EP0909924A2 - Suspension for an annular gas turbine combustor - Google Patents

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EP0909924A2
EP0909924A2 EP98117869A EP98117869A EP0909924A2 EP 0909924 A2 EP0909924 A2 EP 0909924A2 EP 98117869 A EP98117869 A EP 98117869A EP 98117869 A EP98117869 A EP 98117869A EP 0909924 A2 EP0909924 A2 EP 0909924A2
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EP
European Patent Office
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combustion chamber
gas turbine
suspension
annular gas
circumference
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EP98117869A
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EP0909924B1 (en
EP0909924A3 (en
Inventor
Michael Ebel
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Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Original Assignee
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
BMW Rolls Royce GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/60—Support structures; Attaching or mounting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162—Bearing supports
    • F01D25/164—Flexible supports; Vibration damping means associated with the bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/60—Assembly methods
    • F05B2230/604—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centering, e.g. pins
    • F05B2230/606—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centering, e.g. pins using maintaining alignment while permitting differential dilatation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/60—Assembly methods
    • F05D2230/64—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins
    • F05D2230/642—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins using maintaining alignment while permitting differential dilatation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03041—Effusion cooled combustion chamber walls or domes

Definitions

  • the invention relates to a suspension of an annular gas turbine combustion chamber in the outlet area of the same on a housing wall, over an annular, kinked adjoining the outer combustion chamber wall trained arm structure related to the gas turbine longitudinal axis has an outer and an inner leg.
  • the state of the art is, for example, EP 0 564 172 A1 referred.
  • Annular combustion chambers of gas turbines are usually carried in their front end area by the burners projecting into the combustion chamber interior, while in the rear end area, the so-called outlet area, they are suitably supported on a housing wall, the so-called. combustion chamber outer casing ".
  • the so-called effusion holes care must be taken to ensure that the rear combustion chamber wall section is also adequately cooled Suspension of the combustion chamber in this area must therefore not hinder effective cooling.
  • a suspension or a supporting structure that meets these requirements is shown, for example, in EP 0 564 172 A1 mentioned above.
  • This ring-shaped, bent arm structure which relates to the gas turbine longitudinal axis has an inner and an outer leg, is also known in specialist circles hair-pin "(hairpin).
  • the inner leg encloses an acute angle with the outer leg, likewise the inner leg is inclined at an acute angle with respect to the combustion chamber wall, which results in a wedge-shaped annular gap between the inner leg and the combustion chamber wall, which viewed in the flow direction of the cooling air flow running along the outside of the outer combustion chamber wall. In this way, cooling air can reach the rearmost end of the combustion chamber wall in an optimal manner.
  • this combustion chamber is supported via this arm structure only on the one surrounding the combustion chamber wall Housing wall, whereas the actual attachment of the combustion chamber over the inner wall of the ring combustion chamber. This can be too undesirable large relative movements in the rear end portion of the combustion chamber.
  • a flange adjoins the outer leg (the arm structure), which flange is fixedly connected to the housing wall (surrounding the combustion chamber wall) via a releasable connecting element.
  • Reference number 1 denotes an annular combustion chamber of a gas turbine, which is designed here as a stepped combustion chamber and thus next to one
  • a plurality of ring-shaped pilot burners 2 furthermore on the end face also has annularly arranged main burners 3.
  • the combustion chamber 1 is on a housing wall 7 surrounding the entire combustion chamber structure.
  • An annular, kinked design is provided for this Arm structure 8, located on the end portion of the outer combustion chamber wall 9a connects.
  • openings 13 in the arm structure 8 or in the legs 8a, 8b are so-called openings 13 in the arm structure 8 or in the legs 8a, 8b. If these openings or openings 13 in at least one the leg 8a, 8b, but preferably suitable in both legs 8a, 8b dimensioned and arranged, the arm structure 8 acts similar to one Leaf spring with customizable spring characteristics. Best results were with the design and arrangement explained below achieved by openings 13 in the arm structure 8.
  • the openings 13 are dovetail-shaped designed and distributed equally over the circumference of both legs 8a, 8b arranged, the narrowest portions of the openings of each Kink line 10 of the arm structure 8 are facing.
  • the breakthroughs 13 open to the crease line, so that - after these openings in the outer leg 8b and in the inner leg 8a in the illustration 1, so to speak, one above the other - between each breakdown 13 in the outer leg 8b and the adjacent opening 13 there is a so-called connection gap 14 in the inner leg 8a.
  • the stepped ring combustion chamber shown here 1 the pilot burner 2 and the main burner 3 offset in the circumferential direction arranged to each other.
  • An optimal combustion chamber suspension according to the invention results when in the section plane 15 of each burner (this section plane 15 runs through the Burner 2 or 3 itself and at least through the gas turbine longitudinal axis 11) in one of the legs 8a or 8b, but preferably in both of the Leg 8a, 8b an opening 13 is provided, in this Section plane 15 also the so-called connection gap 14 comes to rest.
  • openings 13 with respect to the burners 2 it is also possible to have the openings 13 with respect to the burners 2 to be arranged offset in the circumferential direction, so that then the cutting planes 15 of the individual burners 2, 3, for example, exactly in the middle between two each other neighboring openings 13 would come to rest (not shown).
  • any other intermediate positions of the are also possible Openings 13 in the legs 8a and / or 8b with respect to the burner cutting planes 15.
  • this quotient (Number of breakthroughs) / (total number of burners) "but also assume other useful values, for example 0.5 or 1.5 but also 2 or 2.5 or 3, the integer values of this quotient taking the advantage of simple periodic ones
  • different numerical values for the quotient mentioned can be useful than in the case of stepped combustion chambers (as shown here).
  • the inner combustion chamber wall 9b has a receptacle at the end 16 for the guide vane ring adjoining the combustion chamber 1 6, so that this over the combustion chamber 1 and its advantageous Suspension is also kept in an optimal manner.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

