohen thermischen Beanspruchung von Zeit zu Zeit kontrolliert und gegebenenfalls ausgewechselt werden.
Daher wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei Brennkammern., insbesondere für kleinere Gasturbinen; mit ringförmigen Umkebrmischkammern. mehrere über den Umfang verteilte Flammrohre als einzelne Kammern. abnehmbar auf dem Mischkammerring angeordnet sind.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jedes Flammrohr in entsprechenden Aussparungen der Umkehrmischkammer radial und durch geeignete Befestigungsmittel in einer Außenhülse axial so gehalten, d'aß es sich in axialer Richtung ausdehnen kann. Die Neigung der Außenhülse und damit des Flammrohres zum Außenmantel kann unter -Berücksichtigung der strömungstechnischen Forderungen entsprechend gewählt werden. Ferner wird vorgeschlagen, daß jedes Flammrohr in einer Außenhülse mit Abstand angeordnet, auf der Außenseite von einem Luftmantel umgeben und mit diesem zusammen abnehmbar ist.
Die neuartige Anordnung der Flammrohre gestattet eine leichte Auswechselbarkeit und. eine im Hinblick auf die Wärmespannungen besonders günstige Befestigung dieser stark beanspruchten Bauteile. Die Flammrohre können ferner so groß gehalten werden, daß eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes vor der Zuführung der Mischluft erzielt wird.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. z eine Ansicht der Turbine in Pfeilrichtung I, Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. i.
Zwischen den Flammrohren i und einem Düsenring 7 befindet sich innerhalb des Außenmantels 5 eine ringförmige Mischkammer 2. Die Flammrohre i ragen mit ihren Austrittsenden in entsprechende Aussparungen der Mischkammer 2 hinein. Die Ränder der Aussparungen geben dem Flammrohr i lediglich Halt in radialer Richtung, lassen aber eine axiale Ausdehnung zu. Die Festlegung in axialer Richtung erfolgt durch geeignete Befestigungsmittel 3 an einer Außenhülse ,4. Die Außenhülse 4 wird zusammen mit dem Flammrohr i zweckmäßig unter einer Neigung am Außenmantel s befestigt. In dem Ausführungsbeispiel sind vier Flammrohre 'mit Außenhülsen vorgesehen. Zum Entfernen eines Flammrohres i ist lediglich- notwendig, die Verbindung 6 zwischen Außenhülse 4 und Außenmantel 5 zu lösen und die Außenhülse 4 einschließlich des an" ihr befestigten Flammrohres i abzuziehen.
In der Wandung der Umkehrmischkemmer 2 sind Eintrittsöffnungen 8 vorgesehen, durch die ein Teil der aus dem Verdichter austretenden Luft in die Umkehrmischkammer 2 eintreten kann. Ein anderer Teil der Luft strömt längs der Wandungen der Umkehrmischkammer 2 weiter, wobei der Außenmantel 5 gekühlt wird, tritt dann in den Ringquerschnitt zwischen Flammrohr i und Außenhülse 4 ein, wo die Luft stark vorgewärmt wird, und gelangt endlich als Zerstäubungs- bzw. Verbrennungsluft in das Flammrohr i.
Die mit Luft durchsetzten Verbrennungsgase durchströmen nach Verlassen der Brennkammer die beiden Turbinenstufen 9 und treiben hierdurch die Welle io und damit den Radialverdichter i i an. Die Abgase strömen in den Ringraum i2, von wo sie ins geie weitergeleitet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkammer, insbesondere für kleine Gasturbinen; mit ringförmiger Umkehrmischkammer, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere über den Umfang verteilte Flammrohre (i) als einzelne Kammern abnehmbar auf dem Mischkammerring (2@ angeordnet sind. z. Brennkammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Flammrohr (i) in entsprechenden Aussparungen der Umkeh.rmischkammer (2) radial und durch geeignete Befestigungsmittel (3) in einer Außenhülse (4) axial so gehalten ist, daß es sich in ayialer Richtung ausdehnen kann. 3. Brennkammer nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Flammrohr (i) in einer Außenhülse (4) mit Abstand angeordnet, auf der Außenseite von einem Luftmantel umgeben und mit diesem zusammen abnehmbar ist. 4. Brennkammer nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammrohre (i) von der ringförmigen Umkehrmischkammer (2) aus nach außen geneigt angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 730 168; französische Patentschrift Nr. 919:230; britische Patentschriften Nr. 705 611, 586 556, 585 763 USA.-Patentschrift Nr. 2 454 738.