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DE1021647B - Cylindrical heating or combustion space, especially for gas turbines - Google Patents

Cylindrical heating or combustion space, especially for gas turbines

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Publication number
DE1021647B
DE1021647B DEP13194A DEP0013194A DE1021647B DE 1021647 B DE1021647 B DE 1021647B DE P13194 A DEP13194 A DE P13194A DE P0013194 A DEP0013194 A DE P0013194A DE 1021647 B DE1021647 B DE 1021647B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
longitudinal
plates
stones
end rings
guide plates
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.)
Pending
Application number
DEP13194A
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Francis Darling
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.)
Parsons and Marine Engineering Turbine Research and Development Association
Original Assignee
Parsons and Marine Engineering Turbine Research and Development Association
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 Parsons and Marine Engineering Turbine Research and Development Association filed Critical Parsons and Marine Engineering Turbine Research and Development Association
Publication of DE1021647B publication Critical patent/DE1021647B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/007—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel constructed mainly of ceramic components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
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  • Air Supply (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft mit feuerfesten Steinen ausgekleidete, zylindrische Iieizräume und hat die verbesserte und vereinfachte Ausbildung derselben zum Gegenstand. Ziel der Erfindung ist, eine wesentliche Ausdehnung oder Zusammenziehung bei Erhitzung oder Abkühlung zu ermöglichen.The invention relates to lined with refractory bricks, cylindrical Iieizzimmer and has the improved and simplified design of the same for Object. The aim of the invention is to provide substantial expansion or contraction when heated or to allow cooling.

Vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich, ist die Erfindung in Flammrohren von Gasturbinen-Verbrennungskammern, bei denen der Luftdruck außerhalb der Rohre den innerhalb der Rohre übersteigt, anwendbar. Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich z. B. bei Glühofen, Lötöfen, Heiz- oder Verbrennungsräumen von Dampfkesseln u. dgl.Preferably, but not exclusively, the invention is applied in head tubes of gas turbine combustion chambers, where the air pressure outside the pipes exceeds that inside the pipes, applicable. Other possible uses arise, for. B. in annealing furnaces, soldering furnaces, heating or combustion rooms of steam boilers and the like.

Bekannt sind Heizräume, deren Innenfutter aus einzelnen feuerfesten Steinen zusammengesetzt sind, wobei die Steine in metallischen Endringen in ihrer Stellung gehalten werden. Auch andere Vorschläge sind schon gemacht worden, z. B. die Steine im Querschnitt trapezförmig auszubilden und die mit der breiteren Fläche am Umfang anliegenden Steine durch trapezförmige Kiemmittel zwischen den Steinen zu halten. Dadurch ist zwangläufig bedingt, daß die Steine, die in Längsrichtung aneinanderstoßen, in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind.Boiler rooms are known, the inner lining of which is composed of individual refractory bricks, the stones being held in place in metallic end rings. Other suggestions too have already been made, e.g. B. to train the stones in cross-section trapezoidal and with the to a wider area of the stones adjoining the circumference by means of trapezoidal gill means between the stones keep. This inevitably means that the stones that abut each other in the longitudinal direction, in Circumferential direction are arranged at a distance from each other.

Den bekannten Anordnungen haften aber verschiedene Nachteile an, die durch die Erfindung beseitigt werden. Dabei strebt die Erfindung vor allem eine große Freiheit in bezug auf die Möglichkeit der relativen Ausdehnung, die Vermeidung der Notwendigkeit enger Herstellungstoleranzen der Steine und die Möglichkeit der einfachen Entfernung zerstörter Steine an.However, the known arrangements have various disadvantages which are eliminated by the invention will. The invention seeks above all a great deal of freedom with regard to the possibility of relative Expansion, avoiding the need for tight manufacturing tolerances of the stones and the Possibility of easy removal of destroyed stones.

