CH263760A - Brenner in einer Verbrennungskammer von Verbrennungsturbinen. - Google Patents

Description

  Brenner in einer Verbrennungskammer von Verbrennungsturbinen.    Die Erfindung bezieht sich auf einen  Brenner in einer rohrförmigen Verbrennungs  kammer von Verbrennungsturbinen, wobei die  Verbrennungskammer ein äusseres Gehäuse  mit darin koaxial angeordnetem Flammrohr  aufweist und der Brenner eine koaxial zur  Kammer angeordnete     Zerstäubungsdüse    auf  weist, welche dem Flammrohr an dessen Ein  gangsseite Brennstoff zuführt.  



  Gemäss der Erfindung besitzt der Bren  ner einen vom äussern Gehäuse gehaltenen  Kranz, eine die     Zerstäubungsdüse    tragende  Nabe und eine Anzahl, vorzugsweise drei, Spei  chen, die den Kranz mit der Nabe verbinden,  wobei mindestens eine der Speichen so ausge  bildet ist, dass sie flüssigen Brennstoff von  ihrem äussern Ende zur     Zerstäubungsdüse     führen kann, und die Nabe als     Stütze    für das  Flammrohr ausgebildet ist.  



  Gemäss einer bevorzugten Ausführungs  form steht die Nabe in Achsrichtung über das       Speiehenkreuz    vor, und die     Zerstäubungsdüse     wird von diesem vorstehenden Teil getragen,  der auch als Stütze für das Flammrohr aus  gebildet sein kann.  



  Eine spezielle Ausführungsform der Er  findung soll nun nachstehend als Beispiel  unter Bezugnahme auf die Zeichnung be  schrieben werden, in der       Fig.    1 einen Längsschnitt durch eine Ver  brennungskammer mit dem Brenner gemäss  der Erfindung,         Fig.    2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils  2 der     Fig.    1,       Fig.    3 einen Ausschnitt aus einem Teil  der     Fig.    1 in grösserem Massstab, welche den  Brenner im Schnitt zeigt, und       Fig.    4 einen Schnitt nach der Linie     4-4    der       Fig.    3 in noch grösserem Massstab darstellt.

    Die in     Fig.    1 dargestellte Verbrennungs  kammer besitzt ein     langgestrecktes        (rohrför-          miges)    äusseres Gehäuse 5 mit     Lufteinlass    6  an einem Ende und einem Flammrohr 7, das  im Gehäuse 5 koaxial zu diesem montiert ist.  Der Eingang 6 der Verbrennungskammer steht  in bekannter Weise mit einem von der Ver  brennungsturbine getriebenen Kompressor in  Verbindung. Das Ausgangsende der Verbren  nungskammer wird, in nachher noch näher zu  beschreibender Weise, von einem Düsen  kastengehä,use 8 gestützt, das gleichzeitig als  Stütze für den Düsenkasten 9 dient, durch  den die Verbrennungsprodukte von der Kam  mer der Turbine zugeführt werden.  



  Im Eingangsende des Gehäuses 5 ist der  Brenner 10 montiert. Diesem Brenner wird  Brennstoff     zugeführt,    der diesen. als fein zer  stäubter Nebel in Richtung des Ausganges der  Verbrennungskammer verlässt. Die am Ein  gang 6 eintretende Luft wird in verschiedene  Ströme unterteilt. Der Hauptluftstrom ge  langt durch die Schaufeln 11 in das     Flamm-          rohr,    während die Sekundärluft zwischen dem  Gehäuse 5 und dem Flammrohr hindurch-      strömt und in das letztere durch die Löcher  13 eintritt.  



  Der Brenner 10 besteht aus einem Kranz  21, drei     Verstrebungsarmen    oder Speichen 22       und    einer Nabe mit dem Körper 23. Das  Gehäuse 5 ist an seinem Eintrittsende als       Gussstüek    24 mit     einem        zylindrischen    Absatz  25, auf seiner Innenseite, zur Aufnahme des  Kranzes 21 des Brenners ausgebildet.  



