BR102015015391A2 - escudo de calor cônico-plano e combustor de motor de turbina a gás - Google Patents

Abstract

"escudo de calor cônico-plano e combustor de motor de turbina a gás" trata-se de um escudo de calor cônico-plano de combustor de motor de turbina a gás que inclui uma seção cônica anular que se estende a montante a partir de, e sendo integral com, uma seção plana com uma superfície no sentido a jusante plano que pode ser geralmente perpendicular ou inclinada em relação a uma linha de centro. a seção plana inclui bordas radialmente externas e internas, sendo que pelo menos uma das quais é circular e circunscrita ao redor de uma linha de centro, e bordas radiais espaçadas de maneira circunferencial no sentido horário e anti-horário que têm uma origem sobre a linha de centro. um combustor de motor de turbina a gás inclui escudos de calor cônico-planos em uma ou mais fileiras circulares arranjadas em um padrão não simétrico ou assimétrico. dois ou mais grupos (a, b, c) dos escudos de calor cônico-planos nas fileiras circulares podem ser montados sobre uma placa com abóbada, e um ou mais dos escudos de calor cônico-planos são diferentes em um ou mais dos grupos (a, b, c).

Description

«ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO E COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A OáS” Referência Cruzada Com Pedidos Relacíowados [0011 o presente pedido não provisório reivindica o benefício de prioridade sob 35 U S.C. § 119(e) ao Pedido de Patente não provisório n- U.S. 62/017472, intitulado CONICAL-FLAT HEAT SHIELD FOR GAS TURBINE ENGINE COMBUSTOR DOME", depositado em 26 de junho de 2014, que está incorporado no presente documento em sua totalidade a título de referência.

Antecedentes da Técnica Campo da Invenção [002] A presente invenção se refere de modo geral a combustores de motor tíe turbina a gás e, mais particularmente, a escudos de calor em uma abóbada de combustor no combustor de motor de turbina a gás.

Descrição da Técnica Relacionada [003] As preocupações quanto à poluição do ar no mundo todo têm ocasionado padrões de emissão mais rigorosos. Esses padrões regulam a emissão de óxidos de nitrogênio (NOx), hidrocarbonetos não queimados (HC), e de monóxido de carbono (CO) gerado como consequência do funcionamento de motor de turbina a gás. Em particular, o óxido de nitrogênio é formado no interior de um motor de turbina a gás como consequência de altas temperaturas das chamas do combustor. Realizar modificações em um motor de turbina a gás em um esforço para reduzir as emissões de óxido nitroso tem geralmente um efeito adverso sobre os níveis acústicos de funcionamento do motor de turbina a gás associado.

[004] As oscilações de pressão ou pulsos de pressão acústica destrutiva ou indesejável podem ser geradas em combustores de motores de turbina a gás como uma consequência de condições de funcionamento normais que depende de estequiometria de combustível-ar, do fluxo de massa total e de outras condições de funcionamento. A tendência atual em projetos de combustor de turbina a gás no sentido de baixas emissões de NOx necessárias para atender aos padrões de poluição de ar locais e federais resultou no uso de sistemas de combustão pré-místurados delgados em que combustível e ar sáo misturados de maneira homogênea a montante da região de reação de chamas. A razão de combustível-ar ou a razão de equivalência na qual esses sistemas de combustão operam é muito mais "delgada" comparada com os combustores mais convencionais, a fim de manter baixas temperaturas de chamas as quais, por sua vez, limitam a produção de emissões de NOx gasosas indesejáveis a níveis aceitáveis.

[005] Esse método, de modo geral, usa injeção de água ou de vapor para alcançar baixas emissões, porém, a instabilidade de combustão associada com a operação com injeção de água ou de vapor e em baixa razão de equivalência também tende a criar altas oscilações de pressão dinâmica inaceitáveis no combustor, o que pode resultar em danos à ferragem e outros problemas operacionais. Os pulsos de pressão podem ter efeitos adversos sobre um motor, o que inclui fatiga mecânica e térmica da ferragem de combustor. O problema de pulsos de pressão foi descoberto como sendo uma preocupação ainda maior em combustores de baixas emissões, pois uma percentagem muito maior de ar é introduzida nos misturadores de combustfvel-ar nos ditos projetos.

