CH275577A - Einrichtung für die Verbrennung von flüssigem Brennstoff in einem Gasstrom von grosser Geschwindigkeit. - Google Patents

Description

  Einrichtung für die Verbrennung von flüssigem     Brennstoff    in einem Gasstrom  von grosser Geschwindigkeit.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf  die Verbrennung von flüssigem Brennstoff in       (Talströmen    von hoher Geschwindigkeit, z. B.  bei Strahltriebwerken oder dergleichen An  lagen.

   Der Zweck besteht darin, die Energie  eines solchen Stromes zu erhöhen,     indem    Mit  tel vorgesehen sind, durch welche die Zün  dung und nachfolgend die Verbrennung in  einem     CTasstroin    gewährleistet wird, dessen     Gle-          sehwindigkeit    gross ist., und zwar insbesondere  bei Anwendungen, .bei welchen sowohl die     Cre-          schwindigkeit    des Gasstromes     als    auch die er  forderlielre Stärke der     Verbrennung        beträeht-          lieh    verändert     werden    können.  



  Unter  grosser     Geschwindigkeit     wird hier       verstanden,    dass die Geschwindigkeit des Gas  stromes in seiner     liauptsäehliehen    Strömungs  richtung an einer Verbrennungszone vorbei,       hereelinet    aus dem Verhältnis des in der Zeit  einheit hindurchgehenden Gasvolumens zu der  Querschnittfläche des     Strömungsdureliganges,     mindestens zehnmal so gross ist wie die     Cze-          schwindigkeit    der Flammenausbreitung im be  treffenden     Brennstoffgemisch    und daher be  strebt ist, die Flamme auszulöschen.  



  Insbesondere, jedoch nicht ausschliesslich  ist -die Erfindung bei     Gasturbinen-Strahl-          triebwerken    anwendbar, bei welchen in die  Luftförderung eines     Kompressors    Brennstoff  eingespritzt und zur Verbrennung gebracht  wird,     wobei    die heissen Verbrennungsgase eine  Turbine antreiben, welche ihrerseits den Kom-         pressor    antreibt, und nachfolgend durch einen  Auspuffkanal in die Atmosphäre     ausgestossen     werden, um einen     Vortriebsstrahl        zii    bilden.  



  Die erfindungsgemässe Einrichtung zum  Verbrennen von flüssigem Brennstoff kann im  erwähnten Auspuffkanal vorgesehen     werden,     um den gesamten Schub des     Vortriebstrahles     zu erhöhen. Es ist jedoch klar, dass eine solche  Einrichtung auch bei Verbrennung von  Brennstoff in einem Luftstrom, der z. B. ein  Tunnelgebläse verlässt, oder bei     Zwischener-          hit.zungen    des Arbeitsmittels in Gasturbinen  Kraftanlagen anwendbar ist..  



  Bei einem     besonderen    Fall von     Schuberhö-          bung    können die Betriebsbedingungen derart  sein, dass die Stärke der erforderlichen Ver  brennung sich über einen grossen Bereich ver  ändert (z. B. mit der Höhe), und auch dass  die     Nacherhitzungs-Brennstoffzufuhr    rasch  verändert, z. B. rasch abgedrosselt werden  kann, und :es ist, eines der Erfordernisse, dass  in diesem Fall die Flamme nichtsdestoweniger  aufrechterhalten bleibt. Die Erfindung sieht  Mittel vor, welche diese Erfordernisse er  füllen.  



  Demgemäss zeichnet sieh die erfindungs  gemässe Einrichtung für die Verbrennung  von flüssigem Brennstoff in einem Gasstrom  von grosser Geschwindigkeit durch Mittel aus  zur Erzeugung einer stabilisierten Flammen  zone innerhalb des Stromes, durch Mittel zum  Einführen von Brennstoff in diese Zone und      durch weitere Mittel zum Einführen von  Brennstoff in den Gasstrom in einem Bereich  stromabwärts dieser Zone, so dass eine stabile  Verbrennung dieses Brennstoffes nur da  durch stattfindet, dass er sich unmittelbar an  der Flamme der stabilisierten Zone entzündet.  



  Vorteilhaft kann der Brennstoff mittels  einer Mehrzahl von derart angeordneten  Brennstoffdüsen eingeführt werden, dass der       Brennstoff    quer     zum    Gasstrom eingespritzt  wird, und dass die Brennstoffstrahlen sich in  einem Bereich stromabwärts der stabilisierten  Flammenzone treffen. Bei der Anwendung  der Einrichtung bei einem Gasturbinentrieb  werk sind die die Flammenzone erzeugenden  Mittel vorteilhaft am hintern Ende der Ver  kleidung innerhalb des Strahlrohres ange  ordnet.  



  Ein     Ausführungsbeispiel    des Erfindungs  gegenstandes ist auf der beiliegenden     Zeieh-          nung    dargestellt, welche -einen Schnitt zeigt.  