Die Erfindung bezieht sich demnach auf einen zylindrischen Heiz- oder Verbrennungsraum, der aus einem Innenfutter besteht, das aus zwischen metallischen Endringen in Stellung gehaltenen feuerfesten Steinen zusammengesetzt ist. Diese stoßen in Längsrichtung aneinander, weisen aber in Umfangsrichtung jeweils einen Abstand voneinander auf. Erfindungsgemäß sind die Steine in einer Reihe von Längsstreifen angeordnet, die an beiden Enden von den Endringen einen Abstand aufweisen, und jeder Streifen von Steinen ist durch eine einzelne, an jedem ihrer beiden Enden mit Endringen verbundene metallische Längsführungsplatte von außen gehalten. Die Plattenquerschnitte sind nach einem weiteren Erfindungsmerkmal so bemessen und ausgebildet, daß sie um ihre Querachse biegungssteif sind, um ihre Längsachse jedoch nicht.The invention therefore relates to a cylindrical heating or combustion chamber that consists of an inner lining made up of refractory elements held in place between metal end rings Composed of stones. These abut one another in the longitudinal direction, but point in the circumferential direction each a distance from each other. According to the invention, the stones are in a series of longitudinal strips arranged spaced from the end rings at both ends, and each Strip of stones is made up of a single metallic metal, connected at each of its two ends with end rings Longitudinal guide plate held from the outside. The plate cross-sections are according to a further feature of the invention dimensioned and designed so that they are rigid about their transverse axis to their However, the longitudinal axis is not.

Nach weiteren Erfindungsmerkmalen sind die Längsseiten der Längsführungsplatten einwärts gebogen, um so die Steine, die mit Längsrippen versehen sind, zu umfassen und in ihrer Lage zu halten. ÜberAccording to further features of the invention, the longitudinal sides of the longitudinal guide plates are bent inwards, so as to encompass the stones, which are provided with longitudinal ribs, and to hold them in place. Above

ZylindrischerCylindrical

Heiz- oder Verbrennungsraum,
insbesondere für GasturbinenBoiler room or combustion room,
especially for gas turbines

Anmelder:Applicant:

The Parsons and Marine EngineeringThe Parsons and Marine Engineering

Turbine Research and DevelopmentTurbine Research and Development

Association, Pametrada Research Station,Association, Pametrada Research Station,

Wallsend (Großbritannien)Wallsend (UK)

Vertreter: Dipl.-Ing. C-H. Huss, Patentanwalt,
Garmiscti-Partenkirchen, Rathausstr. 14Representative: Dipl.-Ing. CH. Huss, patent attorney,
Garmiscti-Partenkirchen, Rathausstr. 14th

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 3. MäTZ 1954Claimed priority:
Great Britain from March 3, 1954

Robert Francis Darling, Monkseaton, NorthumberlandRobert Francis Darling, Monkseaton, Northumberland

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden(Great Britain),
has been named as the inventor

einer Mehrzahl von Längsführungsplatten können Deckplatten vorgesehen sein, deren Durchbrüche mit den in Längsrichtung verlaufenden Zwischenräumen zwischen den Längsführungsplatten übereinstimmen und das Durchführen von Luft durch die Zwischenräume gestatten. Außerdem können die Endringe in starrer Verbindung haltende Brückenstücke vorgesehen sein, die ein starres Skelett bilden, an dem die Längsführungsplatten zur Bildung eines vollständigen Zylindermantels befestigt sind.a plurality of longitudinal guide plates cover plates can be provided, their openings with coincide with the gaps between the longitudinal guide plates running in the longitudinal direction and allow air to pass through the spaces. In addition, the end rings be provided in a rigid connection holding bridge pieces that form a rigid skeleton on which the longitudinal guide plates are attached to form a complete cylinder jacket.

Die Erfindung ist beispielsweise in Anwendung auf ein Flammrohr einer Gasturbinenverbrennungskammer in der Zeichnung dargestellt und an Hand dieser nachfolgend beschrieben. Es stellt darThe invention is applied, for example, to a flame tube of a gas turbine combustion chamber shown in the drawing and described below on the basis of this. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine zweckmäßige Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, 1 shows a longitudinal section through an expedient embodiment of a device according to the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1, teilweise nach der Linie II-II und teilweise nach der Linie Ha-II α geschnitten,FIG. 2 shows a cross section through the object according to FIG. 1, partially cut along the line II-II and partially along the line Ha-II α ,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Auskleidungsstein in natürlicher Größe und nach der Linie III-III in Fig. 4 geschnitten,3 shows a longitudinal section through a lining stone in natural size and along the line III-III cut in Fig. 4,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Stein nach Fig. 3 längs der Linie IV-IV geschnitten.FIG. 4 shows a cross section through a stone according to FIG. 3 along the line IV-IV.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs Sätze von feuerfesten Auskleidungssteinen vorgesehen, wobei jeder Stein α Segmentringform auf-In the illustrated embodiment, six sets of refractory lining bricks are provided, each brick α segment ring shape.

