WO2012143318A1 - Brennkammergehäuse und damit ausgerüstete gasturbine - Google Patents

Brennkammergehäuse und damit ausgerüstete gasturbine Download PDF

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WO2012143318A1
WO2012143318A1 PCT/EP2012/056878 EP2012056878W WO2012143318A1 WO 2012143318 A1 WO2012143318 A1 WO 2012143318A1 EP 2012056878 W EP2012056878 W EP 2012056878W WO 2012143318 A1 WO2012143318 A1 WO 2012143318A1
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guide ribs
combustion chamber
tube
chamber housing
flame tube
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PCT/EP2012/056878
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Emil Aschenbruck
Reiner Brinkmann
Stefan Hoffmann
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Man Diesel & Turbo Se
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/44—Combustion chambers comprising a single tubular flame tube within a tubular casing
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    • 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 combustion chamber housing according to the preamble of claim 1 and a gas turbine equipped with such a combustion chamber housing.
  • a combustion chamber housing and a gas turbine of the type mentioned above are e.g. from DE 10 2006 042 124 A1. The one described there
  • Combustor housing is part of a combustion chamber of the gas turbine and has a flame tube and a cladding tube or impact grid, which surrounds the flame tube and which in its wall a plurality of
  • inflowing compressed air can penetrate radially into a gap formed between the sheath tube and the flame tube.
  • Combustion chambers are designed as individual modules or as annularly arranged individual burners or as annular combustion chambers. Except for the
  • Ring combustion chambers these types always have an internal, cylindrical flame tube.
  • the combustion air is first sucked in atmospherically and then compressed in a compressor of a gas generator.
  • the compressor may be radial or axial.
  • the combustion air is then greatly deflected in order to achieve an inflow into the combustion zone. In other words, the combustion air is first the
  • Combustion chamber radially in between the casing tube and flame tube supplied space formed and then deflected so that an axial inflow of the burner takes place.
  • the invention is based on the object, a combustion chamber housing according to the preamble of claim 1 and a gas turbine equipped therewith
  • a combustion chamber housing in particular for a gas turbine, is provided, which is a preferably circular-cylindrical flame tube and a preferably circular-cylindrical one
  • Has jacket tube or impact grid which receives the flame tube and surrounds and which in its wall a plurality of
  • the invention Combustor housing is characterized by a plurality of in the
  • Casing tube extending longitudinal channels with preferably each
  • the transverse to the flow direction of the air flowing in the operation case guide ribs cause the flow around the flame tube is interrupted or prevented.
  • the air flow can distribute more evenly and the cooling of the flame tube is less disturbed.
  • the cooling and combustion air is channel-shaped after the deflection from radial to axial flow, so that the inflow to a subsequent combustion zone can be made homogeneous.
  • combustion chamber of a gas turbine according to the invention formed a particularly homogeneous fuel-air mixture, whereby the flame during the combustion process stable in the center of
  • Combustion chamber remains A fluctuation or fluctuation of the flame would cause a local temperature increase of the surrounding components and thus a possible overuse, which is prevented by the Leitrippen.
  • each guide rib is attached to the sheath tube.
  • each guide rib preferably extends radially in such a way that a gap is formed between the guide rib and the flame tube
  • the Letrippen are each strip-shaped, with their respective width extending radially and their respective length axially or in the longitudinal direction of the sheath tube and flame tube.
  • the thickness dimension of the respective guide ribs is preferably about 3 mm.
  • the guide ribs and the passage openings formed in the wall of the sheathing tube are arranged so that the guide ribs do not close any of the passage openings. This is advantageous an optimal or unobstructed radial inflow of air in the
  • the guide ribs are arranged at different circumferential angular distances from one another in the intermediate space.
  • the Angular spacing preferably varies in a range of about 28 degrees to about 126 degrees.
  • the guide ribs comprise a first group of guide ribs and a second group of guide ribs, wherein the first group of guide ribs are arranged in a predetermined first arrangement pattern with respect to their mutual circumferential angular spacing, and wherein the second group of guide ribs are mutually circumferential
  • Angular spacing are arranged in a second arrangement pattern, which is a reflection of the first arrangement pattern on an axis of symmetry of the fire tube.
  • the symmetry axis preferably extends in cross section through the center of the flame tube.
