EP2235441A2 - Fuel nozzle having a swirl duct and method for producing a fuel nozzle - Google Patents

Fuel nozzle having a swirl duct and method for producing a fuel nozzle

Info

Publication number
EP2235441A2
EP2235441A2 EP08871983A EP08871983A EP2235441A2 EP 2235441 A2 EP2235441 A2 EP 2235441A2 EP 08871983 A EP08871983 A EP 08871983A EP 08871983 A EP08871983 A EP 08871983A EP 2235441 A2 EP2235441 A2 EP 2235441A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
pin
fuel nozzle
swirl
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08871983A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Tobias Krieger
Elmar Pfeiffer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP08871983A priority Critical patent/EP2235441A2/en
Publication of EP2235441A2 publication Critical patent/EP2235441A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
    • F23D11/106—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting at the burner outlet
    • F23D11/107—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting at the burner outlet at least one of both being subjected to a swirling motion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49428—Gas and water specific plumbing component making
    • Y10T29/49432—Nozzle making
    • Y10T29/49433—Sprayer

Definitions

  • the present invention relates to a fuel nozzle having a swirl passage and a method of manufacturing a fuel nozzle.
  • the invention further relates to a burner and a gas turbine.
  • a first object of the present invention to provide an alternative, advantageous method for producing a fuel nozzle.
  • a second object of the present invention is to provide an alternative, advantageous fuel nozzle.
  • a third object of the present invention is the disclosure of an advantageous burner. It is a fourth object of the invention to provide an advantageous gas turbine.
  • the first object is achieved by a method for producing a fuel nozzle according to claim 1.
  • the second There is achieved by a fuel nozzle according to claim 6.
  • the third object is achieved by a burner according to claim 12.
  • the fourth object is achieved by a gas turbine according to claim 15.
  • At least one swirl duct is introduced into an outer jacket surface of a pin and / or into an inner surface of a sleeve. Subsequently, the
  • any swirling contours can be produced inexpensively and flexibly.
  • the swirl channel may be milled, rotated, thrust, eroded, sintered, or profile extruded into the outer surface of the pin and / or into the inner surface of the sleeve.
  • the pin and / or sleeve may also be cast, with the swirl channel defined by the mold.
  • the pin can be soldered or hammered into the sleeve.
  • the swirling contour or the swirl channel can be shaped and configured as desired.
  • the swirl duct can be introduced spirally into the outer jacket surface of the pin and / or into the inner surface of the sleeve. It is also advantageous if at least two swirl channels, in particular three swirl channels, are introduced.
  • a swirl channel can also be introduced into the outer jacket surface of the pin, and another swirl channel can be introduced into the inner surface of the sleeve.
  • These two swirl channels can in particular be arranged offset from each other.
  • Both the outer circumferential surface of the pin and the inner surface of the sleeve can be basically formed arbitrarily. They may, for example, be cylindrical, eccentric or conical.
  • the fuel nozzle according to the invention comprises a pin with an outer jacket surface and a sleeve with an inner surface.
  • the pin is disposed within the sleeve.
  • the outer jacket surface of the pin and / or the inner surface of the sleeve comprises at least one swirl channel.
  • the fuel nozzle according to the invention allows, with a structurally simple design, the fuel within the nozzle in a
  • the swirl channel can be designed, for example, spiral.
  • the outer mantle surface of the pin and / or the inner surface of the sleeve may / may in particular be cylindrical, conical or eccentric. This allows a high flexibility in the choice of the twisting geometry.
  • the fuel nozzle may further comprise at least two swirl channels, for example three swirl channels.
  • the pin may comprise a cover surface
  • the sleeve comprise an outlet opening and the pin may be arranged in the sleeve such that the cover surface is set back relative to the outlet opening towards the interior of the sleeve.
  • a swirl chamber is formed within the sleeve between the top surface and the outlet opening. Within the swirl chamber, the fuel can mix well with the air due to the swirling motion of the fuel.
  • the cover surface recessed with respect to the outlet opening it is also possible to form a swirl chamber, that the top surface and the outlet opening lie in a plane and are thus aligned, in which case the fuel nozzle is set back in relation to the outer jacket surface of the attachment.
  • the fuel nozzle with lying in a plane deck surface and outlet opening is sunk so deep in the essay that the outlet opening is located closer to the center axis of the burner than the otherwise existing there lateral surface of the essay.
  • the swirl chamber is radially bounded by the attachment with respect to the center axis of the fuel nozzle.
  • Swirl chamber is then outside, d. H. downstream of the sleeve.
  • both the top surface of the pin relative to the exit surface of the sleeve and the exit surface of the sleeve is set back relative to the lateral surface of the attachment. This results in a stepped swirl chamber.
  • the surface of the outlet opening is smaller than the top surface of the pin.
  • this leads to a swirl chamber in the interior of the sleeve, the flow cross-sectional area of which decreases in the direction of flow - ie from the top surface to the outlet opening - along the center axis of the fuel nozzle.
  • the manner of tapering or reducing the cross-sectional area of the swirl chamber can be curved linear, convex-concave or otherwise arbitrary. Preferably, however, the taper is symmetrical to the central axis of the fuel nozzle.
  • the fuel nozzle according to the invention can in principle be used for any fuels. It can be configured in particular as an oil nozzle.
  • the burner according to the invention comprises a fuel nozzle according to the invention with the features described above.
  • the burner according to the invention has the same advantages as the fuel nozzle according to the invention.
  • the burner according to the invention can also comprise an attachment, wherein the fuel nozzle is arranged in the attachment.
  • the essay can for example be designed pointed.
  • the attachment may comprise a central axis.
  • the fuel nozzle may also include a central axis and be arranged in the attachment so that the center axis of the fuel nozzle has an angle between 45 ° and 90 ° to the central axis of the attachment.
  • the gas turbine according to the invention comprises a burner according to the invention and has the same advantages as the burner according to the invention described above.
  • a gas turbine typically includes a compressor, one or more burners, a combustor, and a turbine. During operation of the gas turbine air is compressed by the compressor. The compressed air provided at the turbine end of the compressor is fed to the burners where it is mixed with a fuel. The mixture is then burned to form a working medium in the combustion chamber. From there, the working medium flows to the turbine and drives it.
  • the fuel nozzle according to the invention can be produced quickly and inexpensively, for example by means of the method according to the invention. It is characterized by a high degree of flexibility in the choice of the twisting geometry and can be used flexibly.
  • Fig. 1 shows schematically a gas turbine in a longitudinal partial section.
  • Fig. 2 shows schematically a section through a burner according to the invention.
  • Fig. 3 shows schematically a section through the attachment of a burner according to the invention.
  • Fig. 4 shows schematically a section through a sleeve in a perspective view.
  • Fig. 5 shows schematically a pin in a perspective view.
  • Fig. 6 shows schematically a section through a fuel nozzle according to the invention in a perspective view.
  • Fig. 7 shows schematically an alternative embodiment of a pin in a perspective view.
  • Fig. 8 shows schematically a section through an alternatively configured sleeve in a perspective view.
  • Fig. 9 shows schematically a pin in perspective view.
  • FIG. 10 schematically shows a section through an alternatively configured fuel nozzle in a perspective view.
  • Fig. 11 shows schematically a section through a further fuel nozzle according to the invention.
  • Fig. 12 shows schematically a section through a further fuel nozzle according to the invention.
  • FIG. 1 shows by way of example a gas turbine 100 in a longitudinal partial section.
  • the gas turbine 100 has inside a rotatably mounted about a rotation axis 102 rotor 103 with a shaft, which is also referred to as a turbine runner.
  • an intake housing 104 a compressor 105, for example, a toroidal combustion chamber 110, in particular annular combustion chamber 106, with a plurality of coaxially arranged burners 107, a turbine 108 and the exhaust housing 109th
  • a compressor 105 for example, a toroidal combustion chamber 110, in particular annular combustion chamber 106, with a plurality of coaxially arranged burners 107, a turbine 108 and the exhaust housing 109th
  • the annular combustion chamber 110 communicates with an annular annular hot gas channel 111, for example.
  • annular annular hot gas channel 111 for example.
  • turbine stages 112 connected in series form the turbine 108.
  • Each turbine stage 112 is formed, for example, from two blade rings. In the flow direction of a working medium
  • a row 125 formed of rotor blades 120 follows.
  • the guide vanes 130 are fastened to an inner housing 138 of a stator 143, whereas the moving blades 120 of a row 125 are attached to the rotor 103 by means of a turbine disk 133, for example. Coupled to the rotor 103 is a generator or work machine (not shown).
  • air 105 is sucked in and compressed by the compressor 105 through the intake housing 104.
  • the compressed air provided at the turbine-side end of the compressor 105 is supplied to the burners 107 where it is mixed with a fuel.
  • the mixture is then burned to form the working medium 113 in the combustion chamber 110. From there, the working medium flows
  • the working medium 113 expands in a pulse-transmitting manner, so that the blades 120 drive the rotor 103 and this drives the machine coupled to it.
  • FIG. 2 schematically shows a section through a burner 107 according to the invention in a partially perspective view.
  • the burner 107 can be used on the one hand in conjunction with the annular combustion chamber 106.
  • the burner 107 is used in conjunction with a so-called tube combustion chamber.
  • the gas turbine 100 instead of the annular combustion chamber 106, the gas turbine 100 has a plurality of annularly arranged tube combustion chambers whose downstream openings open into the annular hot gas channel 111 on the turbine inlet side.
  • the burner 107 comprises a cylindrical housing 12.
  • a lance with a fuel channel 16 is arranged along the central axis 27 of the burner 107.