[006] Os combustores secos de baixas emissões (OLE) são propensos à acústica de combustão e, tipicamente, incluem aspectos de projetos e/ou lógica de controle para reduzir a severidade de acústica de combustão. Esses incluem amortecedor acústico, múltiplos sistemas de combustível e circuitos de combustível suplementares. Os múltiplos sistemas de combustível permitem a variação de temperatura de chamas no interior da câmara de combustão. O OLE LM2.500 e o OLE LM6000 incorporam três anéis de pre-misturadores que sâo abastecidos de forma independente. Isso permite que os pré-misturadores externos, intermediários e internos tenham diferentes temperaturas de chamas.

[007] Os circuitos de combustível suplementares têm sido usados para injetar uma quantidade relatívameníe pequena do combustível no combustor em localizações diferentes a partir das iocaHzações de injeção primárias. Essa flutuação fora de fase em liberação de calor serve para reduzir a amplitude das flutuações de pressão. Em aigumias im.piementações, o combustível suplementar também introduz variação de temperatura no interior da câmara de combustão.

[008] f-’eio mienos em alguns dos combustcres da General Electric, DLE LM2500 e DLE LM6000, o combustível suplementar é injetado em pré-misturadores alternados. O fluxo de combustível aos pré-místuradores sem combustível suplementar ê geralmente inferior àqueles com o combustível suplementar.

[009] Pelo mienos alguns combustores de turbina a gás conhecidos incluem uma pluralidade de misturadores que misturam ar em alta velocidade com combustíveis líquidos, tais como combustível diesel, ou combustíveis gasosos, tais como gás natural, para aperfeiçoar a estabilização e mistura de chamas.. Pefo menos alguns misturadores conhecidos incluem um único injetor de combustive! localizado em um centro de um gerador de vórtices para rocopiar o ar que entra. Tanto o ínjetor de combustível quanto o misturador estão localizados em uma abóbada do combustor. Uma abóbada típica inclui uma placa de abóbada que sustenta os escudos de calor. O combustor inclui um conjunto de misturador e de escudos de calor que facilitam a proteção da abóbada. Os escudos de calor são resfriados por ar que incide sobre a abóbada para facilitar a manutenção da temperatura de funcionamento dos escudos de calor dentro dos limites pré-deterrninados.

[0010] Durante a operação, a expansão do fluxo de mistura de combustível com ar descarregado a partir de um misturador piloto pode gerar vórtices toroidais ao redor do escudo de caior. O combustive! não queimado pode ser transportado para esses vórtices instáveis. Após misturar com gases de combustão, a mistura de combustível com ar se inf!a?Tia e uma liberação de calor subsequente pode ser muito repentina. Em muitos combustores conhecidos, os gases quentes que circundam os escudos de calor facilitam a estabilização das chamas criadas a partir da ignição, No entanto, o impulso de oressão criado pe!a rápida liberação de calor pode influenciar a formação de vórtices subsequentes. Os vórtices subsequentes podem causar oscilações de pressão dentro do combustor que excedem os limites desejáveis ou aceitáveis.

[0011] É altamente desejável ter um meio eficaz para eliminar ou reduzir esses aitos níveis de ruído ou acústica em um combustor de motor de turbina a gás, particularmente, um que tenha um comprimento curto e seja projetado para baixas emissões de NOx (óxídos nitrosos), CO, e hidrocarboneto não queimado. É também altamente desejável que esse meio seja simples para se empregar ou adicionar aos motores já existentes e para ajustá-lo para motores e instalações específicas. Os escudos de calor cônicos externos e internos em abóbadas de combustor estio revelados na Patente n-U.S. 8.596.071 concedido a Mark Anthony Mueller, et aL, 03 de dezembro de 2013. A Patente n®' U.S. 8.596.071 é atribuída ao presente cessionário, General Electric Company, e incorporado no presente documento a título de referência.