The suspension is positioned in the outlet (4) part of the annular gas turbine combustion chamber (1) on a housing wall (7) by means of an annular bent arm structure (8) attached to the outer combustion chamber wall (9a). The arm has an outer and inner arm (8a,8b) in relation to the gas turbine's longitudinal axis (11). A flange (8c) fixed to the housing wall by means of a detachable connection (12) is attached to the outer arm (8b). At least one of the arms has passages (13) distributed over its periphery.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufhängung einer ringförmigen Gasturbinen-Brennkammer im Austrittsbereich derselben an einer Gehäusewand, über eine sich an die äußere Brennkammerwand anschließende, ringförmige, geknickt ausgebildete Armstruktur, die in Bezug auf die Gasturbinen-Längsachse einen äußeren und einen inneren Schenkel aufweist. Zum bekannten Stand der Technik wird beispielshalber auf die EP 0 564 172 A1 verwiesen.The invention relates to a suspension of an annular gas turbine combustion chamber in the outlet area of the same on a housing wall, over an annular, kinked adjoining the outer combustion chamber wall trained arm structure related to the gas turbine longitudinal axis has an outer and an inner leg. To the well-known The state of the art is, for example, EP 0 564 172 A1 referred.

Ring-Brennkammern von Gasturbinen werden üblicherweise in ihrem vorderen Endbereich durch die in den Brennkammer-Innenraum hineinragenden Brenner getragen, während sie im hinteren Endbereich, dem sog. Austrittsbereich, geeignet an einer Gehäusewand, dem sog.