  • the latter On the side of the lance leading to the combustion chamber 110, the latter comprises a pointed attachment 13, which is arranged concentrically to the central axis 27.
  • fuel nozzles 1 which communicate with the fuel channel 16.
  • swirl blades 17 are arranged around the lance.
  • the swirl blades 17 are arranged along the circumference of the lance in the housing 12.
  • a compressor air flow 15 is passed into the combustion chamber 110 leading to the part of the burner 107.
  • the air is displaced by the swirl blades 17 in a swirling motion.
  • Fuel for example oil, is injected through the fuel nozzles 1 into the resulting air stream.
  • the resulting fuel-air mixture is then passed on to the combustion chamber 110.
  • FIG. 3 schematically shows a section through the attachment 13 in a perspective view.
  • the central axis of the attachment 13 is indicated by the reference numeral 18.
  • the attachment 13 is conical to the combustion chamber 110, tapered designed. It comprises a plurality, in the present embodiment four, fuel nozzles 1.
  • the fuel nozzles 1 are arranged on the outer circumference of the attachment 13 in corresponding recesses.
  • the center axes of the fuel nozzles 1 are indicated by the reference numeral 19.
  • the center axes 19 of the fuel nozzles 1 have an angle 20 between 45 ° and 90 ° with respect to the central axis 18 of the attachment 13.
  • the fuel enters the attachment 13 along the direction of flow indicated by the reference numeral 26 through the fuel channel 16.
  • the fuel is then injected through the fuel nozzles 1 in the direction 25 in the coming of the swirl blades 17 air flow.
  • the fuel nozzle 1 comprises a sleeve 2 and a pin 3 arranged in the sleeve 2.
  • FIG. 4 schematically shows a section through the sleeve 2 in a perspective view.
  • the sleeve 2 has the shape of a hollow cylinder in the present embodiment.
  • the inner upper surface of the sleeve 2 is indicated by the reference numeral 6.
  • FIG. 5 shows a pin 3 in a perspective view.
  • the pin 3 has the shape of a cylinder in the present embodiment.
  • the outer shell surface of the cylinder is identified by the reference numeral 5.
  • the top surface of the pin 3 is identified by the reference numeral 7.
  • a swirl duct 4 extends in the form of a depression. The swirl duct 4 spirals around the central axis 28 of the pin 3 on the outer jacket surface 5.
  • FIG. 6 schematically shows a section through a fuel nozzle 1 according to the invention in a perspective view.
  • the fuel nozzle 1 according to the invention comprises the sleeve 2 shown in Figure 4 and the pin 3 shown in Figure 5.
  • the pin 3 is arranged in the sleeve 2, that the inner surface 6 of the sleeve 2 with the outer lateral surface 5 of the pin. 3 is conclusively connected.
  • the connection can basically be positive or non-positive.
  • the pin 3 can be soldered or hammered, for example, in the sleeve 2.
  • Spiral channel 4 covered by the inner surface 6 of the sleeve 2 radially relative to the central axis 28 of the pin or limited.
  • the sleeve 2 has an outlet opening 8 in the flow direction 25 of the fuel nozzle 1 leaving fuel.
  • the pin 3 is arranged in the sleeve 2, that the top surface 7 of the pin 3 is set back against the outlet opening 8 of the sleeve 2.
  • a swirl chamber 9 is formed.
  • a mixing of the fuel, in the present embodiment of the oil, takes place with air.
  • the recalculation also allows film instead of jet atomization. It is also possible that the top surface 7 is aligned with the outlet opening 8.
  • FIG. 7 schematically shows a pin 29 in a perspective view.
  • the pin 7 comprises three spiral channels 4 arranged spirally around the central axis 28 of the pin 29 along the outer jacket surface 5.
  • the swirl channels 4 are arranged offset from one another in the circumferential direction.
  • the respectively adjacent swirl channels 4 can be arranged offset to one another, for example, along the circumference of the pin 29 at an angle of 120 °.
  • the pin 3, 29 may also comprise any other number of swirl channels 4.
  • FIG. 8 schematically shows a section through a sleeve 22 in a perspective view.
  • the sleeve 22 is characterized in that a swirl channel 24 is arranged along its inner surface 6.
  • the swirl channel 24 spirals with respect to the central axis of the sleeve 21 along its inner surface 6.
  • FIG. 9 schematically shows a pin 23 in a perspective view.
  • the pin 23 used in the present embodiment has the shape of a cylinder and, in contrast to the pin 3 shown in Figure 5 no swirl channel.
  • the pin 23 comprises an outer jacket surface 5 and a top surface 7.
  • FIG. 10 schematically shows a section through a fuel nozzle 21 according to the invention in a perspective view.
  • the fuel nozzle 21 comprises the sleeve 22 shown in FIG. 8 and the pin 23 shown in FIG. 9.
  • the pin 23 is arranged in the sleeve 22 such that the outer jacket surface 5 of the pin 23 engages with the inner surface 6 of the sleeve 22 is in a consistent relationship.
  • the connection can basically be positive or non-positive. Due to the arrangement of the pin 23 in the sleeve 22 of the swirl passage 24 is radially covered or limited to the central axis 19 out.
  • the sleeve 22 used may also comprise a plurality of mutually offset swirl channels 24.
  • the adjacent swirl channels 4 may, for example, be arranged offset from each other along the circumference of the pin 23 by an angle of 120 °.
  • the pin 23 is further arranged in the sleeve 22, that the top surface 7 of the pin 23 is set back against the outlet opening 8 of the sleeve 22. This results in a swirl chamber 9, in which fuel is mixed with air, between the top surface 7 of the pin 23 and the outlet opening 8.
  • FIG. 11 shows a fuel nozzle 31 according to the invention, which is a combination of the sleeve 22 of the second embodiment with the pin 3, 29 of the first embodiment.
  • the fuel nozzle 31 includes a sleeve 32 having a swirl passage along its inner surface 6.
  • the swirl channel 24 has the same eigen- Shafts such as the swirl channel 24 described in connection with FIGS. 8 and 10.
  • a pin 33 is arranged in the sleeve 32.
  • the pin 33 has the same characteristics as the pin 3 described in connection with FIG. 5 or like the pin 29 described in connection with FIG. 7.
  • the pin 33 comprises a swirl channel 4.
  • the pin 33 is arranged in the sleeve 32 so that the swirl duct 4 is covered by the inner surface 6 of the sleeve 32 and that the swirl duct 24 is covered by the outer jacket surface 5 of the pin 33. This creates two swirl channels in the fuel nozzle 31.
  • a swirl chamber Inside the sleeve 32 is located between the top surface 7 of the pin 33 and the outlet opening 8 of the sleeve 32, a swirl chamber. 9
  • FIG. 12 schematically shows a section through a fuel nozzle 41 according to the invention.
  • the fuel nozzle 41 comprises a sleeve 42 and a pin 43.
  • the pin 43 is arranged inside the sleeve 42.
  • the outer jacket surface 45 of the pin 43 and the inner surface 46 of the sleeve 42 have the shape of the lateral surface of a truncated cone. This means that the radius of the pin 43 increases conically with respect to the central axis 28 in the direction of flow of the fuel.
  • the inner diameter of the sleeve 42 increases conically in the direction of flow 25 of the fuel.
  • the pin 43 has at least one spiral channel 4 extending spirally along its outer jacket surface 45.
  • the top surface 7 of the pin 43 is arranged in the interior of the sleeve 42 with respect to the outlet opening 8 set back.
  • a swirl chamber 9 is exerted in the sleeve 42. forms, in which the fuel is mixed with air.
  • only the sleeve 42 or both the sleeve 42 and the pin 43 can also comprise at least one swirl channel.
  • the outlet of the fuel can be controlled by changing, for example, the diameter, the eccentricity, the conical shape or by a multi-stage ejection through a plurality of swirl channels.
  • the fuel may in particular be oil.
  • the pin can be soldered or hammered into the sleeve, for example.
  • the respective swirl channels can be produced by means of various production methods. They can be introduced into the respective surface of the pin and / or the nozzle, for example, by milling, turning, pushing, eroding, sintering or extruded press profile. Furthermore, the respective surface of the pin and / or the nozzle can be produced by casting.
  • top surface 7 is located with the outlet opening 8 in a plane.
  • To form a swirl chamber is then only necessary that the fuel nozzle 1, 21, 31, 41 is set back relative to the lateral surface of the attachment 13.
  • the area of the outlet opening 8 is smaller than the top surface 7 of the pin 3, 23, 33.
  • the pin becomes 3, 23, 33 inserted from the upstream side of the sleeve 2, 22, 32.

Abstract

The invention relates to a method for producing a fuel nozzle (1), wherein at least one swirl duct (4) is mounted in an outer jacket surface (5) of a pin (3) and/or in an inner surface (6) of a sleeve (2), and the pin (3) is attached in the sleeve (2) so that the outer jacket surface (5) of the pin (3) is connected to the inner surface (6) of the sleeve (2). The invention further relates to a fuel nozzle (1) comprising a pin (3) having an outer jacket surface (5) and a sleeve (2) having an inner surface (6), wherein the pin (3) is disposed in the sleeve (2). The outer jacket surface (5) of the pin (3) and/or the inner surface (6) of the sleeve (2) comprises at least one swirl duct (4). A burner (107) is further disclosed, comprising a fuel nozzle (1) according to the invention. A gas turbine (100) is further disclosed, comprising a burner (107) according to the invention.