[0012] A instabilidade de combustão é um problema desafiante nos combustores OLE nos quais o combustível é queimado em uma chama delgada pré-misturada. A instabilidade de combustão,.· em alguns casos, podería criar grandes pressões acústicas que podem dirigir vibrações estruturais, altos fluxos de calor, para as paredes do combustor, descarga luminosa de chamas (pelo modo longitudinal) e sopro de chama (pelos modos tangencial ou radial). Em alguns modos extremos, o desfecho e uma falha de ferragem do motor. Uma das maneiras mais eficazes de eliminar a instabilidade de cornbustão é ancorar a chama pré-misturada delgada sobre um suport.e de chamas bem projetado^ de m.odo que o lapso de espaço esteja fora do domínio de instabilidade. Por esta razão, foi demonstrado que projeto e o formato do escudo de calor de abóbada do combustor (como um suporte de chamas) têm um efeito fundamenta! sobre a supressão de condução de acústica de combustão.

Breve Resumo da Invenção [0013] Um escudo de calor cônico-plano para um combustor de motor de turbina a gás inclui uma seção cônica anular que se estende a montante ou à frente a partir de, e sendo integral com, uma seção plana substancialmente anular do escudo de calor cônico-plano. A seção plana inclui bordas externas e internas radialmente, peio mienos uma das bordas externas e internas é circular e circunscrita ao redor de uma linha de centro, e a seção plana inclui bordas radiais espaçadas de fo^ma circunferencial no sentido horário e anti-horário que têm uma origem na linha de centro.

[0014] Uma superfície plana nc sentido a jusante da seção plana pode ser, de modo gerai, perpendicular a, ou inclinada em um ângulo de face com relação a. uma linha de centro. O e.scudo de calor cônico-plano pode incluir uma seção cilíndrica a montante a partir, e integral com. da seção cônica anular, [0015] Uma seção de transição pode estar disposta entre e integra! com a seçáo cônica anular e uma seção cilíndrica, a seção cílindrica que se estende a montante ou à frente a partir da seção cônica anular, e uma extremidade para frente da seção de transição pode ser substancialmeníe embutida com a seção cilíndrica e uma extremidade posterior da seçáo de transição substancialmente embutida com a seção cônica anular.

[OOIôjO escudo de caior cônico-píano pode incluir meios de resfriamento de película para resfriar uma superfície no sentido a jusante do escudo de caior cônico-plano a montante ou à frente da seção plana.. O escudo de caior cônico-plano pode incluir uma câmara de refrigeração de ar disposta entre a parede fria e as paredes quentes do escudo de calor cônico-plano a montante ou à frente da seção plana, os orifícios de fornecimento de ar de refrigeração que se estendem através da parede fria até a câmara de refrigeração de ar e os onficios de resfriamento de película angulados a montante que se estendem a partir da câmara de refrigeração de ar através da parede quente até uma superfície no sentido a jusante do escudo de calor cômco-plano a montante ou à frente da seção plana.

[0017] Um combusíor de motor de turbina a gás inclui uma placa de abóbada acoplada aos forros externos e internos anulares do combustor, uma ou mais fileiras circulares concêntricas dos escudos de caior cônico-planos são montadas sobre ou acopladas à placa de abóbada, e cada umi dos escudos de calor cônico-pianos inclui uma seção cônica anuíar que se estende a montante ou à frente a partir de e integral com uma seção plana do escudo de calor cônico-plano.

[0018] Os escudos de calor côníco-planos em uma ou mais fileiras circulares podem ser arranjados em um padrão não simétrico ou assimétrico que tenha peio menos o primeiro e o segundo grupos dos escudos de calor cônico-pianos e pelo menos o primeiro e o segundo desses diferentes dentre os escudos de calor cõnico-pfanos no primeiro e no segundo grupos., respectivamente, peto menos em uma única dentre uma ou mais fileiras circulares.

