BE736761A - - Google Patents

Description

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  "Ensemble de gicleurs et collecteur pour turbines à gaz". 



   La présente invention se rapporte à des ensembles de gicleurs et collecteur pour turbines à gaz ou autres et plus particulièrement pour des turbines à gaz d'avions. 



   Conformément à la présente invention il est prévu un ensemble de gicleurs avec collecteur pour turbine à gaz ou autre, comportant un collecteur pourvu d'une conduite d'air et d'une conduite de combustible, ainsi qu'un passage qui le traverse pour recevoir le gicleur allongé s'étendant au travers dudit passage en vue de faire saillie d'un c8té dudit collec- teur dans la chambre de combustion de la turbine à gaz ou autre, et étant pourvu de passages d'air et de combustible qui com- muniquent perspectivement avec les conduites d'air et de com- bustible ; ainsi que des moyens pour fixer de manière amovible 

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 ledit gicleur sur ledit collecteur de manière à pouvoir le retirer de la chambre de combustion et du passage destiné à le recevoir. 



   Un ensemble de gicleurs avec collecteur ainsi que de certaines modifications à ceux-ci, le tout conformément à la présente invention, sera à présent décrit à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue partielle en perspective d'une turbine à gaz partiellement découpée en vue de montrer une conduite d'air annulaire, et la chambre de combustion dans laquelle font saillie des gicleurs de pulvérisation à partir d'un collecteur du type annulaire monté contre l'arrière de ladite chambre de combustion; la figure 2 est une vue arrière en élévation de l'en- semble de gicleurs et collecteur, le collecteur tout entier comportant dans ce cas deux sections de forme généralement semi- circulaire, chacune ayant des entrées d'air et des entrées de combustible adjacentes à leurs extrémités;

   la figure 3 est une vue en coupe d'un raccord d'admis- sion d'air, pratiquée suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe d'un raccord d'admis- sion de combustible, pratiquée suivant la ligne 4-4 de la figure 2; la figure 5 est une vue en coupe d'un des multiples gicleurs identiques, pratiquée suivant la ligne 5-5 de la figure 2; la figure 6 est une vue en coupe d'une forme d'exécu- tion modifiée de gicleur, pratiquée suivant la ligne 6-6 de la figure 2, ledit gicleur ayant été modifié dans le but d'éviter, par exemple, une conduite d'huile ou une autre obstacle dans la turbine à gaz;

   la figure 7 est une vue en coupe pratiquée suivant la 

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 ligne 7-7 de la figure 2 et illustrant la manière d'utiliser des vis courtes et longues pour la fixation de chaque gicleur sur le collecteur et pour attacher ledit collecteur au moteur; la figure 8 est une vue partielle arrière en élévation d'une autre forme d'exécution de l'ensemble de gicleurs et collecteur; la figure 9 est une vue en coupe pratiquée suivant la ligne 9-9 de la figure 8; les figures 10 et 11 représentent deux autres formes d'isolation thermique entre les conduites d'air et de combustible dans le collecteur ; la figure 12 est une coupe d'une forme d'exécution mo- difiée d'un raccord d'aspiration d'air ;   etla figure 13 est une coupe d'une forme d'exécution   modifiée d'un raccord d'admission de combustible. 



   En se référant à la figure 1, la partie de la turbine à gaz 1 qui y est illustrée comporte une conduite annulaire 3 par laquelle l'air est amené dans la chambre de combustion 
4. Faisant saillie dans cette chambre de combustion 4 à partir d'un collecteur en deux pièces 5 il y a une série de gicleurs ou brûleurs 6 qui pulvérisent le combustible dans la chambre de combustion 4. A partir de cette chambre de combustion 4 les gaz brûlants s'écoulent à travers la section turbine (non repré- sentée) de la manière bien connue. 