  • a gas turbine having a combustion chamber housing according to one, several or all of the previously described preferred embodiments of the invention is provided in any conceivable combination.
  • FIG. 1 shows a perspective partially broken view of a
  • FIG. 2 shows an end view of the combustion chamber housing of FIG. 1, but without a flame tube
  • FIG. 3 shows a sectional view of the combustion-chamber housing of FIG. 1, seen along a line A-A in FIG.
  • FIG. 4 shows in two cross-sectional views a comparison of the air flow and pressure distributions in the combustion chamber housing of FIG. 1 with and without guide ribs.
  • FIGS. 1 to 4 a gas turbine 1 (not shown in full) with a combustion chamber housing 10 is shown in FIGS. 1 to 4,
  • the combustion chamber housing 10 of the gas turbine 1 has a circular cylindrical flame tube 20 and a circular cylindrical sheath or baffle 30 which receives and surrounds the flame tube 20 and which has in its wall a plurality of uniformly distributed around the circumference through openings 31, on the outer circumference the
  • Jacket tube 30 flowing up through a compressor (not shown) of the gas turbine 1 compressed air (cooling and combustion air) can penetrate radially into a formed between the sheath tube 30 and the flame tube 20 circular cylindrical space 40.
  • a plurality in this case exactly eight) distributed circumferentially of the two tubes (flame tube 20 and sheath tube 30) arranged identical guide ribs 50 are provided, each radially between
  • Sheath tube 30 and flame tube 20 and parallel to and extend along a longitudinal direction LR of sheath tube 30 and flame tube 20 so that the gap 40 through the guide ribs 50 in a plurality of
  • the guide ribs 50 reliably prevent that in the operating case on the
  • the guide ribs 50 are attached (e.g., welded) to the inner circumference of the jacket tube 30, with each guide rib 50 extending radially such that a gap S is formed between the guide rib 50 and the flame tube 20.
  • the gap S has just such a radial width that during operation of the gas turbine. 1
  • Guide ribs 50 can be compensated for on the flame tube 20.
  • the guide ribs 50 are each in the form of a sheet metal strip, with their respective width extending radially and their respective length axially or in the longitudinal direction LR of the casing tube 30 and the flame tube 20.
  • Thickness of the respective guide ribs 50 is about 3 mm.
  • the guide ribs 50 and those formed in the wall of the jacket tube 30 are
  • Interspace 40 is arranged.
  • the guide ribs 50 in this case have a first group of guide ribs 50 (which are arranged in FIG. 2 to the left of an axis of symmetry Y of the flame tube 20) and a second group of guide ribs 50 (which are arranged to the right of the symmetry axis Y in FIG.
  • the first group of guide ribs 50 are arranged in a predetermined first arrangement pattern with respect to their mutual circumferential angular distance
  • the second group of guide ribs 50 being arranged in a second arrangement pattern with respect to their mutual circumferential angular distance, which is a reflection of the first arrangement pattern at the
  • Symmetry axis Y represents
  • the first and second arrangement patterns could also be completely different his.
  • the specific realization of the first and second arrangement pattern or of the respective angular spacing of the guide ribs 50 can be different from the respective example B.
  • Combustion chamber housing according to the upper view in Figure 4 without guide fins 50 and the combustion chamber housing according to the bottom in Figure 4 representation according to the invention with guide ribs 50 is executed.
  • the guide ribs 50 which are transverse to the direction of flow of the incoming air during operation of the gas turbine 1 produce substantially homogeneous airflow and flow conditions in the intermediate space 40 due to the resulting obstruction of the circumferential flow around the flame tube 20 Pressure conditions, whereby a uniform distribution of the incoming air reaches around the flame tube 20 and the cooling of the flame tube 20 is improved.