[0019] O combustor de motor de turbina a gás pede incluir dois ou mais grupos dos escudos de calor cônico-pianos em uma ou mais fileiras circulares de escudos de calor cônico-pianos, cada um dos escudos de calor cônico-planos que tenha um ou mais parâmetros de projeto, e pelo menos um dos escudos de calor cônico-planos em um primeiro dentre dois ou mais grupos que tenha um ou mais parâmetros de projeto diferentes do que um ou mais parâmetros de pro|eto dos escudos de calor cônico-pianos em um segundo dentre dois ou mais grupos. Um ou mais parâmetros de projeto podem ser escolhidos a partir de um grupo que consiste na área íotal das superfícies planas no sentido a jusante ao longo das seções planas externas e internas de cada um dos escudos de calor cônico-planos externos e internos, ângulo semicônico da seção cônica, uin deslocamento axial da seção plana ou dos escudos de calor cônico-planos externos e internos a partir da placa de abóbada, e ângulos de inclinação circunferencial no sentido horário e/ou anti-horário das superfícies planas no sentido a jusante das seções planas externas e internas. 10020] Outra modalidade do combustor de motor de turbina a gás inclui duas ou mais fileiras circulares concêntricas de escudos de calor cônico-planos externos e Internos acopladas ao ou montadas sobre uma placa de abóbada do combustor. As duas ou mais fileiras circulares concêntricas incluem pelo menos um par de fileiras circulares externas e internas radialmente adjacentes dos escudos de calor cônico-planos externos e Internos e os escudos de calor cônico-planos externos e internos incluem as seções cônicas anulares externas e internas que se estendem a montante ou à frente a partir de e integrais com as seções planas externas e internas dos escudos de calor cônico-planos externos e internos, respeitavelmente.

Breve Descrição dos Desenhos [0021] Os aspectos anteriores e outros aspectos do escudo de calor cônico-plano estão explicados na descrição a seguir, considerados em relação aos desenhos em anexo em que: [0022] A Figura 1 é uma ilustração de vista de seção transversal de um combustor de motor de turbina a gás exemplificativo com uma abóbada com um escudo de caior cônico-plano.

[0023] A Figura 2 é uma ilustração de vista em perspectiva cortada de um setor da abóbada e de escudos de calor côníco-planos exempfificativos ilustrados na Fugura 1- [0024] A Figura 2A é uma ilustração de vista em perspectiva cortada ampiiada de uma parte da abóbada e dos escudos de calor cônico-planos exemplificativos e uma parte de um forro externo do combustor que circundam uma parte dos escudos de calor cônico-pianos ilustrados nas Figuras 1 e 2.

[0025] A Figura 3 é uma ilustração de vista em perspectiva de escudos de calor Internos e externos radialmente ilustrados na Figura 2.

[0026] A Figura 4 é uma ilustração de vista frontal posterior elevada dos escudos de calor internos e externos radialmente ilustrados na Figura 3.

[0027] A Figura 5 é uma ilustração de vista lateral dos escudos de calor internos e externos ilustrados na Figura 3.

[0028] A Figura 6 é uma ilustração de vista lateral cortada dos escudos de caior internos e externos ilustrados na Figura 3.

[0029] A Figura 7 é uma ilustração de vista frontal posterior elevada das primeiras modalidades alternativas dos escudos de calor internos e externos radtialmente Ilustrados na Figura 3.

[0030] A Figura 8 é uma ilustração de vista lateral da primeira m.odaiidade alternativa dos escudos de calor internos e externos ilustrados na Figura 7.

[003F] A Figura 9 é uma ilustração de vista frontal posterior elevada da segunda modalidade alternativa dos escudos de calor internos e externos radialmente ilustrados na Figura 3..

[0032] A Figura 10 é uma ilustração de vista lateral da segunda modalidade alternativa dos escudos de calor internos e externos ilustrados na Figura θ.

[0033] A Figura 11 é uma ilustração de vista em perspectiva dos orifícios de resfriamento de película para resfnar uma superfície no sentido a jusante de uma seção cônica de um escudo de calor cônico-plano exempiificativo.

[0034] A Figura 12 é uma ilustração de vista em perspectiva cortada de uma câmara de refrigeração de ar para fornecer ar de refrigeração para os orifícios de refrigeração de película ilustrados na Figura 11.

[0035] A Figura 13 é uma ilustração de vista lateral da terceira modalidade alternativa dos escudos de calor internos e externos ilustrados na Figura 1 que têrn seções planas internas e externas respectivamente inclinadas em ângulos diferentes com relação à linha de centro do motor.

[0036] A Figura. 14 é uma ilustração de vista esquemática frontal posterior elevada dos escudos de calor internos e externos radiatmente ilustrados na Figura 1, [0037] A Figura 15 é uma ilustração de vista esquemática frontal posterior elevada de um arranjo misturado circunferencialmente dos escudos de calor internos e externos radialmente ilustrados na Figura 1.

[0038] A Figu.ra 16 é uma ilustração de vista esquemática frontal posterior elevada de um arranjo de deslocamento axialmente e misturado circunferênciatmente dos escudos de calor internos e externos radiatmente ilustrados na Figura 1.