Description

Beschreibungdescription
Brennstoffdüse mit Drallkanal und Verfahren zur Herstellung einer BrennstoffdüseFuel nozzle with swirl duct and method for producing a fuel nozzle
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffdüse mit einem Drallkanal und ein Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffdüse . Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Brenner und eine Gasturbine.The present invention relates to a fuel nozzle having a swirl passage and a method of manufacturing a fuel nozzle. The invention further relates to a burner and a gas turbine.
Bei Verbrennungsmaschinen, insbesondere solchen, die mit zwei verschiedenen Brennstoffen betrieben werden, erfolgt beispielsweise eine Eindüsung des Brennstoffes Öl über Draller- zeuger, in denen das Öl mit Luft vermischt wird. Zur besseren Vermischung von Öl und Luft wird das Öl innerhalb der zur Eindüsung verwendeten Düsen in eine Drallbewegung versetzt. Diese Drallerzeugung innerhalb der Öldüse wird bisher dadurch erreicht, dass diese Düsen aus mehreren Plättchen, welche an geringfügig voneinander abweichenden Koordinaten Bohrungen aufweisen, bestehen. Durch das Zusammenlöten der einzelnen Plättchen entsteht eine Spirale, welche zur Drallgebung des Brennstoffes genutzt wird. Allerdings weisen solche Düsen einen konstruktiv aufwendigen Aufbau auf, da die Bohrungen exakt platziert werden müssen.In combustion engines, in particular those which are operated with two different fuels, for example, an injection of the fuel oil via swirl producers takes place, in which the oil is mixed with air. For better mixing of oil and air, the oil within the nozzles used for the injection into a swirling motion is added. This swirl generation within the oil nozzle has hitherto been achieved in that these nozzles consist of a plurality of platelets which have bores at slightly different coordinates. By soldering together the individual platelets creates a spiral, which is used to spin the fuel. However, such nozzles have a structurally complex construction, since the holes must be placed accurately.
Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives, vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffdüse zur Verfügung zu stellen. Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine alternative, vorteilhafte Brennstoffdüse zur Verfügung zu stellen. Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Offenbarung eines vorteilhaften Brenners. Es ist eine vierte Aufgabe der Erfindung, eine vorteilhafte Gasturbine zur Verfügung zu stellen.It is therefore a first object of the present invention to provide an alternative, advantageous method for producing a fuel nozzle. A second object of the present invention is to provide an alternative, advantageous fuel nozzle. A third object of the present invention is the disclosure of an advantageous burner. It is a fourth object of the invention to provide an advantageous gas turbine.
Die erste Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffdüse nach Anspruch 1 gelöst. Die zweite Auf- gäbe wird durch eine Brennstoffdüse nach Anspruch 6 gelöst. Die dritte Aufgabe wird durch einen Brenner nach Anspruch 12 gelöst. Die vierte Aufgabe wird durch eine Gasturbine nach Anspruch 15 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beinhalten weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The first object is achieved by a method for producing a fuel nozzle according to claim 1. The second There is achieved by a fuel nozzle according to claim 6. The third object is achieved by a burner according to claim 12. The fourth object is achieved by a gas turbine according to claim 15. The dependent claims contain further, advantageous embodiments of the invention.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Brennstoffdüse wird mindestens ein Drallkanal in eine äußere Manteloberfläche eines Stiftes und/oder in eine innere Oberfläche einer Hülse eingebracht. Anschließend wird derIn the context of the method according to the invention for producing a fuel nozzle, at least one swirl duct is introduced into an outer jacket surface of a pin and / or into an inner surface of a sleeve. Subsequently, the
Stift in der Hülse so befestigt, dass die äußere Manteloberfläche des Stiftes mit der inneren Oberfläche der Hülse verbunden ist, ohne den Kanal dabei endgültig zu verschließen. Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich beliebige drallgebende Konturen kostengünstig und flexibel erzeugen .Pin fixed in the sleeve so that the outer surface of the pin is connected to the inner surface of the sleeve, without thereby closing the channel final. With the aid of the method according to the invention, any swirling contours can be produced inexpensively and flexibly.
Der Drallkanal kann beispielsweise in die äußere Manteloberfläche des Stiftes und/oder in die innere Oberfläche der Hülse gefräst, gedreht, gestoßen, erodiert, gesintert oder Profil-stranggepresst werden. Der Stift und/oder die Hülse können/kann auch gegossen werden, wobei der Drallkanal durch die Gießform definiert ist. Weiterhin kann der Stift in die Hülse eingelötet oder eingeschlagen werden.For example, the swirl channel may be milled, rotated, thrust, eroded, sintered, or profile extruded into the outer surface of the pin and / or into the inner surface of the sleeve. The pin and / or sleeve may also be cast, with the swirl channel defined by the mold. Furthermore, the pin can be soldered or hammered into the sleeve.
Grundsätzlich kann die drallgebende Kontur beziehungsweise der Drallkanal beliebig ausgeformt und ausgestaltet sein. Vorteilhafterweise kann der Drallkanal spiralförmig in die äußere Manteloberfläche des Stiftes und/oder in die innere Oberfläche der Hülse eingebracht werden. Es ist zudem vorteilhaft, wenn wenigstens zwei Drallkanäle, insbesondere drei Drallkanäle, eingebracht werden. Zum Beispiel kann auch ein Drallkanal in die äußere Manteloberfläche des Stiftes eingebracht werden und ein weiterer Drallkanal in die innere Ober- fläche der Hülse eingebracht werden. Diese beiden Drallkanäle können insbesondere zueinander versetzt angeordnet sein. Sowohl die äußere Manteloberfläche des Stiftes als auch die innere Oberfläche der Hülse können grundsätzlich beliebig ausgeformt sein. Sie können beispielsweise zylindrisch, exzentrisch oder kegelförmig ausgeformt sein. Durch die Ver- änderung dieser Parameter sowie durch die Zahl der Drallkanäle lässt sich der Austritt des Brennstoffes aus der Düse geeignet einstellen.In principle, the swirling contour or the swirl channel can be shaped and configured as desired. Advantageously, the swirl duct can be introduced spirally into the outer jacket surface of the pin and / or into the inner surface of the sleeve. It is also advantageous if at least two swirl channels, in particular three swirl channels, are introduced. For example, a swirl channel can also be introduced into the outer jacket surface of the pin, and another swirl channel can be introduced into the inner surface of the sleeve. These two swirl channels can in particular be arranged offset from each other. Both the outer circumferential surface of the pin and the inner surface of the sleeve can be basically formed arbitrarily. They may, for example, be cylindrical, eccentric or conical. By changing these parameters as well as by the number of swirl channels, the exit of the fuel from the nozzle can be suitably adjusted.
Die erfindungsgemäße Brennstoffdüse umfasst einen Stift mit einer äußeren Manteloberfläche und eine Hülse mit einer inneren Oberfläche. Der Stift ist innerhalb der Hülse angeordnet. Die äußere Manteloberfläche des Stiftes und/oder die innere Oberfläche der Hülse umfasst mindestens einen Drallkanal. Die erfindungsgemäße Brennstoffdüse erlaubt es, bei konstruktiv einfachem Aufbau den Brennstoff innerhalb der Düse in eineThe fuel nozzle according to the invention comprises a pin with an outer jacket surface and a sleeve with an inner surface. The pin is disposed within the sleeve. The outer jacket surface of the pin and / or the inner surface of the sleeve comprises at least one swirl channel. The fuel nozzle according to the invention allows, with a structurally simple design, the fuel within the nozzle in a
Drallbewegung zu versetzen. Dadurch wird eine bessere Vermischung des Brennstoffes mit der Luft ermöglicht.To make twisting movement. This allows a better mixing of the fuel with the air.
Der Drallkanal kann beispielsweise spiralförmig ausgestaltet sein. Die äußere Manteloberfläche des Stiftes und/oder die innere Oberfläche der Hülse können/kann insbesondere zylinderförmig, kegelförmig oder exzentrisch ausgestaltet sein. Dies ermöglicht eine hohe Flexibilität bei der Wahl der drallgebenden Geometrie. Die Brennstoffdüse kann weiterhin wenigstens zwei Drallkanäle, zum Beispiel drei Drallkanäle, umfassen .The swirl channel can be designed, for example, spiral. The outer mantle surface of the pin and / or the inner surface of the sleeve may / may in particular be cylindrical, conical or eccentric. This allows a high flexibility in the choice of the twisting geometry. The fuel nozzle may further comprise at least two swirl channels, for example three swirl channels.
Zudem kann der Stift eine Deckfläche umfassen, die Hülse eine Austrittsöffnung umfassen und der Stift so in der Hülse ange- ordnet sein, dass die Deckfläche gegenüber der Austrittsöffnung zum Inneren der Hülse hin zurückversetzt ist. Dadurch wird innerhalb der Hülse zwischen der Deckfläche und der Austrittsöffnung eine Drallkammer ausgebildet. Innerhalb der Drallkammer kann sich der Brennstoff mit der Luft infolge der Drallbewegung des Brennstoffes gut vermischen.In addition, the pin may comprise a cover surface, the sleeve comprise an outlet opening and the pin may be arranged in the sleeve such that the cover surface is set back relative to the outlet opening towards the interior of the sleeve. As a result, a swirl chamber is formed within the sleeve between the top surface and the outlet opening. Within the swirl chamber, the fuel can mix well with the air due to the swirling motion of the fuel.