Figure 00010001
combustion chamber outer casing", aufgehängt sind. Insbesondere im Falle einer effusionsgekühlten Brennkammerwand mit einer Vielzahl von Kühlluft-Durchtrittsöffnungen, den sog. Effusionslöchern, ist dafür Sorge zu tragen, daß auch der hintere Brennkammer-Wandabschnitt eine ausreichende Kühlung erfährt. Die Tragstruktur für die Aufhängung der Brennkammer darf in diesem Bereich somit die wirkungsvolle Kühlung nicht behindern. Eine Aufhängung bzw. eine Tragstruktur, die diesen Anforderungen gerecht wird, ist beispielsweise in der oben genannten EP 0 564 172 A1 gezeigt. Diese ringförmige, geknickt ausgebildete Armstruktur, die bezogen auf die Gasturbinen-Längsachse einen inneren und einen äußeren Schenkel aufweist, ist in Fachkreisen auch unter dem Begriff hair-pin" (Haarnadel) bekannt. Der innere Schenkel schließt dabei mit dem äußeren Schenkel einen spitzen Winkel ein, ebenso ist der innere Schenkel gegenüber der Brennkammerwand unter einem spitzen Winkel geneigt, wodurch sich ein keilförmiger Ringspalt zwischen innerem Schenkel und Brennkammerwand ergibt, der in Anströmrichtung des an der Außenseite der äußeren Brennkammerwand entlanggeführten Kühlluftstromes betrachtet offen ist. Auf diese Weise kann auf optimale Weise Kühlluft bis zum hintersten Ende der Brennkammerwand gelangen.Annular combustion chambers of gas turbines are usually carried in their front end area by the burners projecting into the combustion chamber interior, while in the rear end area, the so-called outlet area, they are suitably supported on a housing wall, the so-called.
Figure 00010001
combustion chamber outer casing ". In particular in the case of an effusion-cooled combustion chamber wall with a multiplicity of cooling air through-openings, the so-called effusion holes, care must be taken to ensure that the rear combustion chamber wall section is also adequately cooled Suspension of the combustion chamber in this area must therefore not hinder effective cooling. A suspension or a supporting structure that meets these requirements is shown, for example, in EP 0 564 172 A1 mentioned above. This ring-shaped, bent arm structure, which relates to the gas turbine longitudinal axis has an inner and an outer leg, is also known in specialist circles hair-pin "(hairpin). The inner leg encloses an acute angle with the outer leg, likewise the inner leg is inclined at an acute angle with respect to the combustion chamber wall, which results in a wedge-shaped annular gap between the inner leg and the combustion chamber wall, which viewed in the flow direction of the cooling air flow running along the outside of the outer combustion chamber wall. In this way, cooling air can reach the rearmost end of the combustion chamber wall in an optimal manner.

Beim bekannten Stand der Technik, bei welchem diese geknickt ausgebildete Armstruktur bzw. die sog. Haarnadel/hair-pin an der Außenwand der ringförmigen Brennkammer vorgesehen ist, stützt sich diese Brennkammer über diese Armstruktur lediglich an der die Brennkammerwand umgebenden Gehäusewand ab, wohingegen die eigentliche Befestigung der Brennkammer über die innere Wand der Ring-Brennkammer erfolgt. Dies kann zu unerwünscht großen Relativbewegungen im hinteren Endabschnitt der Brennkammerführen.In the known prior art, in which it is designed to be kinked Arm structure or the so-called hairpin on the outer wall of the annular combustion chamber is provided, this combustion chamber is supported via this arm structure only on the one surrounding the combustion chamber wall Housing wall, whereas the actual attachment of the combustion chamber over the inner wall of the ring combustion chamber. This can be too undesirable large relative movements in the rear end portion of the combustion chamber.

Eine demgegenüber verbesserte Brennkammer-Aufhängung aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß sich an den äußeren Schenkel (der Armstruktur) ein Flansch anschließt, der über ein lösbares Verbindungselement fest mit der (die Brennkammerwand umgebenden) Gehäusewand verbunden ist. To point out an improved combustion chamber suspension is the object of the present invention.
The solution to this problem is characterized in that a flange adjoins the outer leg (the arm structure), which flange is fixedly connected to the housing wall (surrounding the combustion chamber wall) via a releasable connecting element.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche. Bevorzugt weisen demnach beide Schenkel über dem Umfang gleichartig verteilt angeordnete, schwalbenschwanzförmige Durchbrechungen auf, deren engste Abschnitte der Knicklinie der Armstruktur zugewandt und zur Knicklinie hin offen sind, so daß zwischen jeder Durchbrechung im äußeren Schenkel und der benachbarten Durchbrechung im inneren Schenkel eine sog. Verbindungslücke vorliegt. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Aufhängung nach Art einer Blattfeder.Advantageous training and further education are included in the subclaims. Prefers accordingly have both legs distributed uniformly over the circumference arranged, dovetail openings, whose narrowest sections of the fold line facing the arm structure and towards the fold line are open so that between each opening in the outer Leg and the adjacent opening in the inner leg one So-called connection gap exists. This results in an advantageous suspension in the manner of a leaf spring.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles. Dabei zeigt