   Ecartée par rapport à l'extrémité arrière de la chambre de combustion 4 il y a une paroi 9 de la conduite d'air 3 qui comporte des trous filetés en vue de recevoir les vis de montage du collecteur comme décrit ci-:-près. Fixé de manière amovible sur la paroi 9 comme par une bride de serrage 10 à bande fendue, nous trouvons en ensemble de boîtier 11 qui, lorsque la bride de serrage 10 est ouverte, peut être retiré axialement en vue de donner accès au collecteur et aux ensembles de gicleurs 12. 

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   En se référant à présent aux figures 2 à 4, chaque en- semble collecteur et gicleurs 12 comporte un collecteur de forme généralement semi-circulaire pourvu de conduites coaxiales d'air et de combustible 15 et 16 autour de sa périphérie externe, avec un écartement 17 entre lesdeur. Adjacents à chaque   extré-   mité du collecteur 14 il y a des raccorde d'air et de   conbus-   tible 18 et 19 qui sont raccordés à vis aux adaptateurs à air et à combustible 20 et 21 qui sont soudés sur le collecteur 14. 



   Les adaptateurs 20 et 21 ont des parties tubulaires 20' et 21' dont les extrémités internes sont élargies et engagent les parois de   chambrages   13 dans le collecteur, dans lequel elles s'adaptent de manière à centrer lesdito adaptateurs 20 et 21 par rapport aux chambrages 13. Les chambrages sont contre-alésés de manière à présenter des chambrée annulaires qui entourent les parties tubulaires 20' et 21'. Dans le cas du raccord de combustible 19, le combustible entrant s'écoule à travers un filtre 23 dans l'adaptateur 21. à travers des ouvertures 24, et à travers une ouverture 25 qui débouche dans la conduite à combustible 
16.

   De manière analogue l'edaptateur d'air 20 est pourvu d'un filtre 26 et l'air qui y pénètre à partir du raccord à air 18 s'écoule à travers d'adaptateur 20 et de là à travers l'ouverture 
27 qui débouche dans la conduite à air 15. 



   En se référant aux figures 2 à 7, le côté arrière du collecteur 14 est constitué avec des ouvertures de sortie de combustible 30 espacées le long de la circonférence et   condui-   sant dans la conduite à combustible 16. Radialement vers   l'inti-   rieur à partir de chaque ouverturs de sortie de combustible 30 il y a une ouverture 31 contre-alémés axialement à   travers   le collecteur 14 en vue d'y recevoir un gicler 6.

   Adjacent à un coté de chacune de ces ouvertures contre-alésées 31 il y a un trou fileté 32 pour   une   vis   court@   34 qui s'étend à travers la bride 35 du corps de gicleur 36, et de   l'autre     coté   de chaque ouverture contre-alésée 31   il exista   un trou 37 à travers le 

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 collecteur 14 pour une longue vis 38 qui s'étend à travers la bride 35 et se raccorde par engagement fileté dans la paroi 9. 



   En se référant à la figure 5, chaque gicleur 6 (excepté celui représenté à la figure 6) comporte un corps de gicleur 36 serré par des vis 34 et 38 (figure 7) au collecteur 14 de manière à passer à travers l'ouverture   contre-alésée   31, le corps de gicleur 36 étant pourvu d'un manchon 39 à son extré- mité avant, qui fait faillie dans la chambre de combustion 4. 



  Fixé de manière amovigle à l'intérieur du corps de gicleur 36 il y a l'ensemble du bec de gicleur 40 comportant une chemise 41 qui se termine dans l'ouverture centrale d'éjection de com- bustible (non représentée) adjacente à l'extrémité du manchon 39. Le gicleur 6 est du type à air d'appoint et est pourvu d'une ouverture d'évacuation d'air autour de l'ouverture d'éjection de combustible. L'ensemble de bec de gicleur 40 est serré en place au moyen d'un bouchon à vis 47, unijoint en cuivre ou ana- logue 48 étant prévu entre la chemise et le corps de gicleur 36. Des bourrages annulaires appropriés 49 et 50, tels que par exemple de fluorosilicone. sont montés dans les gorges de la chemise 41 et du bouchon 47 en vue d'éviter les pertes de combustible.