  Der     Kranz    weist drei voneinander gleich  weit distanzierte     Bolzen    26 auf, die durch die       Endwand    27 des     Gussstückes    24 hindurch  gehen,     wobei    in dieser     Bolzenlöcher    vor  gesehen sind, in welche die     Bolzen    hineinpas  sen. Die Bolzen werden mittels der Muttern  28 festgeschraubt, so dass der Brenner starr  am     Aussengehäuse    5 befestigt ist.  



  Die Speichen 22 sind, wie in     Fig.    4 dar  gestellt, im Querschnitt     stromlinienförmig    aus  gebildet. Eine der Speichen (nämlich 22a)  ist der Länge nach durchbohrt, um einen  Kanal 29 zu bilden, der mit einer Bohrung  30 des zugehörigen Bolzens in     Verbindung     steht. Dieser Bolzen ist so ausgebildet, dass  er mit der     Brennstoffzuführiuigsleitung    ver  bunden werden kann.  



  Die erwähnte Nabe springt in Achsrich  tung gegenüber dem     Speichenkreuz    vor, und  der vorspringende Teil 14 ist     zylindrisch    und       mit    einer axialen Bohrung 31 versehen, deren  inneres Ende über die Bohrung 31' mit dem  Durchgang 29 der Speiche     22a    verbunden  ist. Auf diese Weise gelangt der Brennstoff  durch diese Speiche in die     Bohrung    31.  



       In.    der Bohrung 31 ist ein zylindrisches  Siebfilter 32 untergebracht, das mit einem  Ende das Auflagestück 33 und     mit    dem an  dern Ende die Düse 34 berührt, die koaxial  zur     Verbrennungskammer    bzw. zum Gehäuse  5 angeordnet ist. Das Filter ist gegen die  Bohrung 31' hin offen, wird aber vorn durch  die Düse 34 abgeschlossen. Die Düse besitzt  einen radialen Flansch 35, der durch eine       Überwurfmutter    36 gegen den     Nabenkörper     23 gepresst wird.

   Der in der Bohrung 31 be  findliche Teil der Düse 34 weist einen klei  neren     Durchmesser    auf     als    die Bohrung, fer  ner     Einlasslöcher    37 für den Brennstoff.    Der Teil der Nabe, der von dem vordern       Teil    des Körpers 23, dem Filter 32, der  Düse 34 und der     Überwurfmutter    36 gebildet  ist, ist in einer     zylindrischen    Hülse 38 unter  gebracht, die auf den     Nabenkörper    23 auf  geschraubt ist.

   Durch den     Nabenkörper    23  hindurch erstrecken sich     Durchlässe    39 von  der     Eintrittsseite    zu einem     ringförmigen     Raum zwischen jenem     Nabenteil    und der       Hülse    38, so dass Luft durch diesen Raum  strömt und dem Strahl vor der Düse rings  herum zugeführt wird, um     Kohlebildung    auf  der Düse 34 zu verhindern.  



  Der Teil 14 springt in das Eintrittsende  des     Flammrohres    7, das die Schaufeln 11  trägt, vor. Die Schaufeln, welche der Primär  luft     eine        Wirbelbewegung    erteilen, tragen eine  innere     Hülse    15, die auf den zylindrischen  Teil 14 des Brenners passt und auf diesen       axial    aufgesteckt ist. Auf diese Weise wird  das Flammrohr vom Brenner gestützt.  



  Das Austrittsende des     Flammrohres    7 ist  am äussern Gehäuse 5 durch ein Blechband  16 befestigt, das die     Aussenfläche    des     Flamm-          rohres    umgibt und an diesem mit dem einen  Rand befestigt ist. Der andere Rand des  Bandes 16 ist nach aussen gebogen, so dass er  vom Flammrohr absteht und mit einer Anzahl  Schlitzen 17 versehen, wodurch elastische La  mellen gebildet werden, die auf der Innen  seite eines Ringes aufliegen, der seinerseits  am     Endteil    des Aussengehäuses befestigt ist.