Fig. 1
einen Teilschnitt durch eine Gasturbinen-Ring-Brennkammer mit einer erfindungsgemäßen Aufhängung,
Fig. 2
die Ansicht X aus Fig. 1 als Teil-Abwicklung der ringförmigen Armstruktur, sowie
Fig. 3
wesentliche Elemente der Ansicht A aus Fig. 1.
The invention is explained in more detail with reference to a preferred exemplary embodiment. It shows
Fig. 1
2 shows a partial section through a gas turbine ring combustion chamber with a suspension according to the invention,
Fig. 2
the view X from Fig. 1 as a partial development of the annular arm structure, and
Fig. 3
essential elements of view A from FIG. 1.

Mit der Bezugsziffer 1 ist eine Ring-Brennkammer einer Gasturbine bezeichnet, die hier als gestufte Brennkammer ausgebildet ist und somit neben einer Vielzahl von ringförmig angeordneten Pilot-Brennern 2 stirnseitig desweiteren ebenfalls ringförmig angeordnete Haupt-Brenner 3 aufweist. Im Austrittsbereich 4 der Brennkammer 1 - an diesen schließt sich ein eine Vielzahl von Leitschaufeln 5 tragender Leitschaufelring 6 an - ist die Brennkammer 1 an einer die gesamte Brennkammerstruktur umgebenden Gehäusewand 7 aufgehängt. Vorgesehen ist hierfür eine ringförmige, geknickt ausgebildete Armstruktur 8, die sich an den Endabschnitt der äußeren Brennkammerwand 9a anschließt. Aufgrund des Knickes entlang der ebenfalls ringförmigen sog. Knicklinie 10 besitzt diese Armstruktur 8 bezüglich der Gasturbinen-Längsachse 11 einen inneren Schenkel 8a sowie einen äußeren Schenkel 8b, die in der Knicklinie 10 aufeinandertreffen und zwischen sich einen spitzen Winkel einschließen. Ebenso liegt ein spitzer Winkel zwischen der äußeren Brennkammerwand 9a und dem inneren Schenkel 8a sowie zwischen der Gehäusewand 7 und dem äußeren Schenke 8b vor.Reference number 1 denotes an annular combustion chamber of a gas turbine, which is designed here as a stepped combustion chamber and thus next to one A plurality of ring-shaped pilot burners 2 furthermore on the end face also has annularly arranged main burners 3. In the exit area 4 of the combustion chamber 1 - this is followed by a variety of Guide vanes 5 carrying guide vane ring 6 - the combustion chamber 1 is on a housing wall 7 surrounding the entire combustion chamber structure. An annular, kinked design is provided for this Arm structure 8, located on the end portion of the outer combustion chamber wall 9a connects. Due to the kink along the so-called ring-shaped Kink line 10 has this arm structure 8 with respect to the gas turbine longitudinal axis 11 an inner leg 8a and an outer leg 8b, which meet in the kink line 10 and tip between them Include angles. There is also an acute angle between the outer one Combustion chamber wall 9a and the inner leg 8a and between the Housing wall 7 and the outer leg 8b.

An das der Knicklinie 10 abgewandte Ende des äußeren Schenkels 8b schließt sich ein in radialer Richtung erstreckender Flansch 8c an, der über ein lösbares Verbindungselement 12 (in Form einer Schraube-Mutter-Verbindung) mit einem ebenfalls in radialer Richtung, d. h. senkrecht zur Gasturbinen-Längsachse 11 verlaufenden Flansch 7a der Gehäusewand 7 verbunden ist. Nachdem über dem Umfang der Brennkammer 1 bzw. der Gehäusewand 7 verteilt eine Vielzahl derartiger Verbindungselemente 12 vorgesehen sind, ist eine sichere und insbesondere unerwünschte Relativbewegungen verhindernde Aufhängung der Brennkammer 1 in deren Austrittsbereich 4 sichergestellt.At the end of the outer leg 8b facing away from the kink line 10 is followed by a radially extending flange 8c, which over a releasable connecting element 12 (in the form of a screw-nut connection) with a radial direction, too. H. perpendicular to Gas turbine longitudinal axis 11 extending flange 7a of the housing wall 7 connected is. After over the circumference of the combustion chamber 1 or Housing wall 7 distributes a plurality of such connecting elements 12 are provided is a safe and in particular undesirable relative movements preventing the combustion chamber 1 from being suspended in its outlet area 4 ensured.