   A l'intérieur de   l'ensemble   de bec de gicleur 40 il est prévu un filtre à combustible 53 ainsi qu'un support de filtre 54 qui est maintenu en place par un ressort 56 qui se trouve comprimé entre   l'extrémité   du bouchon à vis 47 et ledit support de filtre 54. le côté de chèque corps de gicleur 36 qui est logé contre la face arrière du collecteur 14 est formé avec un passage à combustible contre-alésé 57 qui vient en face de la sortie de combustible   correspondante   30 de la conduite a combustible 16. Ce raccord est rendu étanche au moyen   d'un   joint annulaire approprié 53, de fluorcsilicone par exemple.

   Le bouchon à via 47 est   pourvu d'une     fente 1 1   traversant dismétralement son extrémité interne à diemètre réduit, de sorte que le combustible 

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 peut s'écouler du passage 57 à travers la fente 59, le ressort 56, le support de filtre 54 et le filtre 53 vers l'ouverture d'éjection de combustible à l'extrémité de la chemise 41 où il est éjecté sous la forme d'un mince voile conique. 



   A l'emplacement de chaque gicleur, la conduite d'air 15 est pourvue d'une ouverture radiale 60 qui vient s'aligner avec la gorge périphérique dans le corps du gicleur 36 de sorte que l'air de cette onduite 15 s'écoulera à travers chaque ouverture radiale 60, les ouvertures 61 dans la partie à gorge du corps de gicleur 36, le passage annulaire 62 entre le corps du gicleur 36 et la chemise 41, vers l'ouverture d'éjec- tion d'air adjacente à l'extrémité de ladite chemise 41. 



   Le gicleur 6 qui est représenté ici, sera, comme dit plus haut, de préférence du type à air d'appoint,   où   un flux d'air autour du combustible pulvérisé aide à disperser le voile de combustible sortant de l'ouverture d'éjection à combustible. 



  Conséquemment, et en vue de la présente description, il ne sera pas nécessaire d'illustrer ou de décrire en détail le mécanisme interne de l'ensemble de bec de gicleur 40, cependant il y a lieu de noter que le gicleur à air d'appoint peut utiliser de l'air à basse pression, par exemple de 0,037 à 0,7kg/cm2, malgré que le gicleur 6 peut présenter une plage utile de déhit de combustible considérable, par exemple de 100 à 1par rapport à la plage habituelle de 4 a 1 que l'on 
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 obtient avec des gicleurs)uniqu<mant à pression de liquide. 



   Du fait que la pression de combustible est normalement bien supérisure à la pression d'air, il est désirable de prévoir une ouverture d'évacuation ou   évent   63 en aval de l'anneau 
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 du bourrage 49, qui assure 1"t*nehéité enTDe l'ena....1. de bec de gicleur   12 et   la corps du gicleur 36, de manière qu'on cas de fuite de cet anneau de bourrage 49, le combustible 
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 8' 'coulera par l'ouverture d'évacuation il sans ""'tI'eI' dom 

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 la conduite d'air 15 et dans les passages d'air du gicleur 6. 



  De plus, en l'absence de pression de combustible ou lorsque la pression àu combustible est inférieure à celle de l'air, et en supposant que l'air de la conduite 15 ou des passages d'air pénètre au-delà du joint de cuivre 48 ou du bourrage 64, il pourra également s'échapper par l'ouverture d'évacuation 63 sans pénétrer dans le système à combustible. 