709 846/243709 846/243

weist und geeignet ist, mit benachbarten Steinen ineinandergreifend zusammenzuwirken.has and is capable of interlocking with adjacent stones to work together.

Das Ineinandergreifen wird zweckmäßig dadurch erreicht, daß Kämme k und Kerben m an den Enden jeden Steines vorgesehen sind, die, wie Fig. 1 zeigt, paarweise zusammenwirken, wenn die Brennkammer errichtet wird.The interlocking is expediently achieved in that combs k and notches m are provided at the ends of each stone, which, as FIG. 1 shows, cooperate in pairs when the combustion chamber is erected.

Jeder Satz Steine ist in einer U-förmig gebogenen Längsführungsplatte b gehalten, die an jedem Ende mit Schrauben c an einen Endring d geschraubt ist. Die Steine sind ferner mit abgerundeten Lippen; ausgerüstet, die die Längsführungsplatten umfassen. Der Querschnitt der Platten ist so gewählt, daß sie in Längsrichtung biegungssteif sind, aber in Umfangsrichtung genügend Beweglichkeit besitzen. Die Längs-Seiten b1 der Platten umgreifen gleichgeformte Kanten der Steine, die außerdem noch Längslippen i aufweisen, die die Metallplatten in der Gesamtanordnung schützen.Each set of stones is held in a U-shaped curved longitudinal guide plate b , which is screwed at each end with screws c to an end ring d. The stones are also with rounded lips; equipped, which include the longitudinal guide plates. The cross-section of the plates is chosen so that they are rigid in the longitudinal direction, but have sufficient mobility in the circumferential direction. The longitudinal sides b 1 of the plates encompass identically shaped edges of the stones, which also have longitudinal lips i , which protect the metal plates in the overall arrangement.

Die Endringe sind in ihrer gegenseitigen Lage zweckmäßig durch zwei oder mehr sich in Längsrichtung erstreckende Brückenstücke e gehalten, und an der Außenseite der Längsführungsplatten sind zwei oder mehr Deckplatten / vorgesehen, die zweckmäßig durch dieselben Deckelschrauben gehalten werden, die auch die Längsführungsplatten halten. Diese Deckplatten weisen Durchbrüche g auf, die mit dem in Längsrichtung verlaufenden Zwischenraum h der Längsführungsplatten übereinstimmen, so daß Luft durch die Durchbrüche zur Kühlung dieser Stellen einwärts strömen kann.The end rings are suitably held in their mutual position by two or more longitudinally extending bridge pieces e , and two or more cover plates / are provided on the outside of the longitudinal guide plates, which are suitably held by the same cover screws that also hold the longitudinal guide plates. These cover plates have openings g which coincide with the space h of the longitudinal guide plates running in the longitudinal direction, so that air can flow inward through the openings to cool these points.

Die Deckelschrauben c sind im Abstand von den Längsseiten der Längsführungsplatten angebracht, damit diese Teile der Platten außerhalb der Deckelschrauben bewegungsfrei bleiben, wenn die Steine sich ausdehnen oder sich zusammenziehen.The cover screws c are attached at a distance from the longitudinal sides of the longitudinal guide plates so that these parts of the plates outside the cover screws remain free of movement when the stones expand or contract.

