144325. lajstromszámú szabadalom • Égési kamra hűtött fala

Megjelent: 1958. szeptember 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.325. SZÁM 46. f. 8. OSZTÁLY —' JE-128. ALAPSZÁM Égési kamra hűtött fala Dr. Ing. Jan Jerie és Zdenek Fencl, Prága Bejelentés napja: 1956. június 15. Csehszlovákiai elsőbbsége: 1955. június 16. Gázturbinák égési kamráinak hőálló anyagból készült hűtött fémfalakat használnak, bár ez lényegesen költségesebb szerkezeti megoldásokra vezet,: mintha kerámiai anyagból készült falakat választanánk. Ennek főleg az az oka, hegy a kerámiai anyagból készült falak a változó hőmérsékletek hatása következtébeen lassanként széthullanak és a levált részecskék a turbinában eróziókat okoznak. A hűtött fémfalnak azonban a magas beszerzési áron kívül még további kedvezőtlen tulajdonságai is vannak. Erősen ötvözött hőálló anyagok alkalmazását követelik meg, mely anyagok előállítására különböző rendkívül nehezen beszerezhető nyersanyagokra van szükség. A fái hőmérsékletét az égési térből származó meleg hozzávezetés és a hűtőanyaggal elért meleg elvezetés közötti hőegyensúly határozza meg. A fal nagy hőmérséklete jelentékeny, hőokozta alakváltozásokat és a hőmérséklet .egyenlőtlen elosztása következtében az anyagban nagy járulékos feszültségeket okoz. E felsorolt hátrányok nehéz folyékony üzemanyagok és szénpor tüzelése esetében az égési kamráknál még fokozódnak, mert az említett üzemanyagok lángját nagyon intenzív sugárzás jellemzi. A jelen találmány tárgya az égési térnek olyan hűtött fala, mely a hűtött fémfalak fent említett hátrányait kiküszöböli, illetve lényegesen csökkenti. A találmány szerinti tökéletesítés lényegét a hűtőanyag előnyös elosztása jellemzi, a hűtött fal hordozó köpenyében elhelyezett csatornarendszer és megfelelő nyílások segítségével, mely megoldás a hűtés egyenletes voltát biztosítja és emellett a hűtés hatásosságát a hűtő felületeken alkalmas bordák segítségével fokozza. A talámány szerinti megoldás további lényeges tökéletesítést jelent annyiban is, hogy a hűtött falat egyes szakaszokra oszva a járulékos hőokozta feszültségeket megszünteti, mert a szakaszok a hordozó köpenyben, valamint egymással szemben úgy vannak ágyazva, hogy szabad hőtágulásuk lehetségessé váljék. A találmány alapgondolata előnyős megoldást jelent mind a külső légáramlattal hűtött falaknál, mind pedig kétoldalról hűtött falak esetében. Emellett nagy jelentőségű, hogy a hordozó köpeny közönséges szerkezeti acéllemezekből hegesztéssel előállítható; így magának a hűtött falnak részei egy kellő mennyiségben bőségesen rendelkezésre álló hőálló ötvözetből önthetők. A találmány szerinti hűtött égésikamrafal példaképpeni kiviteli alakját a csatolt rajzok szemléltetik, éspedig az 1, 2 és 3 ábra a falnak külső légáramlattal történő hűtése és a 4, 5, 6 és 7 ábrák ' egy mindkét oldalán hűtött fal esetében. Az elsőnek említett esetre az 1) ábra a találmány szerinti hengeres fal egy részének sugárirányú metszetét mutatja. A 2) ábra a fal fenti részének a tengelyre merőleges síkmetszete és a 3) ábra a hengernek kifejtett rajza. A herdozóköpeny két —1—, —2— hengeres falból áll, melyek a gyűrű alakú —3—, —4—, —5— faiakkal a hűtőlevegő hozzá- és elvezetésére szolgáló csatornarendszert alkotják. Az ilymódon kialakított hordozó szerkezet természetesen nagyon merev és egyben aránylag könnyű. A belső —2— hengeres falban és a gyűrű alakú —4— falban kivágások vannak, amelyekbe a —6—, —7— alakos betétek nyúlnak be. Ezeken keresztül a —8— szegmensekhez hűtőlevegő áramlik, amelyet a —9— csőcsonkok vezetnek tovább, majd*a levegő a—8— szegmensek lehűtése-után a —10— kilépő csőcsonkokon keresztül távozik. A —8— szegmensek, amelyek a —8— égési kamra tulajdonképpeni terét határoló hűtött falakat alkotják, bordákkal vannak ellátva, mely utóbbiak a külső hűtés hatását fokozzák. A —8—• szegmensek' megfelelő helyzetét a hordozóköpenyben egyszerű központosító elemek biztosítják. A szóbanforgó példaképpeni esetben a —6—, —7— alakos betétek a —8— szegmensek bordáinak megfelélő kivágásaiba kapcsolódnak és a szegmensek egymáshoz képest a felületrészekben elhelyezett, a tengellyel párhuzamos, valamint arra merőleges ék és horony segítségével vannak központosítva. Mint az a 2) ábrából látható, a hordozóköpeny —2— belső falában a kimetszések száma megegyezik a tulajdonképpeni hűtött fal —8— szegmenseinek számával, mikoris a kimetszések fele a hűtőlevegő hozzávezetésére, másik fele pedig a hűtőlevegő elvezetésére szolgál. A 4) és 5) ábrák a találmány szerinti hűtött fal egy másik kiviteli példájának hossz- és keresztmetszetét mutatják, mégpedig arra az esetre, amikor a fal mindkét oldalát hűtik. A hordozóköpeny