   De la description précédente du gicleur 6 on verra qu'en retirant tant la vis courte que la vis longue 34 et 38 (figure 7), le gicleur 6 tout entier pourra être retiré du collecteur 14 vers l'arrière, tandis que le collecteur 14 même reste serré en place par les vis longues 38 restantes, qui prennent appui dans la paroi 9. En outre, si l'on désire r6parer ou remplacer rien qu'un ensemble de bec de gicleur 40, il suffira d'enlever le bouchon à vis 47 du gicleur 6, ce qui permet de retirer totale- ment ledit ensemble de bec de gicleur 40 du corps de gicleur 36 sans déranger le raccordement dudit corps 36 au collecteur 14. 



   En se   référant   à la figure 6, le gicleur 66 est sensiblement le   même   que le gicleur 6 de la figure 5, sauf que le corps de gicleur 67 est plus court, dans le but d'éviter une conduite d'huile ou une autre obstruction (non   représentée).   



  De même, le collecteur 14 porte une découpe 68 pour loger l'ou- verture d'évacuation 69. Du fait que le bouchon à vis 47 n'est pas employé dans le gicleur 66, le gicleur 66 tout entier peut être retiré par l'arrière du collecteur 14, dès que ladite obstruction aura été enlévée, mais il n'est pas possible de retirer l'ensemble de bec de gicleur 70 séparément, tel que c'est la cas pour l'ensemble de bec de gicleur 40 de la figure 5.

   A la figura 6,l'ensemble de bec de gicleur 70 est rendu étanche dans l'adaptour au moyen de deux anneaux de bourrage 71 et 73 située de part et d'autre de l'ouverture d'évacuation 69   dans   le corps de gicleur 67, et le passage de combustible 

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 57 conduit directement vert l'alésage central 74 dans le fond du corps de gicleur !le De même qu'à la figure 5, l'ouverture d'évacuation 69 à la figure 6, entre les anneaux de bourrage 
71 et 72. permet d'évacuer   les   fuites de combustible ou d'air de telle sorte que le combustible ne pénétrera pas dans le système d'air et que l'air ne pourra entrer dans le système de combustible, au cas où la pression du système de combustible descendrait en dessous de la pression d'air. 



   En se référant à présent aux figures 8 et 9, l'ensem- ble de gicleurs et collecteur 12' qui y est représenté est ana- logue à celui montré aux figures 1 à 7, sauf que les conduites d'air et de combustible 16' et 16' se trouvent formées sur la periphérie intérieure du collecteur 14'. Les gicleurs µ utilisés à la figure 8 sont les mêmes que ceux que montre la figure 5, sauf qu'ils sont tournés de manière que   les   passages de combustible 57 s'alignent avec les sorties de combustible 
30' qui mènent à la conduite de combustible 16' . En dehors de cela, l'assemblage des figures 8 et 9 est semblable à celui des figures 1 à 7, en ce que les conduites d'air et de com- bustible 15' et 16' sont coaxiales et sont séparées par un écartement ou une conduite 17' entre les deux . 



   En se référant aux écartements 17 ou 17', il est bien évident que ceux-ci peuvent en fait contenir une matière isolante 
78 comme indiqué à la figure 11, ou peuvent   Atre   laissés ouverte comme à la figure 10 afin d'y permettre une circulation dair en vue d'améliorer les caractéristiques d'isolement et de réduire au minimum les échanges de chaleur entre les conduites d'air ot de combustible 15 et 16 ou 15' et 16'. 



   Les figures 12 et 13 montrent des formes d'exécution modifiées d'adaptateurs d'admission d'air et de combustible   20", 21"   qui sont les mêmes que ceux aux figures 3 et 4, sauf que les extrémités intérieures des parties tubulaires 20', 21' 

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 sont raccordées par pas-de-vis dans les chambrages 13' de manière à fixer et à centrer lesdits adaptateurs 20" et 21" par rapport aux chambrages du collecteur 13'. Les adaptateurs 20" et 21" sont également soudés au collecteur afin d'obturer les chambrages 13'. 