  • the air is channel-shaped after the deflection from radial to axial flow, so that the inflow to the subsequent combustion zone is homogeneous LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Brennkammergehäuse (10) und damit ausgerüstete Gasturbine (1), wobei das Brennkammergehäuse ein Flammrohr (20) und ein Ummantelungsrohr (30) hat, welches das Flammrohr umgibt und welches in seiner Wandung eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (31) hat, über die außen auf das Ummantelungsrohr aufströmende Luft radial in einen zwischen dem Ummantelungsrohr und dem Flammrohr gebildeten Zwischenraum (40) eindringen kann Durch die Erfindung wird eine gleichmäßigere Verteilung der einströmenden Luft um das Flammrohr gewährleistet. Dies wird u.a. dadurch erreicht, dass eine Mehrzahl von in dem Zwischenraum umfänglich der beiden Rohre verteilt angeordneten Leitrippen (50) vorgesehen sind, die sich jeweils radial zwischen Ummantelungsrohr und Flammrohr sowie parallel zu einer Längsrichtung (LR) der beiden Rohre erstrecken, so dass der Zwischenraum durch die Leitrippen in mehrere Längskanäle (41) unterteilt ist.

Description

Brennkammergehäuse und damit ausgerüstete Gasturbine
Die Erfindung betrifft ein Brennkammergehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine mit einem solchen Brennkammergehäuse ausgerüstete Gasturbine.
Ein Brennkammergehäuse und eine Gasturbine der eingangsgenannten Art sind z.B. aus DE 10 2006 042 124 A1 bekannt. Das dort beschriebene
Brennkammergehäuse ist Bestandteil einer Brennkammer der Gasturbine und weist ein Flammrohr und ein Ummantelungsrohr bzw. Prallgitter auf, welches das Flammrohr umgibt und welches in seiner Wandung eine Mehrzahl von
Durchgangsöffnungen hat, über die außen auf das Ummantelungsrohr
aufströmende komprimierte Luft radial in einen zwischen dem Ummantelungsrohr und dem Flammrohr gebildeten Zwischenraum eindringen kann.
Brennkammern werden als Einzelmodule oder als ringförmig angeordnete Einzelbrenner oder als Ringbrennkammern ausgeführt. Bis auf die
Ringbrennkammern haben diese Typen immer ein innen liegendes, zylindrisch aufgebautes Flammrohr.
In einer wie oben genannten Gasturbine wird die Verbrennungsluft zunächst atmosphärisch angesaugt und dann in einem Kompressor eines Gasgenerators verdichtet. Der Kompressor kann radial oder axial ausgeführt sein. In der strömungsabwärts darauf folgenden Brennkammer wird die Verbrennungsluft dann stark umgelenkt, um eine Zuströmung in die Verbrennungszone zu erreichen. Mit anderen Worten wird die Verbrennungsluft zunächst der
Brennkammer radial in den zwischen Ummantelungsrohr und Flammrohr gebildeten Zwischenraum zugeführt und anschließend umgelenkt, so dass eine axiale Zuströmung des Brenners stattfindet.
In dem Zwischenraum kommt es zu einer umfänglichen bzw. rotierenden
Umströmung des meist kreiszylindrischen Flammrohrs, wodurch bezüglich der Druckverteilung bzw. Strömungsverteilung der Verbrennungsluft Staupunkte und Nachlaufdellen entstehen. Wenn bei einer solchen inhomogenen
Massenstromverteilung die Strömung nun wie beschrieben zusätzlich stark umgelenkt wird, bleibt diese Inhomogenität erhalten. Dadurch werden
stromabwärts liegende Bauteile ungleichmäßig gekühlt und es kommt in der Verbrennungszone zu Instabilitäten, weil der Luftanteil schwankt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brennkammergehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine damit ausgerüstete Gasturbine
bereitzustellen, bei denen eine gleichmäßigere Verteilung der einströmenden Luft um das Flammrohr gewährleistet ist.
Dies wird mit einem Brennkammergehäuse gemäß Anspruch 1 bzw. mit einer Gasturbine gemäß Anspruch 10 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Brennkammergehäuse, insbesondere für eine Gasturbine, bereitgestellt, welches ein bevorzugt kreiszylindrisches Flammrohr und ein bevorzugt kreiszylindrisches
Ummantelungsrohr bzw. Prallgitter aufweist, welches das Flammrohr aufnimmt und umgibt und welches in seiner Wandung eine Mehrzahl von
Durchgangsöffnungen hat, über die außen auf das Ummantelungsrohr aufströmende komprimierte Luft (Kühl- und Verbrennungsluft) radial in einen zwischen dem Ummantelungsrohr und dem Flammrohr gebildeten bevorzugt kreiszylinderförmigen Zwischenraum eindringen kann. Das erfindungsgemäße Brennkammergehäuse zeichnet sich aus durch eine Mehrzahl von in dem
Zwischenraum umfänglich der beiden Rohre (Flammrohr und Ummantelungsrohr) verteilt angeordneten Leitrippen, die sich jeweils radial zwischen
Ummantelungsrohr und Flammrohr sowie parallel zu und entlang einer
Längsrichtung von Ummantelungsrohr und Flammrohr erstrecken, so dass der Zwischenraum durch die Leitrippen in mehrere sich bevorzugt im Wesentlichen über die gesamte mit Durchgangsöffnungen versehene Länge des
Ummantelungsrohrs erstreckende Längskanäle mit bevorzugt jeweils
kreisringsektorförmigem Querschnitt unterteilt ist.