  Die Zeichnung veranschaulicht den     hin-          tern    Teil eines Gasturbinentriebwerkes, wobei  der Teil 8 der hintere Teil der Verkleidung  ist, die gewöhnlich im Strahlrohr 7 angeord  net ist.  



  Um die Energie der Auspuffgase zu er  höhen, wird zusätzlicher Brennstoff, der als        Naclierliitzungs -Brennstoff    bezeichnet wird,  in das Strahlrohr 7 eingespritzt.  



  Zu diesem Zweck ist eine kleine     Hilfsver-          brennungska.mmer    23 axial in das Strahlrohr  7 eingebaut, deren offenes Ende 24 sich am  stromabwärts gelegenen Ende befindet. Das       stromaufwärts    liegende geschlossene Ende der  Kammer 23 ist mit einer Zündkerze 25 aus  gerüstet, welche von einem durchlöcherten  Schirm 26 umgeben sein kann, und eine     Hilfs-          brennstoffdüse    29 ist in der Kammer 23 in       Strömungsrichtung    gesehen in kurzem Ab  stand nach der Kerze 25 untergebracht, wäh  rend das Ende "4 der Kammer, welche mit.

    Löchern 28 versehen ist, sich bis zu einer  Stelle erstreckt, die eine geringe Entfernung  von den in Strömungsrichtung dahinter     lie-          genden        Hauptbrennstoffdüsen    27 hat. Die  Düsen 27 sind auf dem Umfang verteilt so  angeordnet, dass der Brennstoff quer zum    Gasstrom eingespritzt wird und ihre Brenn  stoffstrahlen an einer Stelle in kurzem Ab  stand nach dem Kammerende 24 sich treffen.

    Die Brennstoffzuführung     zur        Hilfsbrennstoff-          düse    29 kann von der     Hauptbrennstoffpumpe     oder irgendeiner andern Quelle durch eine  Leitung erfolgen, welche durch die Kammer  wand 23 hindurchgeht; oder die Düse 29 kann  mit Brennstoff von der     Hauptdüsenzufüh-          rung    durch eine Zweigleitung der Leitung,  welche Brennstoff .dem Satz von Brenner  düsen zuleitet, gespeist werden.  



  Im Betrieb wird der in die Kammer 23  innerhalb der Abschirmung 26 durch die  Düse 29 eingespritzte Brennstoff in dieser  Kammer verdampft und anfänglich durch die  Zündkerze 25 entzündet. Eine beständige  Hilfsflamme brennt, dann am Ende 24 der       Kammer    23, welche als Schirm für die Hilfs  düse 29 wirkt und an ihrer stromabwärts ge  richteten Seite die stabilisierte Flammenzone  erzeugt. Der durch die     Hauptbrennerdüse    27  eingespritzte Brennstoff gelangt in die Hilfs  flamme, wodurch er entzündet und brennend  gehalten wird, so dass die Verbrennung auf  einer geringen Länge beendigt ist und am       hintern    Ende des Strahlrohres 7 nur eine  kleine oder keine Flamme erscheint.

   Da die  Hilfsflamme vom Ende 24 der Kammer 23  ausgeht und die Hilfsdüse 29 nicht umhüllt,  wird die letztere nicht infolge     Craekens    des  Brennstoffes in     der    feinlöcherigen die Düse  speisenden Leitung verstopft.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung für die Verbrennung von flüssigem Brennstoff in einem Gasstrom von grosser Cresehwindigkeit, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung einer stabilisierten Flammenzone innerhalb des Stromes, durch Mittel zum Einführen von Brennstoff in diese Zone und durch weitere Mittel zum Einführen von Brennstoff in den Gasstrom in einem Be reich stromabwärts dieser Zone, so dass eine stabile Verbrennung dieses Brennstoffes nur dadurch stattfindet, dass er sich unmittelbar an der Flamme der stabilisierten Zone ent zündet. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch eine Mehrzahl von derart angeordneten Brennstoffzuführdüsen, dass der Brennstoff quer zum Gasstrom in einen Be reich stromabwärts der stabilisierten Flam menzone eingespritzt wird. 2. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch sol che Anordnung der Düsen, dass die Brenn stoffstrahlen sich in einem Bereich stromab wärts der Zone treffen. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Er zeugung der stabilisierten Flammenzone so ausgebildet sind, dass diese Flammenzone an ihrer stromabwärts gerichteten Seite gebildet ist. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die stabilisierte Flammenzone durch eine hohle Kammer be grenzt ist, die ein geschlossenes, stromauf- wärts gerichtetes Ende und ein offenes strom abwärts gerichtetes Ende aufweist. 5. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerwand mit Löchern versehen ist. 6. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine durchbrochene Abschirmung inner halb der Kammer angeordnet ist und Hilfs brennstoff in einen Bereich innerhalb dieser Abschirmung eingeführt wird. 7. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer zylindrische Form hat. B.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 4,dadurch gekenn zeichnet, dass in der Kammer eine Hilfsbrenn- stoffdüse vorgesehen ist, welche Brennstoff in die Kammer einspritzt, und dass eine Zünd vorrichtung in der Kammer vorhanden ist.