         Dadurch    ist das     Flammrohr    an seinem Aus  lassende im Aussengehäuse in radialer Rich  tung elastisch     fixiert,    kann sich aber diesem  gegenüber in axialer Richtung verschieben.  Diese Art der Befestigung erlaubt auch, dass  sich das     Flammrohr    an seinem Austrittsende  im Aussengehäuse in radialer Richtung aus  dehnen kann.  



  Ein Bolzen 18 ist in einem Kragen 19 ein  geschraubt, welch letzterer am Aussengehäuse  5 an dessen Hinterteil angebracht ist. Der  Bolzen erstreckt sich durch den Raum zwi  schen dem Gehäuse 5 und dem Flammrohr 7  hindurch und greift als Zapfen in eine auf  dem     Flammrohr    angebrachte Hülse 20 ein.  Der Bolzen hindert das     Flammrohr    sowohl an      axialen als auch an Rotationsbewegungen gegen  über dem Gehäuse 5, beschränkt jedoch weder  die radiale noch die axiale Ausdehnung des  Flammrohres auf jeder Seite desselben.  



  Bei andern     Brennerkonstruktionen,    z. B.  solchen mit von der Luftzufuhr getrennter  Brennstoffzufuhr und getrennter Brennstoff  drosselung in der     Brennerkonstruktion    (z. B.  den sog. Duplexbrennern), können ausser der  Speiche     22a    eine oder mehrere weitere Spei  chen für eine     zusätzliche    Brennstoffzuführung  durchbohrt sein. Gleicherweise ist es zweck  mässig, bei Verwendung von Brennern mit       Brennstoffüberschuss-Rückführung,    z.

   B. sol  chen mit     Überschussregelung    oder bei denen  der Überschuss beim Durchgang durch ein  eine veränderliche Öffnung aufweisendes  Steuerelement im Brenner abgezweigt wird,  diesen     Überschussstrom    durch eine zur Speiche       22a    zusätzliche Hohlspeiche abzuführen. Eine  zusätzliche Speichenbohrung kann auch dann  erforderlich sein, wenn die     Zerstäubung    des  Brennstoffes durch Luftzuführung zum Bren  ner unterstützt werden soll.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Brenner in einer rohrförmigen Verbren nungskammer von Verbrennungsturbinen, wo bei die Kammer ein äusseres Gehäuse mit darin koaxial angeordnetem Flammrohr auf weist und der Brenner eine koaxial zur Kam mer angeordnete Zerstäubungsdüse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Kranz, der vom äussern Gehäuse gehalten wird, eine die Zerstäubungsdüse tragende Nabe und eine Anzahl Speichen, welche die Nabe mit dem Kranz verbinden, aufweist, wobei mindestens eine der Speichen derart ausgebildet ist, dass sie flüssigen Brennstoff von ihrem äussern Ende zur Zerstäubungsdüse führen kann, und dass die Nabe eine Stütze für das Flammrohr bildet. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Brenner nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsluft zum grösseren Teil zwischen den Speichen hin durch in die Brennerkammer gelangt und dass in der Nabe Löcher vorgesehen sind, die einen Teil der Verbrennungsluft in den Strahl vor der Düse leiten, um die Bildung von Kohle auf derselben zu verhindern. z. Brenner nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Luftlöcher in der Nabe mit einem ringförmigen Raum zwi schen dem Nabeninnenteil und einer diesen Teil umgebenden Hülse in Verbindung ste hen, so dass die aus diesem Raum entwei chende Luft dem Strahl vor der Düse rings herum zugeführt wird. 3.

   Brenner nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Filterelement auf weist, durch das der Brennstoff auf seinem Weg zur Düse hindurchgehen muss.