Die quer zur Umströmungsrichtung der im Betriebsfall einströmenden Luft stehenden Leitrippen bewirken, dass die Umströmung des Flammrohrs unterbrochen bzw. verhindert wird. Dadurch kann sich die Luftströmung gleichmäßiger verteilen und die Kühlung des Flammrohres wird weniger gestört. Zusätzlich wird die Kühl- und Verbrennungsluft nach der Umlenkung von radialer auf axiale Strömung kanalförmig geführt, so dass die Zuströmung zu einer nachfolgenden Verbrennungszone homogen erfolgen kann.
Durch die optimierte Zuströmung der Luft kann in einer mit dem
erfindungsgemäßen Brennkammergehäuse ausgebildeten Brennkammer einer Gasturbine ein besonders homogenes Brennstoff-Luft-Gemisch gebildet werden, wodurch die Flamme beim Verbrennungsprozess stabil im Zentrum der
Brennkammer bleibt Eine Schieflage bzw. Fluktuation der Flamme würde einen lokalen Temperaturanstieg der umliegenden Bauteile bewirken und damit eine eventuelle Überbeanspruchung, was durch die Leitrippen verhindert wird.
Im Ergebnis werden mit der Verwendung des erfindungsgemäß ausgestalteten Brennkammergehäuses in einer Brennkammer einer Gasturbine
Ungteichmäßigkeiten der Luftzufuhr minimiert, so dass ein Betrieb der
Brennkammer mit maximaler Auslegungstemperatur uneingeschränkt erfolgen kann. Bevorzugt sind gemäß der Erfindung die Leitrippen am Ummantelungsrohr angebracht Außerdem erstreckt sich bevorzugt jede Leitrippe radial so, dass zwischen Leitrippe und Flammrohr ein Spalt gebildet ist
Der Spalt ist vorteilhaft, um aufgrund unterschiedlicher Material- und
Wärmeausdehnungseigenschaften mögliche Verzüge oder Spannungen zu vermeiden. Durch die Spalte hindurch auftretende Querströmungen können vernachlässigt werden, das sich die Strömung immer radial nach außen auf die Seite (Innenumfang des Ummantelungsrohrs) anlegt, an der auch die
Strömungsleitrippen angebracht sind.
Bevorzugt sind gemäß der Erfindung die Lettrippen jeweils streifenförmig ausgebildet, wobei sich deren jeweilige Breite radial und deren jeweilige Länge axial bzw. in Längsrichtung von Ummantelungsrohr und Flammrohr erstrecken. Die Dickenabmessung der jeweiligen Leitrippen beträgt bevorzugt etwa 3 mm.
Bevorzugt sind gemäß der Erfindung die Leitrippen und die in der Wandung des Ummantelungsrohrs ausgebildeten Durchgangsöffnungen so angeordnet, dass die Leitrippen keine der Durchgangsöffnungen verschließen. Damit wird vorteilhaft eine optimale bzw. unbehinderte radiale Zuströmung der Luft in den
Zwischenraum gewährleistet.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt die in dem
Zwischenraum vorgesehene Anzahl von Leitrippen genau acht, wobei alle
Leitrippen zueinander identisch ausgebildet sind
Bevorzugt sind gemäß der Erfindung die Leitrippen mit unterschiedlichem umfänglichen Winkelabstand voneinander in dem Zwischenraum angeordnet. Der Winkelabstand variiert bevorzugt in einem Bereich von etwa 28 Grad bis etwa 126 Grad.