Anstelle der gegenüber der Austrittsöffnung zurückversetzten Deckfläche ist es zur Bildung einer Drallkammer auch möglich, dass die Deckfläche und die Austrittsöffnung in einer Ebene liegen und somit fluchten, wobei dann die Brennstoffdüse an sich gegenüber der äußeren Mantelfläche des Aufsatzes zurückversetzt ist. Mit anderen Worten: die Brennstoffdüse mit in einer Ebene liegenden Deckfläche und Austrittsöffnung ist in dem Aufsatz so tief versenkt, dass die Austrittsöffnung näher zur Mittelachse des Brenners angeordnet ist als die dort sonst vorhandene Mantelfläche des Aufsatzes. In diesem Fall wird die Drallkammer radial - bezogen auf die Mit- telachse der Brennstoffdüse - vom Aufsatz begrenzt. DieInstead of the cover surface recessed with respect to the outlet opening, it is also possible to form a swirl chamber, that the top surface and the outlet opening lie in a plane and are thus aligned, in which case the fuel nozzle is set back in relation to the outer jacket surface of the attachment. In other words, the fuel nozzle with lying in a plane deck surface and outlet opening is sunk so deep in the essay that the outlet opening is located closer to the center axis of the burner than the otherwise existing there lateral surface of the essay. In this case, the swirl chamber is radially bounded by the attachment with respect to the center axis of the fuel nozzle. The
Drallkammer liegt dann außerhalb, d. h. stromab der Hülse.Swirl chamber is then outside, d. H. downstream of the sleeve.
Selbstverständlich ist es auch möglich, dass sowohl die Deckfläche des Stiftes gegenüber der Austrittsfläche der Hülse und die Austrittsfläche der Hülse gegenüber der Mantelfläche des Aufsatzes zurückversetzt ist. Hierdurch ergibt sich eine gestufte Drallkammer.Of course, it is also possible that both the top surface of the pin relative to the exit surface of the sleeve and the exit surface of the sleeve is set back relative to the lateral surface of the attachment. This results in a stepped swirl chamber.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Fläche der Austrittsöffnung kleiner als die Deckfläche des Stifts. Dies führt bei gegenüber der Austrittsöffnung zurückversetzter Deckfläche zu einer Drallkammer im inneren der Hülse, deren Strömungsquerschnittsfläche sich in Strömungsrichtung - also von Deckfläche zur Austrittsöffnung hin - entlang der Mittelachse der Brennstoffdüse verkleinert. Durch dieIn a further advantageous embodiment, the surface of the outlet opening is smaller than the top surface of the pin. In the case of the cover surface offset from the outlet opening, this leads to a swirl chamber in the interior of the sleeve, the flow cross-sectional area of which decreases in the direction of flow - ie from the top surface to the outlet opening - along the center axis of the fuel nozzle. By the
Verkleinerung der Querschnittsfläche der Drallkammer kann eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoff- Luft-Gemischs erreicht werden, was die Durchmischung fördert. Die Art und Weise der Verjüngung bzw. Verkleinerung der Querschnittsfläche der Drallkammer kann dabei linear, konvexkonkav gewölbt oder sonst beliebig sein. Vorzugsweise erfolgt die Verjüngung jedoch zur Mittelachse der Brennstoffdüse symmetrisch.Reducing the cross-sectional area of the swirl chamber, an increase in the flow rate of the fuel-air mixture can be achieved, which promotes the mixing. The manner of tapering or reducing the cross-sectional area of the swirl chamber can be curved linear, convex-concave or otherwise arbitrary. Preferably, however, the taper is symmetrical to the central axis of the fuel nozzle.
Die erfindungsgemäße Brennstoffdüse kann grundsätzlich für beliebige Brennstoffe verwendet werden. Sie kann insbesondere als Öldüse ausgestaltet sein. Der erfindungsgemäße Brenner umfasst eine erfindungsgemäße Brennstoffdüse mit den zuvor beschriebenen Merkmalen. Der erfindungsgemäße Brenner hat dieselben Vorteile wie die erfindungsgemäße Brennstoffdüse .The fuel nozzle according to the invention can in principle be used for any fuels. It can be configured in particular as an oil nozzle. The burner according to the invention comprises a fuel nozzle according to the invention with the features described above. The burner according to the invention has the same advantages as the fuel nozzle according to the invention.
Der erfindungsgemäße Brenner kann zudem einen Aufsatz umfassen, wobei die Brennstoffdüse in dem Aufsatz angeordnet ist. Der Aufsatz kann beispielsweise spitz ausgestaltet sein. Weiterhin kann der Aufsatz eine Mittelachse umfassen. Zudem kann auch die Brennstoffdüse eine Mittelachse umfassen und so in dem Aufsatz angeordnet sein, dass die Mittelachse der Brennstoffdüse einen Winkel zwischen 45° und 90° zu der Mittelachse des Aufsatzes aufweist. Dadurch kann die Eindüsrichtung des Brennstoffes in eine Brennkammer flexibel beein- flusst werden.The burner according to the invention can also comprise an attachment, wherein the fuel nozzle is arranged in the attachment. The essay can for example be designed pointed. Furthermore, the attachment may comprise a central axis. In addition, the fuel nozzle may also include a central axis and be arranged in the attachment so that the center axis of the fuel nozzle has an angle between 45 ° and 90 ° to the central axis of the attachment. As a result, the injection direction of the fuel into a combustion chamber can be flexibly influenced.
Die erfindungsgemäße Gasturbine umfasst einen erfindungsgemäßen Brenner und hat dieselben Vorteile wie der zuvor beschriebene erfindungsgemäße Brenner.The gas turbine according to the invention comprises a burner according to the invention and has the same advantages as the burner according to the invention described above.
Eine Gasturbine umfasst typischerweise einen Verdichter, einen oder mehrere Brenner, eine Brennkammer und eine Turbine. Während des Betriebes der Gasturbine wird vom Verdichter Luft verdichtet. Die am turbinenseitigen Ende des Ver- dichters bereitgestellte verdichtete Luft wird zu den Brennern geführt und dort mit einem Brennstoff vermischt. Das Gemisch wird dann unter Bildung eines Arbeitsmediums in der Brennkammer verbrannt. Von dort aus strömt das Arbeitsmedium zur Turbine und treibt diese an.A gas turbine typically includes a compressor, one or more burners, a combustor, and a turbine. During operation of the gas turbine air is compressed by the compressor. The compressed air provided at the turbine end of the compressor is fed to the burners where it is mixed with a fuel. The mixture is then burned to form a working medium in the combustion chamber. From there, the working medium flows to the turbine and drives it.
Insgesamt lässt sich die erfindungsgemäße Brennstoffdüse schnell und kostengünstig herstellen, beispielsweise mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie zeichnet sich durch eine hohe Flexibilität bei der Wahl der drallgebenden Geomet- rie aus und ist flexibel einsetzbar.Overall, the fuel nozzle according to the invention can be produced quickly and inexpensively, for example by means of the method according to the invention. It is characterized by a high degree of flexibility in the choice of the twisting geometry and can be used flexibly.
Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispie- len unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Die Merkmale der Ausführungsbeispiele können hierbei einzeln oder in Kombination miteinander vorteilhaft sein.Further advantages, features and characteristics of the present invention will be described below with reference to exemplary embodiments. len described with reference to the accompanying figures. The features of the embodiments may be advantageous in this case individually or in combination with each other.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Gasturbine in einem Längsteilschnitt .Fig. 1 shows schematically a gas turbine in a longitudinal partial section.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Brenner.Fig. 2 shows schematically a section through a burner according to the invention.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch den Aufsatz eines erfindungsgemäßen Brenners.Fig. 3 shows schematically a section through the attachment of a burner according to the invention.
Fig. 4 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Hülse in perspektivischer Ansicht.Fig. 4 shows schematically a section through a sleeve in a perspective view.
Fig. 5 zeigt schematisch einen Stift in perspektivischer Ansicht .Fig. 5 shows schematically a pin in a perspective view.
Fig. 6 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Brennstoffdüse in perspektivischer Ansicht .Fig. 6 shows schematically a section through a fuel nozzle according to the invention in a perspective view.
Fig. 7 zeigt schematisch eine alternative Ausgestaltung eines Stiftes in perspektivischer Ansicht.Fig. 7 shows schematically an alternative embodiment of a pin in a perspective view.
Fig. 8 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine alternativ ausgestaltete Hülse in perspektivischer Ansicht .Fig. 8 shows schematically a section through an alternatively configured sleeve in a perspective view.
Fig. 9 zeigt schematisch einen Stift in perspektivischer Ansicht .Fig. 9 shows schematically a pin in perspective view.
Fig. 10 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine alterna- tiv ausgestaltete Brennstoffdüse in perspektivischer Ansicht. Fig. 11 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Brennstoffdüse .10 schematically shows a section through an alternatively configured fuel nozzle in a perspective view. Fig. 11 shows schematically a section through a further fuel nozzle according to the invention.
Fig. 12 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Brennstoffdüse .Fig. 12 shows schematically a section through a further fuel nozzle according to the invention.
Im Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren 1 bis 7 näher erläutert.In the following, a first exemplary embodiment of the present invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 7.
Die Figur 1 zeigt beispielhaft eine Gasturbine 100 in einem Längsteilschnitt .FIG. 1 shows by way of example a gas turbine 100 in a longitudinal partial section.
Die Gasturbine 100 weist im Inneren einen um eine Rotations- achse 102 drehgelagerten Rotor 103 mit einer Welle auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird.The gas turbine 100 has inside a rotatably mounted about a rotation axis 102 rotor 103 with a shaft, which is also referred to as a turbine runner.
