145073. lajstromszámú szabadalom • Égési kamra gázturbinához tüzelőanyag keverékarányok széles határaira

Megjelent: 1959. július 31. ' ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.073. SZÁM 46. f. 3. OSZTÁLY — ZU-6. ALAPSZÁM Égési kamra gázturbinához tüzelőanyag keverékarányok széles határaira Zuber Ivo mérnök, Prága A bejelentés napja: 1956. szeptember 24. Csehszlovákiai elsőbbsége: 1955. szeptember 28. Egyes hőenergiái berendezések olyan égési kamrákat követelnek meg, amelyek biztosítják a keverési arányok széles határai között-az égés állandóságát, mégpedig jelentékeny üzemanyag feleslegű keverékeknél éppen úgy, mint a stöchiometriai arányhoz közeli összetételű keverékeknél. Ezt a követelményt különösen azoknak az égési kamráknak kell • kielégíteni, melyek az égési körfolyam második fokozatában utólagos égéssel dolgoznak és amelyekbe ezenkívül égési közegként az ugyancsak inhomogén összetételű első fokozat, gázait vezetik be. Az égési kamrák szokásos típusainál olyan megoldásokat választanak, melyeknél a lángcsőbe való belépésnél, amelyben az égési anyag és a lapátok által egyenirányított levegő egy részét vezetik, egy égő van elhelyezve. A maradék levegő rendesen hűti a lángcső falait és nyílásokon, vagy a lángcső résén át azokon a helyeken kerül az égési térbe bevezetésre, ahol az égési anyag legnagyobb részben már elégett. Ezekben a szokásos szerkezeti megoldásokban az égési kamra a keverékek keverési arányának aránylag csak szűk területén alkalmas arra, hogy nagyobb tüzelőanyag feleslegű keverékeket elégessen. Éppen ezért ezek nem biztosítják az égés állandóságát a keverési arány nagyobb változásainál, amikor a keverékben a tüzelőanyaghányad egy bizonyos határon alul, vagy azon túlmenően változik. Azonkívül az üzemben aránylag nagy nyomásveszteséget okoznak. Eme hátrányok következtében a fent említett esetekben nem használhatók jól. A jelen találmány tárgyát a tüzelőanyag keverési arányok széles határaira alkalmas égési kamra képezi, amelynél az isimert kiviteli alakok fentebb felsorolt hátrányait az égési levegő (vagy adott esetben a gáz-levegő keverék és a hűtési levegő) hozzávezetésének megfelelő megoldása kiküszöböli. A találmány lényege az égési kamra egy kiviteli példájának alábbi leírásából a csatolt rajzok alapján ismerhető meg. A találmány szerinti égési kamra a rajzon egy tengely irányú, hosszmetszetben változatosan van ábrázolva. A kamra 1 köpenye a kilépő részen egy 3 külső spirális házban végződik, mely a 2 belső lángcsővel függ össze. A 3 házba vezetik be a hűtőlevegőt, mely a 2 lángcső külső felületet 'ellenáramban körülöblí'ti és az égési térbe annak kerületén hatol be, mint azt a (x) nyíl jelzi. A 4 égőtestbe bevezetett (y) tüzelőanyag a 7 körgyűrű alakú átvezetésen keresztül érkezik, mely utóbbiban elhelyezett lapátok a levegőt forgó (örvénylő) mozgásba hozzák. Az 5 égő belső falát a hozzávezetett levegőnek az a csekély mennyisége hűti, mely az égőtől a nyílásokon keresztül szökik át az égési térbe. A tulajdonképpeni égési levegő, vagy adott esetben az első égési fokozatból származó gáz-levegő keverék a kamrába egy központi 8 bevezető csatornán kerül befúvásra. Az égési levegő útját az (x) nyíl jelzi. Az égési tér belépő nyílása előtt a 6 terelő van elrendezve, melynek beáramló éle a 4 égőtest terébe nyúl, ahol a belépő keresztmetszetet F és F' keresztmetszetekre osztja. A terelő beáramló éle a belépő keresztmetszetet F : F' <C 1 arányban osztja meg. Az átmenet a terelő kiszélesített részébe úgy van kialakítva, hogy a 6 terelő és az 1 kamra köpenye közötti F' átáramlási keresztmetszet az áramlás irányában folytonosan növekszik. A kamra azonkívül az üzemi égési anyag keverék meggyújtására 9 gyújtóberendezéssel van ellátva. A központi 8 bevezető csatornán bevezetett (x) égési levegő egy részét az égési anyag-áramnak az F átvezetésben kifejtett ejektor hatása leszívja és a 7 égő szájnyílása előtt az örvénylő égési anyag árammal éghető keverékké elegyíti. Az égési levegő másik része az F' átmeneten keresztül a 6 terelő külső kerületén és az égési kamra belépésének helyén a spirális házból ellenáramban bevezetett (z) hűtőlevegővel keveredik. Az égési levegőnek a —z— második része további járulékos hűtőlevegővel az égési térben egészen az égés övezetéig hatol előre, ahol égő keverékké elegyedik és hozzájárul az égési anyagmaradványok tökéletes elégéséhez. Az F átáramlási keresztmetszetnek az áramlás irányában való folytonos növekedése az égési tér-