Bevorzugt weisen gemäß der Erfindung die Leitrippen eine erste Gruppe von Leitrippen und eine zweite Gruppe von Leitrippen auf , wobei die erste Gruppe von Leitrippen bezüglich ihres gegenseitigen umfänglichen Winkelabstands in einem vorbestimmten ersten Anordnungsmuster angeordnet sind, und wobei die zweite Gruppe von Leitrippen bezüglich ihres gegenseitigen umfänglichen
Winkelabstands in einem zweiten Anordnungsmuster angeordnet sind, weiches eine Spiegelung des ersten Anordnungsmusters an einer Symmetrieachse des Flammrohrs darstellt. Die Symmetrieachse erstreckt sich bevorzugt im Querschnitt gesehen durch den Mittelpunkt des Flammrohrs.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Gasturbine mit einem Brennkammergehäuse gemäß einer, mehreren oder allen zuvor beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung in jeder denkbaren Kombination bereitgestellt.
Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.
Fig.1 zeigt eine perspektivische teilweise gebrochene Ansicht eines
Brennkammergehäuses einer Brennkammer einer Gasturbine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Fig 2 zeigt eine Stirnansicht des Brennkammergehäuses von Fig.1 , jedoch ohne Flammrohr
Fig.3 zeigt eine Schnittansicht des Brennkammergehäuses von Fig.1 , gesehen entlang einer Linie A-A in Fig.2.
Fig 4 zeigt in zwei Querschnittsansichten einen Vergleich der Luftströmungsund Druckverteilungen in dem Brennkammergehäuse von Fig.1 mit und ohne Leitrippen.
Nun wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 eine Gasturbine 1 (nicht vollständig dargestellt) mit einem Brennkammergehäuse 10 gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Das Brennkammergehäuse 10 der Gasturbine 1 weist ein kreiszylindrisches Flammrohr 20 und ein kreiszylindrisches Ummantelungsrohr bzw. Prallgitter 30 auf, welches das Flammrohr 20 aufnimmt und umgibt und welches in seiner Wandung eine Mehrzahl von gleichmäßig um den Umfang herum verteilten Durchgangsöffnungen 31 hat, über die außenumfänglich auf das
Ummantelungsrohr 30 aufströmende durch einen Kompressor (nicht gezeigt) der Gasturbine 1 komprimierte Luft (Kühl- und Verbrennungsluft) radial in einen zwischen dem Ummantelungsrohr 30 und dem Flammrohr 20 gebildeten kreiszylinderförmigen Zwischenraum 40 eindringen kann.
In dem Zwischenraum 40 sind eine Mehrzahl (hier genau acht) von umfänglich der beiden Rohre (Flammrohr 20 und Ummantelungsrohr 30) verteilt angeordneten identischen Leitrippen 50 vorgesehen, die sich jeweils radial zwischen
Ummantelungsrohr 30 und Flammrohr 20 sowie parallel zu und entlang einer Längsrichtung LR von Ummantelungsrohr 30 und Flammrohr 20 erstrecken, so dass der Zwischenraum 40 durch die Leitrippen 50 in mehrere sich im
Wesentlichen über die gesamte mit Durchgangsöffnungen 31 versehene Länge des Ummantelungsrohrs 30 erstreckende Längskanäle 41 mit jeweils
kreisringsektorförmigem Querschnitt unterteilt ist
Die Leitrippen 50 verhindern zuverlässig, dass die im Betriebsfall über die
Durchgangsöffnungen 31 radial einströmende Luft im Zwischenraum 40 eine umfängliche bzw. um das Flammrohr 20 rotierende Strömungskomponente erhält. Dadurch kann sich die Luftströmung gleichmäßiger um das Flammrohr 20 verteilen und die Kühlung des Flammrohres 20 wird verbessert Zusätzlich wird die Luft nach der Umlenkung (durch das Auftreffen auf das Flammrohr 20) von radialer auf axiale Strömung kanalisiert in den Längskanälen 41 geführt, so dass die Zuströmung zu einer nachfolgenden Verbrennungszone (nicht gezeigt) homogen erfolgen kann.