Entlang des Rotors 103 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 104, ein Verdichter 105, eine beispielsweise torusartige Brennkammer 110, insbesondere Ringbrennkammer 106, mit mehreren koaxial angeordneten Brennern 107, eine Turbine 108 und das Abgasgehäuse 109.Along the rotor 103 follow one another an intake housing 104, a compressor 105, for example, a toroidal combustion chamber 110, in particular annular combustion chamber 106, with a plurality of coaxially arranged burners 107, a turbine 108 and the exhaust housing 109th
Die Ringbrennkammer 110 kommuniziert mit einem beispielsweise ringförmigen Heißgaskanal 111. Dort bilden beispielsweise vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen 112 die Turbine 108.The annular combustion chamber 110 communicates with an annular annular hot gas channel 111, for example. There, for example, four turbine stages 112 connected in series form the turbine 108.
Jede Turbinenstufe 112 ist beispielsweise aus zwei Schaufel- ringen gebildet. In Strömungsrichtung eines ArbeitsmediumsEach turbine stage 112 is formed, for example, from two blade rings. In the flow direction of a working medium
113 gesehen folgt im Heißgaskanal 111 einer Leitschaufelreihe 115 eine aus Laufschaufeln 120 gebildete Reihe 125.As can be seen in the hot gas duct 111 of a guide blade row 115, a row 125 formed of rotor blades 120 follows.
Die Leitschaufeln 130 sind dabei an einem Innengehäuse 138 eines Stators 143 befestigt, wohingegen die Laufschaufeln 120 einer Reihe 125 beispielsweise mittels einer Turbinenscheibe 133 am Rotor 103 angebracht sind. An dem Rotor 103 angekoppelt ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (nicht dargestellt) .The guide vanes 130 are fastened to an inner housing 138 of a stator 143, whereas the moving blades 120 of a row 125 are attached to the rotor 103 by means of a turbine disk 133, for example. Coupled to the rotor 103 is a generator or work machine (not shown).
Während des Betriebes der Gasturbine 100 wird vom Verdichter 105 durch das Ansauggehäuse 104 Luft 135 angesaugt und verdichtet. Die am turbinenseitigen Ende des Verdichters 105 bereitgestellte verdichtete Luft wird zu den Brennern 107 geführt und dort mit einem Brennstoff vermischt. Das Gemisch wird dann unter Bildung des Arbeitsmediums 113 in der Brenn- kammer 110 verbrannt. Von dort aus strömt das ArbeitsmediumDuring operation of the gas turbine 100, air 105 is sucked in and compressed by the compressor 105 through the intake housing 104. The compressed air provided at the turbine-side end of the compressor 105 is supplied to the burners 107 where it is mixed with a fuel. The mixture is then burned to form the working medium 113 in the combustion chamber 110. From there, the working medium flows
113 entlang des Heißgaskanals 111 vorbei an den Leitschaufeln 130 und den Laufschaufeln 120. An den Laufschaufeln 120 entspannt sich das Arbeitsmedium 113 impulsübertragend, so dass die Laufschaufeln 120 den Rotor 103 antreiben und dieser die an ihn angekoppelte Arbeitsmaschine.113 along the hot gas channel 111 past the guide vanes 130 and the blades 120. On the blades 120, the working medium 113 expands in a pulse-transmitting manner, so that the blades 120 drive the rotor 103 and this drives the machine coupled to it.
Die Figur 2 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Brenner 107 in teilweise perspektivischer Ansicht. Der Brenner 107 kann einerseits in Verbindung mit der Ringbrennkammer 106 verwendet werden. Vorzugsweise wird der Brenner 107 jedoch in Verbindung mit einer sogenannten Rohrbrennkammer verwendet. Hierbei weist die Gasturbine 100 anstelle der Ringbrennkammer 106 mehrere, ringförmig angeordnete Rohrbrennkammern auf, deren abströmseitigen Öffnungen in den ringförmigen Heißgaskanal 111 turbineneingansseitig münden. Dabei sind vorzugsweise an jeder dieser Rohrbrennkammer mehrere, beispielsweise sechs oder acht, Brenner 107 an dem gegenüberliegenden Ende der abströmseitigen Öffnung der Rohrbrennkammer zumeist ringförmig um einen Pilotbrenner an- geordnet.FIG. 2 schematically shows a section through a burner 107 according to the invention in a partially perspective view. The burner 107 can be used on the one hand in conjunction with the annular combustion chamber 106. Preferably, however, the burner 107 is used in conjunction with a so-called tube combustion chamber. In this case, instead of the annular combustion chamber 106, the gas turbine 100 has a plurality of annularly arranged tube combustion chambers whose downstream openings open into the annular hot gas channel 111 on the turbine inlet side. In this case, preferably at each of these tube combustion chamber a plurality, for example six or eight, burner 107 at the opposite end of the downstream opening of the tube combustion chamber usually arranged in a ring around a pilot burner.
Der Brenner 107 umfasst ein zylinderförmiges Gehäuse 12. In dem Gehäuse 12 ist entlang der Mittelachse 27 des Brenners 107 eine Lanze mit einem Brennstoffkanal 16 angeordnet. An der zur Brennkammer 110 hinführenden Seite der Lanze umfasst diese einen spitz ausgestalteten Aufsatz 13, der konzentrisch zur Mittelachse 27 angeordnet ist. In dem Aufsatz 13 sind er- findungsgemäße Brennstoffdüsen 1 angeordnet, die mit dem Brennstoffkanal 16 kommunizieren.The burner 107 comprises a cylindrical housing 12. In the housing 12, a lance with a fuel channel 16 is arranged along the central axis 27 of the burner 107. On the side of the lance leading to the combustion chamber 110, the latter comprises a pointed attachment 13, which is arranged concentrically to the central axis 27. In the article 13 arranged according to the invention fuel nozzles 1, which communicate with the fuel channel 16.
In dem Gehäuse 12 des erfindungsgemäßen Brenners 107 sind um die Lanze herum Drallschaufeln 17 angeordnet. Die Drallschaufeln 17 sind entlang des Umfanges der Lanze in dem Gehäuse 12 angeordnet. Durch die Drallschaufeln 17 wird ein Verdichterluftstrom 15 in den zur Brennkammer 110 führenden Teil des Brenners 107 geleitet. Die Luft wird durch die Drallschaufeln 17 in eine Drallbewegung versetzt. In den dabei entstehenden Luftstrom wird Brennstoff, zum Beispiel Öl, durch die Brennstoffdüsen 1 eingedüst. Das dabei entstehende Brennstoff- Luft-Gemisch wird dann weiter in die Brennkammer 110 geleitet.In the housing 12 of the burner 107 according to the invention swirl blades 17 are arranged around the lance. The swirl blades 17 are arranged along the circumference of the lance in the housing 12. Through the swirl blades 17, a compressor air flow 15 is passed into the combustion chamber 110 leading to the part of the burner 107. The air is displaced by the swirl blades 17 in a swirling motion. Fuel, for example oil, is injected through the fuel nozzles 1 into the resulting air stream. The resulting fuel-air mixture is then passed on to the combustion chamber 110.
Die Figur 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch den Aufsatz 13 in perspektivischer Ansicht. Die Mittelachse des Aufsatzes 13 ist durch die Bezugsziffer 18 gekennzeichnet. Der Aufsatz 13 ist zur Brennkammer 110 hin kegelförmig, spitz zulaufend ausgestaltet. Er umfasst mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier, Brennstoffdüsen 1. Die Brennstoffdüsen 1 sind am äußeren Umfang des Aufsatzes 13 in entsprechenden Vertiefungen angeordnet. Die Mittelachsen der Brennstoffdüsen 1 sind durch die Bezugsziffer 19 gekennzeichnet. Die Mit- telachsen 19 der Brennstoffdüsen 1 weisen zur Mittelachse 18 des Aufsatzes 13 einen Winkel 20 zwischen 45° und 90° auf. Der Brennstoff tritt entlang der durch die Bezugsziffer 26 gekennzeichneten Strömungsrichtung durch den Brennstoffkanal 16 in den Aufsatz 13 ein. Der Brennstoff wird dann durch die Brennstoffdüsen 1 in Richtung 25 in den von den Drallschaufeln 17 kommenden Luftstrom eingedüst.FIG. 3 schematically shows a section through the attachment 13 in a perspective view. The central axis of the attachment 13 is indicated by the reference numeral 18. The attachment 13 is conical to the combustion chamber 110, tapered designed. It comprises a plurality, in the present embodiment four, fuel nozzles 1. The fuel nozzles 1 are arranged on the outer circumference of the attachment 13 in corresponding recesses. The center axes of the fuel nozzles 1 are indicated by the reference numeral 19. The center axes 19 of the fuel nozzles 1 have an angle 20 between 45 ° and 90 ° with respect to the central axis 18 of the attachment 13. The fuel enters the attachment 13 along the direction of flow indicated by the reference numeral 26 through the fuel channel 16. The fuel is then injected through the fuel nozzles 1 in the direction 25 in the coming of the swirl blades 17 air flow.
Die erfindungsgemäße Brennstoffdüse 1 umfasst eine Hülse 2 und einen in der Hülse 2 angeordneten Stift 3. Die Figur 4 zeigt schematisch einen Schnitt durch die Hülse 2 in perspektivischer Ansicht. Die Hülse 2 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Form eines Hohlzylinders . Die innere Ober- fläche der Hülse 2 ist durch die Bezugsziffer 6 gekennzeichnet .The fuel nozzle 1 according to the invention comprises a sleeve 2 and a pin 3 arranged in the sleeve 2. FIG. 4 schematically shows a section through the sleeve 2 in a perspective view. The sleeve 2 has the shape of a hollow cylinder in the present embodiment. The inner upper surface of the sleeve 2 is indicated by the reference numeral 6.