   Diverses autres modifications pauvent encore être effectuées sana s'écarter de   la}présente   invention telle qu'elle est définie dans les revendications en annexe. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Ensemble gicleurs et collecteur pour utilisation dans des turbines à gaz ou analogues, comprenant un collecteur pourvu d'une conduite d'air et d'une conduite de combustible, ainsi qu'un passage le traversant pour recevoir un gicleur; un gicleur allongé s'étendant à travers ledit passage pour faire saillie à partir d'un coté dudit collecteur dans la chambre de combustion de la turbine à gaz ou analogue et comportant des passages d'air et de combustible qui communiquent respectivement avec des conduites d'air et de combustible; et des moyens pour fixer de manière amovible ledit gicleur audit collecteur de manière à permettre de le retirer de ladite chambre de combus- tion et dudit passage de logement de gicleur.

Claims (1)

1. 2. - Ensemble conforme à la revendication 1, caractéri- sé par le fait que le gicleur comporte un corps de gicleur et une partie interne rapportée, le corps du gicleur étant logé dans ledit passage à gicleur et comportant un alésage pour recevoir la pièce rapportée, ledit gicleur ayant également une ouverture d'évacuation ainsi qu'un premier et un second passage de transmission de fluide raccordés respectivement aux conduites d'air et de combustible et menant à l'ouverture d'éva- cuation, une première paire de bourrages espacés entre le corps de gicleur et sa pièce rapportée séparant le premier passage du second passage, une seconde paire de bourrages espacés entre <Desc/Clms Page number 10> le corps de gicleur et le collecteur séparant le premier passage du second passage,

   et des moyens à ouverture d'évacua- tion pour dégager les espaces entre chaque paire de bourrages et éviter que les fuites de fluide de-'une ou de l'autre conduite ne se mélangent au fluide de l'autre conduite.

   3. - Ensemble conforme à la revendication 2, caractérisé par le fait que l'un des bourrages de ladite paire ae situe à l'intérieur dudit passage de logement de gicleur et que l'autre se situe entre la face d'extrémité plate du collecteur et une face du corps de gicleur qui lui fait face.

   4.- Ensemble conforme à la revendication 1, la reven- dication 2 ou la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit collecteur est de forme courbe et a un de ses c8tés qui est adapté pour être fixé à une turbine à gaz ou analogue adja- cente à la chambre de combustion ; ledit collecteur ayant une ouverture d'admission de combustible menant à ladite conduite de combustible qui y est logée et qui est pourvue d'une pluraJ.ité d'ouvertures de sortie de combustible espacées le long de sa circonférence, et une pluralité desdits passages de logement de gicleur s'étendant au travers dudit collecteur respectivement adjacent aux ouvertures de sortie de combustible;

   des gicleurs fixés audit collecteur et s'étendant à travers les passages de logement de gicleur respectifs jusque dans la chambre de combustion; lesdits gicleurs étant pourvus de passages de combustible qui communiquent avec les ouvertures de sortie de combustible respectives et se terminent par des ouvertures d'éjection par lesquelles du combustible sous pres- sion de la conduite de combustible est éjecté dans la chambre de combustion ;

   des moyens de montage pour lesdits gicleurs sur ledit collecteur permettant de retirer lesdits gicleurs de leurs passages de logement respectifs par l'autre c8té dudit collecteur, dans la direction opposée à celle de la chambre de <Desc/Clms Page number 11> combustion, assurant ainsi un moyen d'enlèvement externe desdits gicleurs, tout en laissant ledit collecteur fixé à la turbine à gaz ou analogue.

   5.- Ensemble conforme à la revendication 4, caractéri- sé par le fait que lesdits moyens pour monter lesdits gicleurs sur ledit collecteur comportent pour commencer des moyens à vis pour fixer les gicleurs respectifs audit collecteur, un second moyen à vis pour fixer les gicleurs respectifs et ledit collecteur à la turbine à gaz ou analogue, l'enlèvement desdits premiers et second moyens à vis de tout gicleur ou gicleurs sélectionés permettant à ces derniers d'être retirés sans déran- ger les raccordements des gicleurs restants audit collecteur ou dudit collecteur à la turbine à gaz ou analogue.

