DE1224095B

DE1224095B - Gasturbinen-Brennkammer

Info

Publication number: DE1224095B
Application number: DEP29894A
Authority: DE
Inventors: Jiri Jemelka; Jan Dugat; Jaroslav Balos
Original assignee: Prvni Brnenska Strojirna Zavody Klementa Gottwalda
Current assignee: Prvni Brnenska Strojirna Zavody Klementa Gottwalda
Priority date: 1962-07-24
Filing date: 1962-07-25
Publication date: 1966-09-01

Description

Gasturbinen-Brennkammer Die Erfindung betrifft eine Gasturbinen-Brennkammer, bei welcher hinter dem Hals für den Lufteintritt eine Trennwand angeordnet ist, welche den Luftstrom für den oberen ringförinigen Raum und für den unteren ringförmigen Raum der Brennkammer aufteilt.
Die bisher bekannten Gasturbinen-Brennkammem bestehen aus dem zylindrischen Außenmantel mit dem seitlichen Hals für die Zuführung der Luft in die Kammer, aus dem Brenner, durch welchen der Brennstoff zugeführt wird, aus den Flammrohren, welche den eigentlichen Verbrennungsraum bilden, in dem die Luft- und die Brennstoffmischung verbrannt wird, und aus der Mischeinrichtung, in der die Verbrennungsprodukte mit der Luft vermischt werden, damit die aus der Kammer ausströmenden Gase die verlangte Temperatur erreichen. Bei dieser bekannten Ausführung beeinflußt der seitliche Hals für die Luftzuführung die Luftströmung in der Kammer wegen der entstehenden Wirbelströme, wodurch auch die Druckluftverluste in der Kammer ansteigen und die Verbrennung in dem Verbrennungsraum ungleichförmig verläuft. Eine gewisse Verbesserung wird dadurch erreicht, daß bei verschiedenen Konstraktionsausführungen Seitenanordnungen verwendet werden. Derartige Anordnungen erfordern jedoch in den meisten Fällen eine Vergrößerung des Durchmessers des äußeren Mantels, wodurch das Gewicht und der Platzbedarf der Einrichtung erhöht werden. Ferner wird der Druckverlust erhöht.
Dies tritt auch bei einer bekannten Ausführungsform auf, bei der der Luftstrom nach Eintritt in den oberen und den unteren ringförmigen Raum zwischen Flammrohr und Brennkammergehäuse durch eine ebene Trennwand aufgeteilt wird. Auch dabei strömt die Luft nicht stetig, so daß ein wesentlicher Strömungsverlust in Kauf genommen werden muß. Da dieser Strömungsverlust außerdem weitgehend von den Betriebsverhältnissen abhängt, ist er nur schwer kontrollierbar und beeinflußt daher den Wirkungsgrad der Brennkammer ungünstig.
Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine derartige Gasturbinen-Brennkammer so auszubilden, daß eine unter allen Betriebsbedingungen gleichfönnige Verteilung auf den oberen bzw. den unteren ringförmigen Raum erfolgt und außerdem die Strömung stetig über den ganzen Umfang in die entsprechende Ringkammer einströmt, d. h. einen möglichst geringen Druckverlust und möglichst gleichmäßige Druckverhältnisse in den Ringkammem bewirkt. GemäßderErfindungwirddiesdadurcherreicht, daß die Trennwand schraubenförmig gewunden ist. Derartige schraubenförmig gewundene Trennwände sind bei der einseitigen Luftumlenkung an sich bekannt, jedoch werden sie gemäß der Erfindung an Brennkanunern erstmalig zur Ablenkung von Teilströmen in entgegengesetzten Richtungen verwendet und erzielen damit eine besonders vorteilhafte neuartige Wirkung.
Um die Verteilung des Luftstromes in die obere bzw. untere Luftkammer zu beeinflussen, ist vorzugsweise hinter dem Hals für den Lufteintritt eine in an sich bekannter Weise verstellbare Verteilerklappe angeordnet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Brennkammer gemäß der Erfindung, und F i g. 2 einen Querschnitt durch die Kammer in einer durch die Achse des Luftzuführhalses liegenden Ebene, wobei die schraubenförmig gewundene Trennwand ganz in Draufsicht dargestellt ist.
Bei der Brennkammer mit dem Zylindermantel 1 und dem Hals 2 für den Eintritt der Luft wird die eintretende Luft durch die Verteilerklappe 3 in zwei Ströme geteilt und entlang der schraubenförmig gewundenen Trennwand 4 geführt.
Der eine Luftstrom entlang der oberen Fläche der Trennwand 4 gelangt in den oberen, ringförmigen Raum 5, welcher durch die Wand des Zylindermantels 1 der Brennkammer und das Flammrohr 7 gebildet wird. Der zweite Luftstrom entlang der unteren Fläche der Trennwand 4 gelangt in den unteren, ringförmigen Raum 6, welcher durch die Wand des Zylindermantels 1 der Brenftkammer und durch die Mischeinrichtung 8 gebildet wird. In die Brennkammer mündet der Brenner 9 für die Brennstoffzuführung. Die Verteilerklappe 3 kann, wie dargestellt, stationär oder verstellbar sein, um die nach oben bzw. nach unten abgelenkten Luftmengen zu ändern.

Claims

Patentanspräche: 1. Gasturbinen-Brennkammer, bei welcher hinter dem Hals für den Lufteintritt eine Trennwand angeordnet ist, welche den Luftstrom für den oberen ringförmigen Raum und für den unteren ringförmigen Raum der Brennkammer aufteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (4) in an sich bekannter Weise schraubenförmig gewunden ist.
2. Gasturbinen-Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Hals (2) für den Lufteintritt in an sich bekannter Weise eine verstellbare Verteilerklappe (3) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 956 453; deutsche Auslegeschrift Nr. 1048 442; britische Patentschrift Nr. 707 883; USA.-Patentschrift Nr. 2 565 843.