Descrição Detalhada da Invenção [0039] Com referência agora aos desenhos em detalhes, em que os numerais idênticos indicam os mesmos elementos ao longo das figuras. A Figura 1 ilustra um combustor exempiificativo 16 circunscrito ao redor de uma ísnha de centro do motor 20. O combustor 16 inclui uma zona ou câmara de combustão 30 definida por forros externos e internos radiatmente anulares 32, 34 que definem respectivamente os limites externos e internos da câmara de combustão 30. As zonas de recirculação centrais 37 estão localizadas na zona ou câmara de combustão 30, Um invólucro de combustor anular 51 se estende de maneira circunferencial ao redor dos forros e:xíernos e internos 32, 34.

[0040] Com referência à Figura 1, o combustor 16 incluí uma abóbada 46 que têm uma placa de abóbada anular 50 montada ou acoplada aos forros externos e internos 32, 34 a montante a partir da câmara de cornbüstâo 30 que define uma extremidade a montante da câmara de combustão 30, Pelo menos dois conjuntos de misturador se estendem a montante a partir da placa de abóbada 50 para distribuírem uma mistura de combustível e ar para a câmara de combustão 30, A modalidade exemplificativa do combustor 16 revelada aqui inclui um conjunto de misturador interno radiairnente 38 e um conjunto de misturador externo radialmente 39 e é conhecido como um combustor duplo anular (DAC). Alternatlvamente, o combustor 16 pode ser um combustor anular único (SAC) ou um combustor anular triplo (TAC).

[0041] De modo gerai, cada um dos conjuntos de misturador interno e externo 38, 39 inciui um misturado' piloto 43. um misturador principal 41 e um corpo central anular 45 que se estende dentro dele. Especificamente, na modalidade exempitficativa, o conjunto de .misturador interno 38 inclui um misturador piloto interno 40, um misturador principal interno 41 que íérn um bordo de fuga 31 e um corpo central anular interno 42 que se estende entre o misturador principal interno 41 e o misturador piloto interno 40, De modo semelhante, o conjunto de misturador externo 39 inclui um misturador piloto externa 43, um rtiisíurador principal externo 44 que têm um bordo de fuga externo 49 e um corpo central anular externo 45 que se estende entre o misturador principal externo 44 e o misturador piloto externo 43. O corpo centrai anular interno 42 inclui um superfície radiaimeníe interna 35 e uma superfície radiaimeníe externa 36 com relação a uma linha central interna 52. um bordo de ataque 29 e um bordo de fuga 33. Na modalidade exemplificativa, a superfície radialmente interna 35 é convergente-divergeníe, e a superfície radiaimeníe externa 36 se estende precisamente ao bordo de fuga 33. Mais especificamente, a superfície interna 35 define um percurso de fluxo para o misturador piloto interno 40, e a superfície externa 36 define um percurso de fluxo para o misturador principal 41. Um corpo central piloto interno 54 está subsíanciairnente centralizado no interior do misturador piloto interno 40 com relação à linha central interna 52, [0042J De modo semelhante, o corpo centrai externo 45 inclui uma superfície radiaimeníe interna 47 e uma superfície radiaimeníe externa 48 com relação a uma linha central externa 53, um bordo de ataque 56 e um bordo de fuga de corpo central 63. Na modalidade exemplificativa, a superfície radialmente interna 47 é convergente-divergeníe e a superfície radialmente externa 48 se estende precisamente para o bordo de fuga 63. Mais especificamente, a superfície interna 47 define um percurso de fluxo para o misturador piloto externo 43. e a superfície externa 48 define um percurso de fluxo para o misturador principal 44. Um corpo central piloto externo 55 está substancialmente centralizado dentro de umi misturador piloto externo 43 com relação à linha centrai externa 53.

[0043] O conjunto de misturador interno 38 inclui um par de formadores de vórtice montados conceníricamente 60. Mais especificamente, na modalidade exemplificativa, os formadores c'e vórtice 60 são formadores de vórtice axiais, e cada um inclui um forrriador de vórtice interno formado integralmente 62 e um formador de vórtice externo 64, Alternativamente, o formador de vórtice piloto interno 62 e o formador de vórtice piloto externo 64 podem ser componentes separados, O formador de vórtsce interno 62 é anuSar e disposto de maneira circunferenciai ao redor do corpo central piloto interno 54. O formador de vórtice externo 64 está disposto de maneira circunferência! entre o formador de vórtice piloto interno 62 e a superfície radiaimente externa 36 do corpo centra! 42.