Dennoch soll eine gewisse Beweglichkeit der Brennkammer 1 gegenüber der Gehäusewand 7 gegeben sein. Ermöglicht wird diese Beweglichkeit mittels sog. Durchbrechnungen 13 in der Armstruktur 8 bzw. in den Schenkeln 8a, 8b. Werden diese Durchbrüche bzw. Durchbrechungen 13 in zumindest einem der Schenkel 8a, 8b, bevorzugt jedoch in beiden Schenkeln 8a, 8b geeignet dimensioniert und angeordnet, so wirkt die Armstruktur 8 ähnlich einer Blattfeder mit gezielt gestaltbarer Federcharakteristik. Beste Ergebnisse wurden dabei mit der im folgenden erläuterten Gestaltung und Anordnung von Durchbrechungen 13 in der Armstruktur 8 erzielt.Nevertheless, a certain mobility of the combustion chamber 1 with respect to the Housing wall 7 be given. This mobility is made possible by so-called openings 13 in the arm structure 8 or in the legs 8a, 8b. If these openings or openings 13 in at least one the leg 8a, 8b, but preferably suitable in both legs 8a, 8b dimensioned and arranged, the arm structure 8 acts similar to one Leaf spring with customizable spring characteristics. Best results were with the design and arrangement explained below achieved by openings 13 in the arm structure 8.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die Durchbrechnungen 13 schwalbenschwanzförmig gestaltet und über dem Umfang beider Schenkel 8a, 8b gleichartig verteilt angeordnet, wobei die engsten Abschnitte der Durchbrechungen jeweils der Knicklinie 10 der Armstruktur 8 zugewandt sind. Zusätzlich sind die Durchbrechnungen 13 zur Knicklinie hin offen, so daß - nachdem diese Durchbrechungen im äußeren Schenkel 8b und im inneren Schenkel 8a bei der Darstellung nach Fig. 1 quasi übereinanderliegen - zwischen jeder Durchbrechnung 13 im äußeren Schenke 8b und der benachbarten Durchbrechung 13 im inneren Schenkel 8a eine sog. Verbindungslücke 14 vorliegt. Mit dieser Gestaltung ergibt sich zum einen eine ausreichende Weichheit, um Dehnungen der Brennkammer 1 gegenüber der Gehäusewand 7 aufzunehmen, andererseits jedoch eine ausreichende Festigkeit, um die Brennkammer 1 sicher an der Gehäusewand 7 aufzuhängen.As FIG. 2 shows, the openings 13 are dovetail-shaped designed and distributed equally over the circumference of both legs 8a, 8b arranged, the narrowest portions of the openings of each Kink line 10 of the arm structure 8 are facing. In addition, the breakthroughs 13 open to the crease line, so that - after these openings in the outer leg 8b and in the inner leg 8a in the illustration 1, so to speak, one above the other - between each breakdown 13 in the outer leg 8b and the adjacent opening 13 there is a so-called connection gap 14 in the inner leg 8a. With this Design results in a sufficient softness to stretch the combustion chamber 1 opposite the housing wall 7, on the other hand however, sufficient strength to secure the combustion chamber 1 to hang on the housing wall 7.

Wie Fig. 3 zeigt sind bei der hier dargestellten gestuften Ring-Brennkammer 1 die Pilot-Brenner 2 und die Haupt-Brenner 3 in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet. Eine optimale erfindungsgemäße Brennkammer-Aufhängung ergibt sich bei dieser Anordnung dann, wenn in der Schnittebene 15 jedes Brenners (diese Schnittebene 15 verläuft wie üblich durch den Brenner 2 bzw. 3 selbst sowie durch die Gasturbinen-Längsachse 11) zumindest in einem der Schenkel 8a bzw. 8b, bevorzugt jedoch in beiden der Schenkel 8a, 8b eine Durchbrechung 13 vorgesehen ist, wobei in dieser Schnittebene 15 auch die sog. Verbindungslücke 14 zum Liegen kommt.As shown in FIG. 3, the stepped ring combustion chamber shown here 1 the pilot burner 2 and the main burner 3 offset in the circumferential direction arranged to each other. An optimal combustion chamber suspension according to the invention this arrangement results when in the section plane 15 of each burner (this section plane 15 runs through the Burner 2 or 3 itself and at least through the gas turbine longitudinal axis 11) in one of the legs 8a or 8b, but preferably in both of the Leg 8a, 8b an opening 13 is provided, in this Section plane 15 also the so-called connection gap 14 comes to rest.