Die Leitrippen 50 sind am Innenumfang des Urnmantelungsrohr 30 angebracht (z.B. angeschweißt), wobei sich jede Leitrippe 50 radial so erstreckt, dass zwischen Leitrippe 50 und Flammrohr 20 ein Spalt S gebildet ist. Der Spalt S hat gerade eine solche radiale Weite, dass im Betrieb der Gasturbine 1
unterschiedliche wärmebedingte Materialausdehnungen von Flammrohr 20, Urnmantelungsrohr 30 und Leitrippen 50 ohne unter Druck Aufsetzen der
Leitrippen 50 auf dem Flammrohr 20 kompensiert werden können.
Die Leitrippen 50 sind jeweils in Form eines Blechstreifens ausgebildet, wobei sich deren jeweilige Breite radial und deren jeweilige Länge axial bzw. in Längsrichtung LR von Urnmantelungsrohr 30 und Flammrohr 20 erstrecken. Die
Dickenabmessung der jeweiligen Leitrippen 50 beträgt dabei etwa 3 mm.
Wie insbesondere aus Fig.3 (linke Hälfte der Figur) ersichtlich, sind die Leitrippen 50 und die in der Wandung des Ummantelungsrohrs 30 ausgebildeten
Durchgangsöffnungen 31 so angeordnet, dass die Leitrippen 50 keine der Durchgangsöffnungen 31 verschließen. Wie insbesondere aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, sind die Leitrippen 50 mit unterschiedlichem umfänglichen Winkelabstand voneinander in dem
Zwischenraum 40 angeordnet.
Die Leitrippen 50 weisen dabei eine erste Gruppe von Leitrippen 50 (die in Fig.2 links einer Symmetrieachse Y des Flammrohrs 20 angeordnet sind) und eine zweite Gruppe von Leitrippen 50 (die in Fig .2 rechts der Symmetrieachse Y angeordnet sind) auf. Gemäß der gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind die erste Gruppe von Leitrippen 50 bezüglich ihres gegenseitigen umfänglichen Winkelabstands in einem vorbestimmten ersten Anordnungsmuster angeordnet, wobei die zweite Gruppe von Leitrippen 50 bezüglich ihres gegenseitigen umfänglichen Winkelabstands in einem zweiten Anordnungsmuster angeordnet sind, welches eine Spiegelung des ersten Anordnungsmusters an der
Symmetrieachse Y darstellt
Gemäß der in Fig.2 gezeigten Ausgestaltung der Erfindung ist das vorbestimmte erste Anordnungsmuster der ersten Gruppe von Leitrippen 50 definiert durch die Winkelmaße: a=27 Grad, b=1 ,8 Grad, c=34,2 Grad und d=59,4 Grad. Das zweite Anordnungsmuster der zweiten Gruppe von Leitrippen 50 ist definiert durch die Winkelmaße: a'=27 Grad, b'=1 ,8 Grad, c'=34,2 Grad und d'=59,4 Grad.
Mit anderen Worten ergibt sich gemäß Fig.2 in jeder Gruppe von Leitrippen 50 eine Kombination von Winkelabständen zwischen den Leitrippen 50 von
28,2 Grad, 32,4 Grad und 25,2 Grad, wobei die beiden Gruppen von Leitrippen 50 einen Winkelabstand von 61 ,2 Grad (in Fig.2 unten) bzw. 126 Grad (in Fig.2 oben) haben.
Gemäß nicht dargestellten anderen Ausführungsformen der Erfindung könnten das erste und das zweite Anordnungsmuster auch vollkommen unterschiedlich sein. Die spezielle Realisierung des ersten und zweiten Anordnungsmusters bzw. des jeweiligen Winkelabstands der Leitrippen 50 kann von der jeweiligen z B.
dimensionalen und/oder förmlichen Ausgestaltung der Gasturbine 1 abhängen und damit gemäß den dort auftretenden speziellen Strömungsverhältnissen anpassbar sein.
In Fig.4 ist in zwei Querschnittsansichten ein Vergleich der Luftströmungs- und Druckverteilungen in dem Brennkammergehäuse 10 gezeigt, wobei das
Brennkammergehäuse gemäß der in Fig.4 oberen Darstellung ohne Leitrippen 50 und das Brennkammergehäuse gemäß der in Fig.4 unteren Darstellung gemäß der Erfindung mit Leitrippen 50 ausgeführt ist.
Wie aus der oberen Darstellung von Fig 4 ersichtlich, stellen sich ohne Leitrippen 50 im Betrieb der Gasturbine 1 aufgrund der umfangsmäßigen Umströmung des Flammrohrs 20 in dem Zwischenraum 40 inhomogene Luftströmungs- und
Druckverhältnisse ein.