[0044] Na modalidade exempíificaíiva, o formador de vórtice piloto interno 62 descarrega ar que gira na mesma direção em que o ar que escoa através do formador de vórtice piloto externo 64. Alternativameníe, o formador de vórtice piloto interno 62 pode descarregar ar em espiral em urn sentido roíacional que é oposto à direção em que o formador de vórtice piloto externo 64 descarrega ar, [0045] O misturador principal 41 inclui uma superfície externa de garganta 76 que, em combinação com> a superfície radialmente interna do corpo centrai 35, define uma cavidade de pré-misturador anular 74. Na modalidade exemplificativa, o corpo central 42 se estende ao interior da câmara de combustão 30, O m.isíurador principal 41 está alinhado concentricamente com relação a um misturador piloto 40 e se estende de maneira circunferencial ao redor do conjunto de mistu.rador interno 38. Na modalidade exemplificativa, uma superfície de garganta radialmente externa 76 no interior do misturador principal 41 está precisamente formada e define um percurso de fluxo externo para o misturador principal 41, [0046] De modo semelhante, o conjunto de misturador externo 39 inclui um par de formadores de vórtice montados concentricamente 61. Mais especificamente, na miodalidade exemplificativa, os formadores de vórtice 61 sâo formadores de vórtice axíais e cada um inclui urn formador de vórtice interno formado integraimente 65 e um formador de vórtice externo 67. Alternativamente, o formador de vórtice piloto interno 65 e o formador de vórtice piloto externo 67 podem ser componentes separados, O formador de vórtice interno 65 é anular e está disposto de maneira circunferencial ao redor do corpo central piíoto 55 e o formador cie vórtice externo 67 está disposto de maneira circunferenaal entre o formador de vórtice piíoto interno 66 e a superfície radialmente externa 48 do corpo central 45, [0047] Na modalidade exemplificativa, o formador de vórtice piloto interno 65 descarrega o ar que gira na mesma direção que o ar que escoa através do formador de vórtice piloto externo 67. Aiternativamente, o formador de vòrtice piloto interno 65 pode descarregar ar em espiral em um sentido rotacionai que é oposto à direção em que o formador de vórtice piloto externo 67 descarrega ar O misturador principal 44 inclui uma superfície externa de garganta 77 que, em combinação com a superfície radialmente interna do corpo central 47, define uma cavidade de pré-mlsturador anular 78. Na modalidade exemplificativa, o corpo central 45 se estende para a câmara de combustão 30. Na modalidade exemplificativa, urna superfície de garganta radiaímente externa 77 no interior do misturador piloto 43 é precisamente formada e define um percurso de fluxo externo para o misturador piíoto 43. O misturador principal 44 está alinhado concentricameníe com relação a um misturador piíoto 43 e se estende de maneira circunferência! ao redor do conjunto de misturador externo 39.

[0048] Com referência às Figuras 1 a 6 e 14, a modalidade exemplificativa do combustor 16 e da abóbada 46 mdui os escudos de calor cônico-planos externos e internos 110, 111 montados sobre ou acoplado à placa de abóbada 50 e arranjados em fileiras circulares externas e internas radiatmiente adjacentes e concêntricas 140. 141 respecíivamente. Os escudos de calor externos e internos 110, 111 incluem seções cônicas anulares externas e internas 142. 143 que se estendem a montante ou à frente a partir de e integrais com as seções planas externas e internas 144, 145 respeitavelmente. As superfícies planas no sentido a jusante 222 das seções planas externas e internas 144, 145 são geralmente perpendiculares ou inclinadas em um ângulo de face 154 com relação à linha de centro do motor 20, As seções cônscas externas e internas 142, 143 sâo centralizadas ao redor e circunscrevem as linhas centrais externas e internas 53, 52 respectivamente, [0049] Conforme particularmsnte ilustradas na Figura 4, as seções planas externas e internas 144, 145 são substancialmente anulares com relação à linha de centro do motor 20. As seções planas externas e internas 144, 145 incluem bordas externas e internas radialmente 162, 164 das quais pelo menos uma é circular e circunscrita ao redor da linha central do motor 20. As seções planas externas e internas 144, 145 têm bordas radiais espaçadas de forma circunferencial no sentido horário e anti-horário 172, 174 que têm uma origem 176 sobre a linha centrai do motor 20.