Es ist jedoch auch möglich, die Durchbrechungen 13 gegenüber den Brennern 2 in Umfangsrichtung versetzt anzuordnen, so daß dann die Schnittebenen 15 der einzelnen Brenner 2, 3 bspw. exakt mittig zwischen zwei einander benachbarten Durchbrechungen 13 zum Liegen kämen (nicht gezeigt). Möglich sind jedoch auch sonstige beliebige Zwischenpositionen der Durchbrechungen 13 in den Schenkeln 8a und/oder 8b bezüglich der Brenner-Schnittebenen 15.However, it is also possible to have the openings 13 with respect to the burners 2 to be arranged offset in the circumferential direction, so that then the cutting planes 15 of the individual burners 2, 3, for example, exactly in the middle between two each other neighboring openings 13 would come to rest (not shown). However, any other intermediate positions of the are also possible Openings 13 in the legs 8a and / or 8b with respect to the burner cutting planes 15.

Beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist bezüglich jeder Brenner-Schnittebene 15 in den beiden Schenkeln 8a, 8b exakt eine Durchbrechung 13 vorgesehen, d.h. ein Quotient aus der Anzahl von Durchbrechungen 13 in einem der Schenkel 8a bzw. 8b (über dessen gesamten Umfang gezählt) und der Gesamtzahl der Brenner 2, 3 und ergibt hier exakt den Wert 1". Alternativ kann dieser Quotient (Anzahl der Durchbrechungen) / (Gesamtzahl der Brenner) " aber auch andere sinnvolle Werte annehmen, so bspw. 0,5 oder 1,5 aber auch 2 oder 2,5 oder 3, wobei die ganzzahligen Werte dieses Quotienten den Vorteil der einfachen periodischen Widerholung haben. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß alternativ nur halb soviele Durchbrechungen 13 in den Schenkeln 8a, 8b der Armstruktur 8 vorgesehen sind als Brenner 2, 3 vorhanden sind, oder daß dreimal soviele Durchbrechungen 13 vorhanden sind, als Brenner vorgesehen sind. Insbesondere sei darauf hingewiesen, daß bei nicht gestuften Brennkammern andere Zahlenwerte für den genannten Quotienten sinnvoll sein können, als bei gestuften Brennkammern (wie hier gezeigt).In the exemplary embodiment shown here, with respect to each burner cutting plane 15, exactly one opening 13 is provided in the two legs 8a, 8b, ie a quotient of the number of openings 13 in one of the legs 8a or 8b (counted over its entire circumference) and the Total number of burners 2, 3 and gives the exact value here 1 ". Alternatively, this quotient (Number of breakthroughs) / (total number of burners) "but also assume other useful values, for example 0.5 or 1.5 but also 2 or 2.5 or 3, the integer values of this quotient taking the advantage of simple periodic ones In other words, this means that, alternatively, only half as many openings 13 are provided in the legs 8a, 8b of the arm structure 8 as there are burners 2, 3, or that there are three times as many openings 13 as there are burners. In particular, it should be pointed out that in the case of non-stepped combustion chambers, different numerical values for the quotient mentioned can be useful than in the case of stepped combustion chambers (as shown here).