Nach Errichtung ist ein feuerfest ausgekleideter Zylinder entstanden, in dem die Längsführungsplatten b vor der innerhalb des Zylinders befindlichen Flamme durch die überhängenden Lippen i der Steinkanten geschützt sind. Außerdem werden die Seiten der Längsführungsplatten durch den Luftkühlstrom durch die Durchbrüche b geschützt. Auf- oder Abstromteile des durch den feuerfest ausgekleideten Zylinder gebildeten Flammrohres können an den Endringen zweckmäßig befestigt sein, beispielsweise durch weitere Deckelschrauben.After construction, a fire-proof lined cylinder was created in which the longitudinal guide plates b are protected from the flame located inside the cylinder by the overhanging lips i of the stone edges. In addition, the sides of the longitudinal guide plates are protected by the air cooling flow through the openings b . Upstream or downstream parts of the flame tube formed by the refractory-lined cylinder can expediently be attached to the end rings, for example by further cover screws.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Zylindrischer Heiz- oder Verbrennungsraum, insbesondere für Gasturbinen, bestehend aus einem Innenfutter, das aus zwischen metallischen Endringen in Stellung gehaltenen feuerfesten Steinen zusammengesetzt ist, die in Längsrichtung aneinanderstoßen, in Umfangsrichtung jedoch jeweils einen Abstand voneinander aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine (α) in einer Reihe von Längsstreifen angeordnet sind, die an beiden Enden von den Endringen (d) einen Abstand aufweisen, wobei jeder Streifen von Steinen durch eine einzelne, an jedem ihrer beiden Enden mit den Endringen (d) verbundene metallische Längsführungsplatte (b) von außen gehalten wird und wobei der Querschnitt der Platten (b) so bemessen und ausgebildet ist, daß die Platten um ihre Querachse biegungssteif sind, um ihre Längsachse jedoch nicht.1. Cylindrical heating or combustion chamber, in particular for gas turbines, consisting of an inner lining which is composed of refractory bricks held in position between metal end rings, which abut in the longitudinal direction, but are spaced apart in the circumferential direction, characterized in that the bricks (α) are arranged in a series of longitudinal strips at both ends of the end rings (d) have a spacing, each strip of stones by a single, at each of its two ends to the end rings (d) connected to the metallic longitudinal guiding plate (b ) is held from the outside and the cross section of the plates (b) is dimensioned and designed so that the plates are rigid about their transverse axis, but not about their longitudinal axis. 2. Heizraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsseiten der Längsführungsplatten (Jb) einwärts gebogen sind, um so die Steine (α) zu umfassen und die Steine in ihrer Lage zu halten.2. Boiler room according to claim 1, characterized in that the longitudinal sides of the longitudinal guide plates (Jb) are bent inwardly so as to encompass the stones (α) and to hold the stones in their position. 3. Heizraum nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine mit Längslippen (i) versehen sind, die die Längsseiten der Platten vor der innerhalb des Zylinders befindlichen Flamme schützen.3. boiler room according to claim 1 and 2, characterized in that the stones with longitudinal lips (i) are provided that the long sides of the plates in front of the flame located inside the cylinder protection. 4. Heizraum nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Platten mit den Endringen Deckelschrauben vorgesehen sind.4. boiler room according to claim 1 to 3, characterized in that to connect the plates with the end rings cover screws are provided. 5. Heizraum nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Mehrzahl der Längsführungsplatten (b) Deckplatten (J) vorgesehen sind, die Durchbrüche (§·) aufweisen, die mit den in Längsrichtung verlaufenden Zwischenräumen (Ji) zwischen den Längsführungsplatten übereinstimmen, um das Durchführen von Luft durch diese Zwischenräume zum weiteren Schutz der Längsseiten der Längsführungsplatten gegen Überhitzung zu gestatten.5. Boiler room according to claim 1 to 4, characterized in that over a plurality of the longitudinal guide plates (b) cover plates (J) are provided which have openings (§ ·) which coincide with the longitudinal spaces (Ji) between the longitudinal guide plates to allow air to pass through these spaces to further protect the longitudinal sides of the longitudinal guide plates from overheating. 6. Heizraum nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere metallische Brückenstücke (e) vorgesehen sind, die die Endringe in starrer Verbindung halten und so ein starres Skelett bilden, an dem die Längsführungsplatten mit ihren Steinen und Deckplatten zur Bildung eines vollständigen Zylindermantels befestigt sind.6. boiler room according to claim 1 to 5, characterized in that two or more metallic bridge pieces (e) are provided which hold the end rings in rigid connection and so form a rigid skeleton on which the longitudinal guide plates with their stones and cover plates to form a complete cylinder jacket are attached. In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 268 030;
USA.-Patentschrift Nr. 2 530 019.Considered publications:
Swiss Patent No. 268 030;
U.S. Patent No. 2,530,019. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ® 709 846/243 12.57® 709 846/243 12.57
DEP13194A 1954-03-03 1954-12-13 Cylindrical heating or combustion space, especially for gas turbines Pending DE1021647B (en)

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GB6208/54A GB758213A (en) 1954-03-03 1954-03-03 Improvements in and relating to cylindrical combustion chambers or furnaces

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CH (1) CH330271A (en)
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