[0050] As superfícies planas no sentido a jusante 222 das seções planas externas e internas 144, 145 podem ser inclinadas em ângulos da face externa e interna diferentes 166, 168 com relação à linha de centro do motor 20 conforme mais particularmente ilustrado na Figura 13. Por exemplo, as superfícies planas no sentido a jusante 222 das seções planas externas 144 podem estar inclinadas em um ângulo de face externa 166 na direção da linha central do motor 20 e as superfícies planas no sentido a jusante 222 das seções planas internas 145 podem estar inclinadas em um ângulo de face interna 168 distante da linha centra! do motor 20 conforme ilustrado na Figura 13.

[0051] Com referência às Figuras 2 a 6, as seções planas externas e internas 144, 145 se estendem radialmente para fora (com relação âs linhas centrais externas e internas 53, 52) das extremidades a jusante ou beiradas circulares externas e internas 156, 158 das seções cônicas externas e internas 142, 143, As partes cortadas 130 de, ou vãos. nas seções cônicas externas 142 onde as mesmas cruzam o forro externo radialmente 32 podem ser usadas para evitar a interferência entre as seções cônicas externas 142 e o forro externo radialmente 32, conforme ilustrado na Figura 2A. É importante manter a integridade estrutural dos forros para que as partes cortadas 130 ou vãos sejam usados nas seções cônicas externas 142.

[0052] A modalidade exemplifícativa dos escudos de calor externos e internos 110, 111 inclui seções cilíndricas anulares externas e internas 146,. 147 que se estendem a montante ou à frente a partir de e integrais com as seções cônicas externas e internas 142. 143 respectivamente. As seções de transição externas e internas arredondadas anulares 126, 127 dispostas entre as seções cilíndricas e.xternas e internas 146, 147 e as seções cônicas externas e internas 142. 143 respectivamente ajudam, a permitir que o fluxo de ar nos escudos de caíor escoe de maneira eficiente com um mínimo de perdas devido à separação, Isso está também ilustrado nas Figuras 11 e 12. As seções de transição exaitam-se radialmente para fora na direção axialmente posterior ou a jusante. As extremidades para frente 128 das seções de transição externas e hnterrias 126, 127 estão substanciaimente embutidas com as seções cilíndncas externas e internas 146, 147 e as extremidades posteriores 129 das seções de transição externas e internas 126, 127 estão substancialmente embutidas com as seções cônicas externas e internas 142, 143 respectívarnente.

[0053] Os escudos de calor cônico*planos externos e internos 110, 111 com as seções planas externas e internas 144, 145 podem ser contrastados com as seções radialmente fora de borda dos escudos de calor cônicos externos e internos juntamente com os perímetros externos e internos revelados na Patente n·’ U.S. 8.596.071 concedida a Mark Anthony Muelfer, et ai., 03 de dezembro de 2013. Os escudos de calor cônicos externos e internos na Patente n-· U.S. 8,596.071 não têm seções planas ou cantos planos na direção da zona de combustão.

[0054] Com referência à Figura 2, os cantos planos 160 das seções planas externas e internas 144, 145 dos escudos de caior externos e internos 110, 111 juntamente com as bordas externas e internas radialmente 162, 164 dos escudos de calor externos e Internos 110, 111 respectivarnente oferecem superfícies planas para estabilizar a chama. Os cantos planos 160 incluem superfícies planas de canto que estabilizam a chama 224, as quais são pelo menos parte das superfícies planas no sentido a jusante 222 das seções planas externas e internas 144, 145. As que são radialmente adjacentes 118 das seções planas externas e snternas 144. 145 das que são adjacentes de maneira circunferencial 220 dos escudos de calor externos e internos 110, 111 geralmente se encontram em um cruzamento de canto 148. Os cantos pianos de cruzamento 150 dessas seções planas externas e internas 144, 145 estão localizados no cruzamento do canto 148., [0055] As zonas locais de recirculaçâo de fluxo de cantos sio formadas ao longo dos cantos planos de cruzamento 150 e dos cantos planos 160 durante o funcionamento do motor. As ditas zonas locais de recirculaçâo de fluxo de cantos do não existem nos escudos de calor cônicos externos e internos na abóbada do combustor revelados na Patente n® U.S. 8.596.071. As zonas de recirculaçâo de cantos 149 aperfeiçoam a estabilidade e ancoragem da chama, e têm demonstrado que eliminam a dinâmica ou ruído e reduzem as emissões de CO e de VOC em diversos combusíores de motor de turbina a gás O escudo de calor cònico-plano revelado no presente documento pode reduzir significativamente a instabilidade de combustão e de emissões de NOx, CO e HC.