Mit der beschriebenen Konstruktion bzw. Brennkammer-Aufhängung ist eine optimale Anpassung im Hinblick auf Funktion, Gewicht und Lebensdauer der Ring-Brennkammer 1 möglich. Ein Grund hierfür liegt darin, daß durch die periodische Kraftstoffeinspritzung über die Brenner 2, 3 eine periodische mechanische Belastung der Brennkammerwände (der äußeren Brennkammerwand 9a und der inneren Brennkammerwand 9b) vorliegt, die sich in die beschriebene Aufhängung der Brennkammer 1 hinein fortsetzt. Mit dieser beschriebenen Konstruktion kann jeder Belastungsspitze die entsprechend notwendige Struktur entgegengesetzt werden. Mit den im letzten Absatz genannten Teilungsverhältnissen bzw Quotienten im Hinblick auf die Zahl der Durchbrechungen 13 bezogen auf die Anzahl der Brenner ergibt sich eine feste sich wiederholende Beziehung von thermischer/mechanischer Belastung der Brennkammer-Aufhängung in ihrer Gesamtheit sowie jeder Durchbrechung in den Schenkeln 8a, 8b aufgrund der daraus folgenden mechanischen Zustandsbedingungen. With the construction or combustion chamber suspension described is one optimal adjustment with regard to function, weight and lifespan of the Ring combustion chamber 1 possible. One reason for this is that the periodic fuel injection via the burners 2, 3 a periodic mechanical load on the combustion chamber walls (the outer combustion chamber wall 9a and the inner combustion chamber wall 9b), which are in the described suspension of the combustion chamber 1 continues. With this The construction described can correspond to each peak load necessary structure can be opposed. With those mentioned in the last paragraph Division ratios or quotients with regard to the number of Openings 13 based on the number of burners results in a fixed repetitive relationship of thermal / mechanical load the combustion chamber suspension in its entirety as well as each opening in the legs 8a, 8b due to the resulting mechanical Condition conditions.

Wie Fig. 1 zeigt, weist die innere Brennkammerwand 9b endseitig eine Aufnahme 16 für den sich an die Brennkammer 1 anschließenden Leitschaufelring 6 auf, so daß dieser über die Brennkammer 1 sowie deren vorteilhafte Aufhängung gleichfalls in optimaler Weise gehalten ist. Ferner erkennt man zwischen dem Endabschnitt der äußeren Brennkammerwand 9a, an welchen sich die erfindungsgemäße Armstruktur 8 anschließt, und dem äußeren Ring des Leitschaufelringes 6 eine umlaufende Dichtung 17, die über eine Vielzahl von Nieten 18 am Leitschaufelring 6 gehalten ist, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.1 shows, the inner combustion chamber wall 9b has a receptacle at the end 16 for the guide vane ring adjoining the combustion chamber 1 6, so that this over the combustion chamber 1 and its advantageous Suspension is also kept in an optimal manner. You can also see between the end portion of the outer combustion chamber wall 9a at which the arm structure 8 according to the invention connects, and the outer ring of the guide vane ring 6 a circumferential seal 17, which has a variety is held by rivets 18 on the guide vane ring 6, but this can as well a host of other details, particularly of a constructive nature be designed differently from the embodiment shown, without the Leave the content of the claims.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

11
Ring-BrennkammerRing combustion chamber
22nd
Pilot-BrennerPilot burner
33rd
Haupt-BrennerMain burner
44th
AustrittsbereichExit area
55
Leitschaufelvane
66
LeitschaufelringGuide vane ring
77
GehäusewandHousing wall
7a7a
Flanschflange
88th
ArmstrukturArm structure
8a8a
innerer Schenkel von 8inner leg of 8
8b8b
äußerer Schenkel von 8outer leg of 8
8c8c
Flanschflange
9a9a
äußere Brennkammerwandouter combustion chamber wall
9b9b
innere Brennkammerwandinner combustion chamber wall
1010th
KnicklinieCrease line
1111
Gasturbinen-LängsachseLongitudinal gas turbine axis
1212th
Verbindungselement: Schraube-Mutter-VerbindungConnection element: screw-nut connection
1313
DurchbrechungBreakthrough
1414
VerbindungslückeConnection gap
1515
SchnittebeneCutting plane
1616
Aufnahmeadmission
1717th
Dichtungpoetry
1818th
Nietrivet

Claims (6)