Die Figur 5 zeigt einen Stift 3 in perspektivischer Ansicht. Der Stift 3 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Form eines Zylinders. Die äußere Manteloberfläche des Zylinders ist mit der Bezugsziffer 5 gekennzeichnet. Die Deckfläche des Stiftes 3 ist mit der Bezugsziffer 7 gekennzeichnet. Entlang der äußeren Manteloberfläche 5 verläuft ein Drallkanal 4 in Form einer Vertiefung. Der Drallkanal 4 windet sich auf der äußeren Manteloberfläche 5 spiralförmig um die Mittelachse 28 des Stiftes 3.FIG. 5 shows a pin 3 in a perspective view. The pin 3 has the shape of a cylinder in the present embodiment. The outer shell surface of the cylinder is identified by the reference numeral 5. The top surface of the pin 3 is identified by the reference numeral 7. Along the outer lateral surface 5, a swirl duct 4 extends in the form of a depression. The swirl duct 4 spirals around the central axis 28 of the pin 3 on the outer jacket surface 5.
Die Figur 6 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine erfin- dungsgemäße Brennstoffdüse 1 in perspektivischer Ansicht. Die erfindungsgemäße Brennstoffdüse 1 umfasst die in der Figur 4 gezeigte Hülse 2 und den in der Figur 5 gezeigten Stift 3. Der Stift 3 ist so in der Hülse 2 angeordnet, dass die innere Oberfläche 6 der Hülse 2 mit der äußeren Manteloberfläche 5 des Stiftes 3 schlüssig verbunden ist. Die Verbindung kann grundsätzlich formschlüssig oder kraftschlüssig sein. Der Stift 3 kann beispielsweise in die Hülse 2 eingelötet oder eingeschlagen werden.FIG. 6 schematically shows a section through a fuel nozzle 1 according to the invention in a perspective view. The fuel nozzle 1 according to the invention comprises the sleeve 2 shown in Figure 4 and the pin 3 shown in Figure 5. The pin 3 is arranged in the sleeve 2, that the inner surface 6 of the sleeve 2 with the outer lateral surface 5 of the pin. 3 is conclusively connected. The connection can basically be positive or non-positive. The pin 3 can be soldered or hammered, for example, in the sleeve 2.
Durch die Anordnung des Stiftes 3 in der Hülse 2 ist derDue to the arrangement of the pin 3 in the sleeve 2 is the
Drallkanal 4 durch die innere Oberfläche 6 der Hülse 2 radial in Bezug auf die Mittelachse 28 des Stiftes abgedeckt bzw. begrenzt .Spiral channel 4 covered by the inner surface 6 of the sleeve 2 radially relative to the central axis 28 of the pin or limited.
Die Hülse 2 weist in Strömungsrichtung 25 des die Brennstoffdüse 1 verlassenden Brennstoffes eine Austrittsöffnung 8 auf. Der Stift 3 ist so in der Hülse 2 angeordnet, dass die Deckfläche 7 des Stiftes 3 gegen die Austrittsöffnung 8 der Hülse 2 zurückversetzt ist. Dabei wird eine Drallkammer 9 ausgebil- det. In der Drallkammer 9 findet eine Vermischung des Brennstoffes, im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Öles, mit Luft statt. Durch das Zurückversetzen ist weiterhin eine Film- anstatt Strahlzerstäubung ermöglicht. Es ist auch möglich, dass die Deckfläche 7 mit der Austrittsöffnung 8 fluchtet.The sleeve 2 has an outlet opening 8 in the flow direction 25 of the fuel nozzle 1 leaving fuel. The pin 3 is arranged in the sleeve 2, that the top surface 7 of the pin 3 is set back against the outlet opening 8 of the sleeve 2. In this case, a swirl chamber 9 is formed. In the swirl chamber 9, a mixing of the fuel, in the present embodiment of the oil, takes place with air. The recalculation also allows film instead of jet atomization. It is also possible that the top surface 7 is aligned with the outlet opening 8.
Eine alternative Ausführungsvariante des Stiftes 3 ist in der Figur 7 gezeigt. Die Figur 7 zeigt schematisch einen Stift 29 in perspektivischer Ansicht. Im Unterschied zu dem in der Figur 5 gezeigten Stift 3 umfasst der Stift 7 drei spiralförmig um die Mittelachse 28 des Stiftes 29 entlang der äußeren Manteloberfläche 5 angeordnete Drallkanäle 4. Die Drallkanäle 4 sind in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet.An alternative embodiment of the pin 3 is shown in FIG. FIG. 7 schematically shows a pin 29 in a perspective view. In contrast to the pin 3 shown in FIG. 5, the pin 7 comprises three spiral channels 4 arranged spirally around the central axis 28 of the pin 29 along the outer jacket surface 5. The swirl channels 4 are arranged offset from one another in the circumferential direction.
Dabei können die jeweils benachbarten Drallkanäle 4 zum Beispiel entlang des Umfanges des Stiftes 29 zueinander um einen Winkel von 120° versetzt angeordnet sein. Alternativ zu der in der Figur 7 gezeigten Variante kann der Stift 3, 29 auch eine beliebige andere Anzahl an Drallkanälen 4 umfassen.In this case, the respectively adjacent swirl channels 4 can be arranged offset to one another, for example, along the circumference of the pin 29 at an angle of 120 °. As an alternative to the variant shown in FIG. 7, the pin 3, 29 may also comprise any other number of swirl channels 4.
Im Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren 8 bis 10 näher erläutert. Elemente, die Elementen des ersten Ausführungsbeispieles ent- sprechen, sind mit denselben Bezugsziffern versehen und werden nicht erneut im Detail beschrieben.In the following, a second embodiment of the present invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 8 to 10. Elements corresponding to elements of the first embodiment are given the same reference numerals and will not be described again in detail.
Die Figur 8 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Hülse 22 in perspektivischer Ansicht. Die Hülse 22 zeichnet sich im Unterschied zu der in der Figur 4 gezeigten Hülse 2 dadurch aus, dass entlang ihrer inneren Oberfläche 6 ein Drallkanal 24 angeordnet ist. Der Drallkanal 24 windet sich spiralförmig in Bezug auf die Mittelachse der Hülse 21 entlang ihrer inneren Oberfläche 6.FIG. 8 schematically shows a section through a sleeve 22 in a perspective view. In contrast to the sleeve 2 shown in FIG. 4, the sleeve 22 is characterized in that a swirl channel 24 is arranged along its inner surface 6. The swirl channel 24 spirals with respect to the central axis of the sleeve 21 along its inner surface 6.
Die Figur 9 zeigt schematisch einen Stift 23 in perspektivischer Ansicht. Der im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete Stift 23 hat die Form eines Zylinders und weist im Unterschied zu dem in der Figur 5 gezeigten Stift 3 keinen Drallkanal auf. Der Stift 23 umfasst eine äußere Manteloberfläche 5 und eine Deckfläche 7. Die Figur 10 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Brennstoffdüse 21 in perspektivischer Ansicht. Die Brennstoffdüse 21 umfasst die in der Figur 8 gezeigte Hülse 22 und den in der Figur 9 gezeigten Stift 23. Der Stift 23 ist dabei so in der Hülse 22 angeordnet, dass die äußere Manteloberfläche 5 des Stiftes 23 mit der inneren Oberfläche 6 der Hülse 22 in schlüssiger Verbindung steht. Die Verbindung kann grundsätzlich formschlüssig oder kraftschlüssig sein. Durch die Anordnung des Stiftes 23 in der Hülse 22 wird der Drallkanal 24 radial zur Mittelachse 19 hin abgedeckt bzw. begrenzt.FIG. 9 schematically shows a pin 23 in a perspective view. The pin 23 used in the present embodiment has the shape of a cylinder and, in contrast to the pin 3 shown in Figure 5 no swirl channel. The pin 23 comprises an outer jacket surface 5 and a top surface 7. FIG. 10 schematically shows a section through a fuel nozzle 21 according to the invention in a perspective view. The fuel nozzle 21 comprises the sleeve 22 shown in FIG. 8 and the pin 23 shown in FIG. 9. The pin 23 is arranged in the sleeve 22 such that the outer jacket surface 5 of the pin 23 engages with the inner surface 6 of the sleeve 22 is in a consistent relationship. The connection can basically be positive or non-positive. Due to the arrangement of the pin 23 in the sleeve 22 of the swirl passage 24 is radially covered or limited to the central axis 19 out.
Die verwendete Hülse 22 kann selbstverständlich auch mehrere, zueinander versetzt angeordnete Drallkanäle 24 umfassen. Dabei können im Falle von drei Drallkanälen 24 die jeweils benachbarten Drallkanäle 4 zum Beispiel entlang des Umfanges des Stiftes 23 zueinander um einen Winkel von 120° versetzt angeordnet sein.Of course, the sleeve 22 used may also comprise a plurality of mutually offset swirl channels 24. In this case, in the case of three swirl channels 24, the adjacent swirl channels 4 may, for example, be arranged offset from each other along the circumference of the pin 23 by an angle of 120 °.
Der Stift 23 ist weiterhin so in der Hülse 22 angeordnet, dass die Deckfläche 7 des Stiftes 23 gegen die Austrittsöffnung 8 der Hülse 22 zurückversetzt ist. Es entsteht so zwischen der Deckfläche 7 des Stiftes 23 und der Austrittsöffnung 8 eine Drallkammer 9, in der Brennstoff mit Luft ver- mischt wird.The pin 23 is further arranged in the sleeve 22, that the top surface 7 of the pin 23 is set back against the outlet opening 8 of the sleeve 22. This results in a swirl chamber 9, in which fuel is mixed with air, between the top surface 7 of the pin 23 and the outlet opening 8.