   6. - Ensemble conforme à la revendication 4 ou à la re- vendication 5, caractérisé par le fait que lesdits gicleurs sont pourvus de passages à combustible et à air aboutissant dans des orifices d'éjection de combustible et d'air et communiquant avec les ouvertures respectives d'admission de combustible et d'air dans ledit collecteur, de sorte que le combustible sous pression dans ladite conduite à combustible est injecté à travers lesdits gicleurs dans ladite chambre de combustion, tandis que l'air qui est éjecté à travers lesdits gicleurs dans ladite chambre de combustion aide à atomiser davantage le combustible.

   7. - Ensemble conforme à la revendication 4, la reven- dication 5 ou la revendication 6, caractérisé par le fait qu'au moins certains desdits gicleurs comportent des ensembles de becs d'éjection à l'intérieur des corps de gicleurs et qu'il est prévu des moyens pour monter lesdits ensembles de becs d'éjection de manière à pouvoir les retirer desdits corps de gicleurs respectifs sans déranger les raccordements desdits corps de gicleurs audit collecteur ou dudit collecteur à la turbine à gaz ou analguue. <Desc/Clms Page number 12>

   8. - Ensemble conforme à l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé par le fait que lesdites con- EMI12.1 duites de combu;iblc :1: to'aio se tro"v t disposées adjacentes l'une à l'autre et qu'il est prévu une autre conduite entre lesdites conduites à combustible et à air en vue d'assurer un isolement thermique entre celles-ci.

   9. - Ensemble conforme à l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé par le fait que lesdits gicleurs comportent une pièce recouvrant radialement une partie de l'autre côté dudit collecteur, ladite pièce et ladite partie étant pourvues de passages de raccordement qui communiquent reapective- ment avec les passages à combustible du gicleur et avec la con- duite à combustible; et qu'il est prévu un anneau d'étanchéité logé entre ladite pièce et ladite partie et qui entoure les passages dans ladite pièce et ladite partie en vue d'obturer celles-ci.

   10. - Ensemble conforme à l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé par le fait que ledit collecteur est pourvu d'un premier et d'un second renfoncement ouverts dans celui-ci et adjacents auxdites conduites qui s'ouvrent sur une face externe dudit collecteur, un premier adaptateur d'admis- sion attaché audit collecteur et comportant une première partie tubulaire qui s'étend dans le premier renfoncement, un premier passage raccordant une desdites conduites sur l'extérieur de la première partie tubulaire, un second adaptateur d'admission attaché au collecteur et comportant une seconde partie tubulaire qui s'étend dans le second renfoncement, et un second passage raccordant l'autre conduitesvec 1'extérieur de la seconde partie tubulaire,

   ledit premier passage communiquant avec une ouverture EMI12.2 à travers la paroi d'n la première parti* tubula1re int81'116diaire aux extrémités de celle-ci. EMI12.3 11. - Ensemble conforme à la revendioaeiofi 10, corae- <Desc/Clms Page number 13> térisé par le fait que ledit premier renfoncement comporte un alésage et un contre-alésage, ladite première partie tubulaire s'étendant à travers le contre-alésage et dans l'alésage, s'ajustant dans ce dernier en vue de centrer la partie tubulaire à l'intérieur du premier renfoncement.

   12. - Ensemble conforme à la revendication 10, ou à la revendication 11.. caractéris6 par le fait que le premier passage comporte un espace annulaire formé entre la première partie tubulaire et la paroi du premier renfoncement qui lui fait face.

   13. - Ensemble de gicleurs et collecteur pour turbines à gaz, substantiellement tel que décrit précédemment et illustré aux dessins annexés.