Aufhängung einer ringförmigen Gasturbinen-Brennkammer (1) im Austrittsbereich (4) derselben an einer Gehäusewand (7), über eine sich an die äußere Brennkammerwand (9a) anschließende, ringförmige, geknickt ausgebildete Armstruktur (8), die in Bezug auf die Gasturbinen-Längsachse (11) einen äußeren und einen inneren Schenkel (8b, 8a) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß sich an den äußeren Schenkel (8b) ein Flansch (8c) anschließt, der über ein lösbares Verbindungselement (12) fest mit der Gehäusewand (7) verbunden ist.Suspension of an annular gas turbine combustion chamber (1) in the outlet region (4) of the same on a housing wall (7), via an annular, kinked arm structure (8) which adjoins the outer combustion chamber wall (9a) and which, in relation to the gas turbine Longitudinal axis (11) has an outer and an inner leg (8b, 8a),
characterized in that a flange (8c) adjoins the outer leg (8b) and is fixedly connected to the housing wall (7) via a releasable connecting element (12). Aufhängung einer ringförmigen Gasturbinen-Brennkammer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Schenkel (8a, 8b) über dem Umfang verteilt angeordnete Durchbrechungen (13) aufweist. Suspension of an annular gas turbine combustor according to claim 1,
characterized in that at least one of the legs (8a, 8b) has openings (13) distributed over the circumference. Aufhängung einer ringförmigen Gasturbinen-Brennkammer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß beide Schenkel (8a, 8b) über dem Umfang gleichartig verteilt angeordnete, schwalbenschwanzförmige Durchbrechungen (13) aufweisen, deren engste Abschnitte der Knicklinie (10) der Armstruktur (8) zugewandt und zur Knicklinie (10) hin offen sind, so daß zwischen jeder Durchbrechung (13) im äußeren Schenkel (8b) und der benachbarten Durchbrechung (13) im inneren Schenkel (8a) eine Verbindungslücke (14) vorliegt.Suspension of an annular gas turbine combustor according to claim 1 or 2,
characterized in that both legs (8a, 8b) have dovetail-shaped openings (13) distributed uniformly over the circumference, the narrowest portions of which are oriented towards the bend line (10) of the arm structure (8) and open towards the bend line (10), so that between each opening (13) in the outer leg (8b) and the adjacent opening (13) in the inner leg (8a) there is a connection gap (14). Aufhängung einer ringförmigen Gasturbinen-Brennkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Vielzahl von über dem Brennkammer-Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Brennern (2, 3),
dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang der Armstruktur (8) betrachtet die Anzahl der Durchbrechungen (13) in zumindest einem der Schenkel (8a, 8b) ein n-faches der Anzahl der Brenner (2, 3) ist, mit n = 0,5 oder 1,0 oder 1,5 oder 2,0 oder 2,5 oder 3,0 .Suspension of an annular gas turbine combustion chamber according to one of the preceding claims, with a plurality of burners (2, 3) arranged uniformly distributed over the circumference of the combustion chamber,
characterized in that, when viewed over the circumference of the arm structure (8), the number of openings (13) in at least one of the legs (8a, 8b) is n times the number of burners (2, 3), with n = 0, 5 or 1.0 or 1.5 or 2.0 or 2.5 or 3.0. Aufhängung einer ringförmigen Gasturbinen-Brennkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit über dem Brennkammer-Umfang gleichmäßig verteilt sowie versetzt zueinander angeordneten Pilot-Brennern (2) und Haupt-Brennern (3),
dadurch gekennzeichnet, daß in der Schnittebene (15) jedes Brenners (2, 3) zumindest in einem der Schenkel (8a, 8b) eine Durchbrechung (13) vorgesehen ist. Suspension of an annular gas turbine combustion chamber according to one of the preceding claims, with pilot burners (2) and main burners (3) arranged uniformly distributed over the combustion chamber circumference and offset from one another,
characterized in that an opening (13) is provided in the sectional plane (15) of each burner (2, 3) in at least one of the legs (8a, 8b). Aufhängung einer ringförmigen Gasturbinen-Brennkammer nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die innere Brennkammerwand (9b) endseitig eine Aufnahme (16) für einen sich an die Brennkammer (1) anschließenden Leitschaufelring (6) aufweist.Suspension of an annular gas turbine combustion chamber according to one of the preceding claims,
characterized in that the inner combustion chamber wall (9b) has at the end a receptacle (16) for a guide vane ring (6) adjoining the combustion chamber (1).
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