Im Folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel anhand der Figur 11 näher erläutert. Elemente, die Elementen der vorangegangenen Ausführungsbeispiele entsprechen, sind mit densel- ben Bezugsziffern versehen und werden nicht erneut im Detail beschrieben .In the following, a third embodiment will be explained in more detail with reference to FIG 11. Elements corresponding to elements of the preceding embodiments are given the same reference numerals and will not be described again in detail.
Die Figur 11 zeigt eine erfindungsgemäße Brennstoffdüse 31, bei der es sich um eine Kombination aus der Hülse 22 des zweiten Ausführungsbeispieles mit dem Stift 3, 29 des ersten Ausführungsbeispieles handelt. Die Brennstoffdüse 31 umfasst eine Hülse 32, die entlang ihrer inneren Oberfläche 6 einen Drallkanal aufweist. Der Drallkanal 24 hat dieselben Eigen- Schäften wie der im Zusammenhang mit den Figuren 8 und 10 beschriebene Drallkanal 24.11 shows a fuel nozzle 31 according to the invention, which is a combination of the sleeve 22 of the second embodiment with the pin 3, 29 of the first embodiment. The fuel nozzle 31 includes a sleeve 32 having a swirl passage along its inner surface 6. The swirl channel 24 has the same eigen- Shafts such as the swirl channel 24 described in connection with FIGS. 8 and 10.
In der Hülse 32 ist ein Stift 33 angeordnet. Der Stift 33 hat dieselben Eigenschaften wie der im Zusammenhang mit der Figur 5 beschriebene Stift 3 oder wie der im Zusammenhang mit der Figur 7 beschriebene Stift 29. Der Stift 33 umfasst einen Drallkanal 4. Der Stift 33 ist so in der Hülse 32 angeordnet, dass der Drallkanal 4 durch die innere Oberfläche 6 der Hülse 32 abgedeckt wird und dass der Drallkanal 24 durch die äußere Manteloberfläche 5 des Stiftes 33 abgedeckt wird. Dadurch entstehen zwei Drallkanäle in der Brennstoffdüse 31. Im Inneren der Hülse 32 befindet sich zwischen der Deckfläche 7 des Stiftes 33 und der Austrittsöffnung 8 der Hülse 32 eine Drallkammer 9.In the sleeve 32, a pin 33 is arranged. The pin 33 has the same characteristics as the pin 3 described in connection with FIG. 5 or like the pin 29 described in connection with FIG. 7. The pin 33 comprises a swirl channel 4. The pin 33 is arranged in the sleeve 32 so that the swirl duct 4 is covered by the inner surface 6 of the sleeve 32 and that the swirl duct 24 is covered by the outer jacket surface 5 of the pin 33. This creates two swirl channels in the fuel nozzle 31. Inside the sleeve 32 is located between the top surface 7 of the pin 33 and the outlet opening 8 of the sleeve 32, a swirl chamber. 9
Ein viertes Ausführungsbeispiel wird im Folgenden anhand der Figur 12 näher erläutert. Elemente, die Elementen der vorangegangenen Ausführungsbeispiele entsprechen, sind mit densel- ben Bezugsziffern versehen und werden nicht erneut im Detail beschrieben. Die Figur 12 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Brennstoffdüse 41. Die Brennstoffdüse 41 umfasst eine Hülse 42 und einen Stift 43. Der Stift 43 ist im Inneren der Hülse 42 angeordnet. Im Unter- schied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen weisen die äußere Manteloberfläche 45 des Stiftes 43 und die innere Oberfläche 46 der Hülse 42 die Form der Mantelfläche eines Kegelstumpfes auf. Das bedeutet, dass sich der Radius des Stiftes 43 in Bezug auf die Mittelachse 28 in Richtung der Strömungsrichtung des Brennstoffes konisch vergrößert. Ebenso vergrößert sich der Innendurchmesser der Hülse 42 konisch in Richtung der Strömungsrichtung 25 des Brennstoffes.A fourth exemplary embodiment will be explained in more detail below with reference to FIG. Elements corresponding to elements of the preceding embodiments are given the same reference numerals and will not be described again in detail. FIG. 12 schematically shows a section through a fuel nozzle 41 according to the invention. The fuel nozzle 41 comprises a sleeve 42 and a pin 43. The pin 43 is arranged inside the sleeve 42. In contrast to the preceding exemplary embodiments, the outer jacket surface 45 of the pin 43 and the inner surface 46 of the sleeve 42 have the shape of the lateral surface of a truncated cone. This means that the radius of the pin 43 increases conically with respect to the central axis 28 in the direction of flow of the fuel. Likewise, the inner diameter of the sleeve 42 increases conically in the direction of flow 25 of the fuel.
Der Stift 43 weist mindestens einen spiralförmig entlang sei- ner äußeren Manteloberfläche 45 verlaufenden Drallkanal 4 auf. Die Deckfläche 7 des Stiftes 43 ist im Inneren der Hülse 42 gegenüber der Austrittsöffnung 8 zurückversetzt angeordnet. Dadurch wird in der Hülse 42 eine Drallkammer 9 ausge- bildet, in der der Brennstoff mit Luft vermischt wird. Alternativ zu der in der Figur 12 gezeigten Ausführungsvariante kann auch lediglich die Hülse 42 oder sowohl die Hülse 42 als auch der Stift 43 mindestens einen Drallkanal umfassen.The pin 43 has at least one spiral channel 4 extending spirally along its outer jacket surface 45. The top surface 7 of the pin 43 is arranged in the interior of the sleeve 42 with respect to the outlet opening 8 set back. As a result, a swirl chamber 9 is exerted in the sleeve 42. forms, in which the fuel is mixed with air. Alternatively to the embodiment variant shown in FIG. 12, only the sleeve 42 or both the sleeve 42 and the pin 43 can also comprise at least one swirl channel.
Grundsätzlich lässt sich im Rahmen aller Ausführungsbeispiele und Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung durch eine Veränderung beispielsweise des Durchmessers, der Exzentrizität, der Kegelform oder durch eine mehrstufige Ausdüsung durch mehrere Drallkanäle der Austritt des Brennstoffes steuern. Bei dem Brennstoff kann es sich insbesondere um Öl handeln. In allen Ausführungsbeispielen kann der Stift in die Hülse zum Beispiel eingelötet oder eingeschlagen werden. Die jeweiligen Drallkanäle können mittels verschiedener Ferti- gungsverfahren hergestellt werden. Sie können zum Beispiel durch Fräsen, Drehen, Stoßen, Erodieren, Sintern oder Strang- Pressprofil in die jeweilige Oberfläche des Stiftes und/oder der Düse eingebracht werden. Weiterhin kann die jeweilige Oberfläche des Stiftes und/oder der Düse durch Gießen erzeugt werden.In principle, within the scope of all exemplary embodiments and variants of the present invention, the outlet of the fuel can be controlled by changing, for example, the diameter, the eccentricity, the conical shape or by a multi-stage ejection through a plurality of swirl channels. The fuel may in particular be oil. In all embodiments, the pin can be soldered or hammered into the sleeve, for example. The respective swirl channels can be produced by means of various production methods. They can be introduced into the respective surface of the pin and / or the nozzle, for example, by milling, turning, pushing, eroding, sintering or extruded press profile. Furthermore, the respective surface of the pin and / or the nozzle can be produced by casting.
Prinzipiell ist es für alle gezeigten Ausgestaltungen möglich, dass die Deckfläche 7 mit der Austrittsöffnung 8 in einer Ebene liegt. Zur Bildung einer Drallkammer ist dann lediglich erforderlich, dass die Brennstoffdüse 1, 21, 31, 41 gegenüber der Mantelfläche des Aufsatzes 13 zurückversetzt ist .In principle, it is possible for all embodiments shown that the top surface 7 is located with the outlet opening 8 in a plane. To form a swirl chamber is then only necessary that the fuel nozzle 1, 21, 31, 41 is set back relative to the lateral surface of the attachment 13.
Zudem ist es für die in FIG 6, 10 und 11 gezeigten Ausgestaltungen der Brennstoffdüse 1, 21, 31 auch möglich, dass die Fläche der Austrittsöffnung 8 kleiner ist als die Deckfläche 7 des Stifts 3, 23, 33. In diesem Fall wird der Stift 3, 23, 33 von der stromaufwärtigen Seite der Hülse 2, 22, 32 eingesetzt. Moreover, for the embodiments of the fuel nozzle 1, 21, 31 shown in FIGS. 6, 10 and 11, it is also possible for the area of the outlet opening 8 to be smaller than the top surface 7 of the pin 3, 23, 33. In this case, the pin becomes 3, 23, 33 inserted from the upstream side of the sleeve 2, 22, 32.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffdüse (1, 21, 31, 41), worin mindestens ein Drallkanal (4, 24) in eine äußere Manteloberfläche (5, 45) eines Stiftes (3, 23, 29, 33, 43) und/oder in eine innere Oberfläche (6, 46) einer Hülse (2, 22, 32, 42) eingebracht wird und der Stift (3, 23, 29, 33, 43) in der Hülse (2, 22, 32, 42) so befestigt wird, dass die äußere Manteloberfläche (5, 45) des Stiftes (3, 23, 29, 33, 43) mit der innere Oberfläche (6, 46) der Hülse (2, 22, 32, 42) verbunden ist.1. A method for producing a fuel nozzle (1, 21, 31, 41), wherein at least one swirl duct (4, 24) in an outer jacket surface (5, 45) of a pin (3, 23, 29, 33, 43) and / or in an inner surface (6, 46) of a sleeve (2, 22, 32, 42) is introduced and the pin (3, 23, 29, 33, 43) in the sleeve (2, 22, 32, 42) so is fixed, that the outer jacket surface (5, 45) of the pin (3, 23, 29, 33, 43) with the inner surface (6, 46) of the sleeve (2, 22, 32, 42) is connected.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Drallkanal (4, 24) in die äußere Manteloberfläche (5, 45) des Stiftes (3, 23, 29, 33, 43) und/oder in die innere Oberfläche (6, 46) der Hülse (2, 22, 32, 42) gefräst, gedreht, gestoßen, erodiert, gesintert oder Profil- stranggepresst wird.2. The method of claim 1, wherein the swirl channel (4, 24) in the outer circumferential surface (5, 45) of the pin (3, 23, 29, 33, 43) and / or in the inner surface (6, 46) of the Sleeve (2, 22, 32, 42) milled, turned, pushed, eroded, sintered or extruded profile.
3. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Stift (3, 23, 29, 33, 43) und/oder die Hülse (2, 22, 32, 42) gegossen werden/wird, wobei der Drallkanal (4, 24) durch die Gießform definiert ist.3. The method of claim 1, wherein the pin (3, 23, 29, 33, 43) and / or the sleeve (2, 22, 32, 42) is poured /, wherein the swirl duct (4, 24) through the Mold is defined.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Stift (3, 23, 29, 33, 43) in die Hülse (2, 22, 32, 42) eingelötet oder eingeschlagen wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the pin (3, 23, 29, 33, 43) in the sleeve (2, 22, 32, 42) is soldered or hammered.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin der Drallkanal (4, 24) spiralförmig in die äußere Manteloberfläche (5, 45) des Stiftes (3, 23, 29, 33, 43) und/oder in die innere Oberfläche (6, 46) der Hülse (2, 22, 32, 42) eingebracht wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the swirl duct (4, 24) spirally in the outer circumferential surface (5, 45) of the pin (3, 23, 29, 33, 43) and / or in the inner surface ( 6, 46) of the sleeve (2, 22, 32, 42) is introduced.
6. Brennstoffdüse (1, 21, 31, 41), die einen Stift (3, 23, 29, 33, 43) mit einer äußere Manteloberfläche (5, 45) und eine Hülse (2, 22, 32, 42) mit einer inneren Oberfläche (6, 46) umfasst, wobei der Stift (3, 23, 29, 33, 43) in der Hülse (2, 22, 32, 42) angeordnet ist, wobei die äußere Manteloberfläche (5, 45) des Stiftes (3, 23, 29, 33, 43) und/oder die innere Oberfläche (6, 46) der Hülse (2, 22, 32, 42) mindestens einen Drallkanal (4, 24) umfasst.6. A fuel nozzle (1, 21, 31, 41) having a pin (3, 23, 29, 33, 43) with an outer jacket surface (5, 45) and a sleeve (2, 22, 32, 42) with a inner surface (6, 46), wherein the pin (3, 23, 29, 33, 43) in the sleeve (2, 22, 32, 42) is arranged, wherein the outer lateral surface (5, 45) of the pin (5 3, 23, 29, 33, 43) and / or the inner surface (6, 46) of the sleeve (2, 22, 32, 42) comprises at least one swirl channel (4, 24).
7. Brennstoffdüse (1, 21, 31, 41) nach Anspruch 6, wobei der Drallkanal (4, 24) spiralförmig ausgestaltet ist.7. The fuel nozzle (1, 21, 31, 41) according to claim 6, wherein the swirl duct (4, 24) is configured spirally.
8. Brennstoffdüse (1, 21, 31, 41) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die äußere Manteloberfläche (5, 45) des Stiftes (3, 23, 29, 33, 43) und/oder die innere Oberfläche (6, 46) der Hülse (2, 22, 32, 42) zylinderförmig, kegelförmig oder exzentrisch ausgestaltet ist.8. The fuel nozzle (1, 21, 31, 41) according to claim 6 or 7, wherein the outer jacket surface (5, 45) of the pin (3, 23, 29, 33, 43) and / or the inner surface (6, 46 ) of the sleeve (2, 22, 32, 42) is cylindrical, conical or eccentric.
9. Brennstoffdüse (1, 21, 31, 41) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei sie wenigstens zwei Drallkanäle (4, 24) umfasst.9. The fuel nozzle (1, 21, 31, 41) according to any one of claims 6 to 8, wherein it comprises at least two swirl channels (4, 24).
10. Brennstoffdüse (1, 21, 31, 41) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Stift (3, 23, 29, 33, 43) eine Deckfläche (7) und die Hülse (2, 22, 32, 42) eine Austrittsöffnung (8) umfassen und der Stift (3, 23, 29, 33, 43) so in der Hülse (2, 22, 32, 42) angeordnet ist, dass die Deckfläche (7) gegenüber der Austrittsöffnung (8) zum Inneren der Hülse (2, 22, 32, 42) hin zurückversetzt ist.10. The fuel nozzle (1, 21, 31, 41) according to any one of claims 6 to 9, wherein the pin (3, 23, 29, 33, 43) has a cover surface (7) and the sleeve (2, 22, 32, 42 ) comprise an outlet opening (8) and the pin (3, 23, 29, 33, 43) in the sleeve (2, 22, 32, 42) is arranged, that the cover surface (7) relative to the outlet opening (8) for Inside the sleeve (2, 22, 32, 42) is set back.
11. Brennstoffdüse (1, 21, 31, 41) nach Anspruch 10, wobei die Fläche der Austrittsöffnung (8) kleiner ist als die Deckfläche (7) des Stifts (3, 23, 29, 33) . 11. The fuel nozzle (1, 21, 31, 41) according to claim 10, wherein the area of the outlet opening (8) is smaller than the top surface (7) of the pin (3, 23, 29, 33).
12. Brennstoffdüse (1, 21, 31, 41) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei die Brennstoffdüse (1, 21, 31, 41) als Öldüse ausgestaltet ist.12. The fuel nozzle (1, 21, 31, 41) according to any one of claims 6 to 11, wherein the fuel nozzle (1, 21, 31, 41) is designed as an oil nozzle.
13. Brenner (107), der zumindest eine Brennstoffdüse (1, 21, 31, 41) nach einem der Ansprüche 6 bis 11 umfasst.13. Burner (107) comprising at least one fuel nozzle (1, 21, 31, 41) according to any one of claims 6 to 11.
14. Brenner (107) nach Anspruch 13, der ein zylinderförmiges Gehäuse (12) mit einer darin zentral angeordneten, einen Brennstoffkanal (16) aufweisende Lanze umfasst, welche über strahlenartig angeordnete Drallschaufeln (17) am Gehäuse abgestützt ist und an der zu einer Brennkammer hinführenden Seite ein Aufsatz (13) angeordnet ist, wobei die oder mehrere Brennstoffdüsen (1, 21, 31, 41) in dem Aufsatz (13) vorzugsweise stromab der Drallschaufeln (17) angeordnet und strömungstechnisch mit dem Brennstoffkanal (16) verbunden sind.14. Burner (107) according to claim 13, which comprises a cylindrical housing (12) having a centrally disposed therein, a fuel channel (16) having lance, which is supported via radially arranged swirl vanes (17) on the housing and on to a combustion chamber an essay (13) is arranged, wherein the one or more fuel nozzles (1, 21, 31, 41) are arranged in the attachment (13) preferably downstream of the swirl vanes (17) and fluidly connected to the fuel channel (16).
15. Brenner (107) nach Anspruch 14, wobei der Aufsatz eine Mittelachse (18) umfasst, die Brennstoffdüse eine Mittelachse (19) umfasst und die Brennstoff- düse (1, 21, 31, 41) in dem Aufsatz (13) so angeordnet ist, dass die Mittelachse der Brennstoffdüse (19) einen Winkel (20) zwischen 45° und 90° zu der Mittelachse des Aufsatzes (18) aufweist.15. Burner (107) according to claim 14, wherein the attachment comprises a central axis (18), the fuel nozzle comprises a central axis (19) and the fuel nozzle (1, 21, 31, 41) arranged in the attachment (13) in that the center axis of the fuel nozzle (19) has an angle (20) between 45 ° and 90 ° to the central axis of the attachment (18).
16. Brenner (107) nach einem der Ansprüche 14 bis 15, mit einer Brennstoffdüse nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei die Hülse (2, 22, 32, 42) eine Austrittsöffnung (8) umfasst, wobei die Austrittsöffnung (8) gegenüber der Mantelfläche des Aufsatzes (13) zurückversetzt ist.16. Burner (107) according to one of claims 14 to 15, with a fuel nozzle according to one of claims 6 to 12, wherein the sleeve (2, 22, 32, 42) comprises an outlet opening (8), wherein the outlet opening (8). is set back relative to the lateral surface of the attachment (13).
17. Brenneranordnung mit mehreren, auf ringförmig um einen zentralen Pilotbrenner angeordneten Brennern (107) nach einem der Ansprüche 13 bis 1617. Burner arrangement with several, on a ring around a central Pilot burner arranged burners (107) according to any one of claims 13 to 16
18. Gasturbine (100), die zumindest einen Brenner (107) nach einem der Ansprüche 13 bis 16 oder die für jede Rohrbrennkammer eine Brenneranordnung nach Anspruch 17 umfasst. 18. A gas turbine (100) comprising at least one burner (107) according to any one of claims 13 to 16 or for each tube combustion chamber, a burner assembly according to claim 17.
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