Wie aus der unteren Darstellung von Fig.4 ersichtlich, stellen sich mit den quer zur Umströmungsrichtung der einströmenden Luft stehenden Leitrippen 50 im Betrieb der Gasturbine 1 aufgrund des damit erzielten Unterbindens der umfangsmäßigen Umströmung des Flammrohrs 20 in dem Zwischenraum 40 im Wesentlichen homogene Luftströmungs- und Druckverhältnisse ein, womit eine gleichmäßige Verteilung der einströmenden Luft um das Flammrohr 20 erreicht und die Kühlung des Flammrohres 20 verbessert wird. Zusätzlich wird die Luft nach der Umlenkung von radialer auf axiale Strömung kanalförmig geführt, so dass die Zuströmung zur nachfolgenden Verbrennungszone homogen erfolgt Bezugszeichenliste
1 Gasturbine
10 Brennkammergehäuse 20 Flammrohr
30 Ummantelungsrohr
31 Durchgangsöffnungen
40 Zwischenraum
41 Längskanal
50 Leitrippe
S Spalt
LR Längsrichtung
Y Symmetrieachse a, b, c, d Winkelmaß
a', b', c', d' Winkelmaß

Claims

Patentansprüche
1. Brennkammergehäuse (10) mit:
einem Flammrohr (20). und
einem Ummantelungsrohr (30), welches das Flammrohr (20) umgibt und welches in seiner Wandung eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (31) hat. über die außen auf das Ummantelungsrohr (30) aufströmende Luft radial in einen zwischen dem Ummantelungsrohr (30) und dem Flammrohr (20) gebildeten Zwischenraum (40) eindringen kann.
gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von in dem Zwischenraum (40) umfänglich der beiden Rohre verteilt angeordneten Leitrippen (50). die sich jeweils radial zwischen Ummantelungsrohr (30) und Flammrohr (20) sowie parallel zu einer Längsrichtung (LR) von Ummantelungsrohr (30) und Flammrohr (20) erstrecken, so dass der Zwischenraum (40) durch die Leitrippen (50) in mehrere Längskanäle (41) unterteilt ist
Brennkammergehäuse (10) gemäß Anspruch 1 , wobei die Lertrippen (50) Ummantelungsrohr (30) angebracht sind.
3. Brennkammergehäuse (10) gemäß Anspruch 2. wobei sich jede Leitrippe (50) radial so erstreckt, dass zwischen Leitrippe (50) und Flammrohr (20) ein Spalt (S) gebildet ist.
4. Brennkammergehäuse ( 10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Leitrippen (50) jeweils streifenförmig ausgebildet sind.
Brennkammergehäuse (10) gemäß Anspruch 4, wobei die Leitrippen (50) Dickenabmessung von 3 mm aufweisen.
6. Brennkammergehäuse (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Leitrippen (50) und die in der Wandung des Ummantelungsrohrs (30)
ausgebildeten Durchgangsöffnungen (31) so angeordnet sind, dass die Leitrippen (50) keine der Durchgangsöffnungen (31) verschließen.
7 Brennkammergehäuse (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Mehrzahl von Leitrippen (50) von genau acht identischen Leitrippen (50) gebildet ist.
8 Brennkammergehäuse (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Leitrippen (50) mit unterschiedlichem umfänglichen Winkelabstand voneinander in dem Zwischenraum (40) angeordnet sind.
9. Brennkammergehäuse (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Leitrippen (50) eine erste Gruppe von Leitrippen (50) und eine zweite Gruppe von Leitrippen (50) aufweisen, wobei die erste Gruppe von Leitrippen (50) bezüglich ihres gegenseitigen umfänglichen Winkelabstands in einem vorbestimmten ersten Anordnungsmuster angeordnet sind, und wobei die zweite Gruppe von Leitrippen (50) bezüglich ihres gegenseitigen umfänglichen Winkelabstands in einem zweiten Anordnungsmuster angeordnet sind, welches eine Spiegelung des ersten
Anordnungsmusters an einer Symmetrieachse (Y) des Flammrohrs (20) darstellt.
10 Gasturbine (1) mit einem Brennkammergehäuse (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
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