DE968568C

DE968568C - Gasturbine mit Rotationszerstaeuber

Info

Publication number: DE968568C
Application number: DEB36292A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Leibach
Original assignee: BMW Studiengesellschaft fuer Triebwerksbau GmbH
Current assignee: BMW Studiengesellschaft fuer Triebwerksbau GmbH
Priority date: 1955-06-29
Filing date: 1955-06-29
Publication date: 1958-03-06

Description

Es sind Gasturbinen mit Rotationszerstäuber und ringförmiger Brennkammer bekannt, bei denen von einer mitrotierenden Zerstäubereinrichtung der Kraftstoff mit hoher Geschwindigkeit in die Brennkammermündung abgeschleudert und zerstäubt und mit vorbeistreichender Verbrennungsluft vermischt wird. Hierbei ist auch eine Ausführung bekanntgeworden, bei der der Turbinenläufer selbst - als Rotationszerstäuber ausgebildet ist. Ferner wurde bereits vorgeschlagen, die Schaufeln der unmittelbar zusammengebauten Verdichter- und.Turbinenläufer hohl auszubilden und vom Verdichtereingang aus mit Kühlluft zu beschicken, die - ohne an der Verbrennung in der Brennkammer teilzunehmenam Ende des Turbinenläufers aus den Schaufeln austritt.
Die Erfindung- bezweckt eine Weiterentwicklung der Rotationszerstäubung bei Gasturbinen mit Ringbrennkammer und mit als Rotationszerstäuber ausgebildetem Turbinenläufer. Sie besteht darin, daß die vorverdichteteKraftstoff-Aufbereitungsluft an. einer geeigneten Stelle des Verdichters abgenommen und dem hohlen Turbinenläufer zugeführt wird.
DieseAufbereitungsluft wird-nach der Erfindung dem Verdichter mit einer entsprechenden Druckhöhe entnommen, so daß sie nach Durchlaufen der zweiten Verdichtung im Turbinenläufer mit der gleichen Druckhöhe austritt wie die vom Verdichter geförderte Verbrennungsluft.
Weiterhin schlägt die Erfindung vor, die Kraftstoffzuführungen -innerhalb des Turbinenläufers und seiner Schaufeln als Kühleinsätze auszubilden.
Die erfindungsgemäße Ausbildung einer Gasturbine bringt die wesentlichen Vorteile, daß durch die dem Verdichter entnommene, bis zu-einer gewissen Druckhöhe vorverdichtete Aufbereitungsluft dem Turbinenläufer und seinen Schaufeln Wärme entzogen wird und so ohne zusätzlichen Aufwand eine verbesserte Kiihlung der heißen Turbinenteile erreicht wird. Die auf diese Weise erwärmte Aufbereitungsluft begünstigt zusätzlich durch Aufheizen des Kraftstoffes innerhalb der Kraftsstofführungen die Aufbereitung desselben und trägt somit zur Steigerung des Brennkammerwirkungsgrades bei.
Durch die gleichzeitige Verwendung der Kraftstoff-Aufbereitungsluft als Kühlluft wird der sonst übliche Kühlluftverlust 'vermieden bzw. der notwendige Leistungsaufwand zur Verdichtung der Kühlluft ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung geringer als bei den bekannten Ausführungen..
Die Zeichnung. zeigt in einem Längsschnitt durch eine Gasturbine ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Rotor einer Gasturbine besteht aus einer in Wälzlagern i gelagerten Welle 2, auf dem ein Verdichterläufer 3 und ein Turbinenläufer 4 mit Turbinenschaufeln 5 befestigt ist. Durch die hohl ausgeführte Welle z und durch die im Innern des ebenfalls hohlen Turbinenrades 4 angeordneten Kraftstofführungen. 6 wird der Kraftstoff mindestens zwei Turbinenschaufeln zugeführt und durch Rotation in die ringspaltförmig ausgebildete Brennkammermündung 7 abgeschleudert. Die Kraftstoffführungen in diesen Schaufeln sind gleichzeitig als Kühllufteinsätze ausgebildet, während die übrigen Turbinenschaufeln in bekannter Weise mit einfachen, keinen Kraftstoff führenden Kühllufteinsätzen versehen sind.
Der Verdichterläufer 3 fördert die ängesaugte und verdichtete Verbrennungsluft in einen Aufnehmer 8, von wo sie durch Schlitze g in die Brennkammermündung 7 einströmt. An geeigneter Stelle io des Verdichtergehäuses ii wird teilverdichtete Kraftstoff-Aufbereitungsluft entnommen ,und über eine Leitung 12 dem hohlen Turbinenläufer 4 zugeführt, der als zweite Verdichterstufe wirkt. Die Lage der Entnahmestelle io wird dabei so gewählt, daß die Aufbereitungsluft nach Durchlaufen dieser zweiten Verdichterstufe an den Schaufelmündungen mit dem Druck austritt, der dem Verdichterenddruck der. Verbrennungsluft entspricht. Sowohl die Aufbereitungsluft als auch die Verbrennungsluft mischen sich .mit den durch Rotation des Turbinenläufers abgeschleuderten Kraftstoffteilchen zu einem zündfähigen Gasgemisch. Der weitere Arbeitsablauf entspricht den bei Gasturbinen üblicher Bauart bekannten Vorgängen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gasturbine mit Ringbrennkammer und mit als Rotationszerstäuber ausgebildetem Turbinenläufer, dadurch gekennzeichnet, daß vorverdichtete Kraftstoff-Aufbereitungsluft an einer geeigneten Stelle (io) des Verdichters abgenommen und dem hohlen Turbinenläufer zugeführt wird. z. Gasturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoff-Aufbereitungsluft dem Verdichter mit entsprechender Druckhöhe entnommen wird, so daß sie nach Durchlaufen der zweiten Verdichtung im Turbinenläufer (4) mit gleicher Druckhöhe austritt wie die vom Verdichter geförderte Verbrennungsluft. 3. Gasturbine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstofführungen (6) innerhalb des Turbinenläufers (4) und seiner Schaufeln (5) als Kühleinsätze ausgebildet sind.