[0056] Com referência ás Figuras 1 e 2, os escudos de calor externos e internos 110, 111 são componentes discretos separados do escudo. Em uma modalidade exemplificativa dos escudos de calor e da placa de abóbada ilustrada nas Figuras 1 e 2. os escudos de calor externos e internos 110, 111 são acopíados de maneira removível ou montados em e a jusante a partir da placa de abóbada 50 de modo que os gases descarregados a partir das cavidades do pré-misturador 74, 78 são direcionadas a jusante e radialmente para dentro juntameníe com superfícies cônicas 114 das seções cônicas externas e internas 142, 143 dos escudos de calor externos e internos 110, 111 respectivamente. Os escudos de calor externos e internos 110, 111 sâo montados dentro do combustor 16 aos forros externos e internos 32, 34. respectivamente, de modo que o conjunto de misturador interno 38 esteja substancialmente centralizado dentro do escudo interno de calor 111 e o conjunto de misturador externo 39 esteja substancialmente centralizado dentro do escudo externo de calor 110. O escudo externo de calor 110 está posicionado de maneira substancialmente circunferencial ao redor de pelo menos um conjunto de misturador externo 39 e o escudo interno de calor 111 está posicionado de maneira substanciaimente circunferencial ao redor de pelo menos um conjunto de misturador interno 38. Mais especificamente, na modalidade exemplificativa, pelo menos um conjunto de misturador 38 se estende através da abertura 116 no escudo de calor 111 e peio menos um conjunto de rTiisturador 39 se estende através da abertura 116 no escudo de calor 110- 10057] Os formadores de vórtice piloto iriternos 62, 65, os formadores de vórtice piloto externos 64, 67, e misturadores principais 41, 44 são projetados para misturar de maneira eficaz combustível e ar, Os formadores de vórtice püotc internos 62, 65, formadores de vórtice piloto externos 64, 67 e os misturadores principais 41. 44 conferem ímpeto angular a uma mistura de combustível com ar que faz com que a mistura de combustível com ar gire ou rode ao redor dos conjuntos de misturador 38, 39. Após a mistura de combustível com ar escoar a partir de cada conjunto de misturador 38, 39, a mistura continua a girar ao redor das linhas centrais externas e internas 53, 52 através das seções cônicas externas e internas 142, 143 dos escudos de caior externos e internos 110, 111 até as seções planas externas e internas 144, 145 respeitavelmente. As seções cônicas anulares externas e internas 142, 143 estão centralizadas ao redor das linhas centrais externas e internas 53, 52 e têm ângulos semicônicos externos e internos 153. 152 com relação às linhas centrais externas e internas 53, 52 respeitavelmente.

[0058] Rodopiar a mistura de combustível com ar a partir do misturador principal 44 escoa ao longo das superfícies cônicas 114 das seções cônicas externas e internas 142, 143 dos escudos de calor externos e Internos 110, 111 respectivamente. Os pequenos ângulos semicônicos externos e internos 153, 152 geram gradientes de alta velocidade de modo que a mistura de combustível com ar não pode ser inflamada sobre as superfícies cônicas 114 sob nenhuma condição. Na medida em que a mistura de combustível com ar passa pelo escudo de calor, a mistura de combustível com ar é inflamada nos cantos convexos 170 entre as seções cônicas externas e internas 142, 143 e as seções planas externas e internas 144, 145 dos escudos de calor externos e internos 110, 111 respectivamente.

[0059] O campo de fluxo no interior da câmara de combustão 30 inibe o derramamento de vórtices de grande escala a partir dos conjuntos de misturador 38, 39 Na ausência de interações de chama-vórtice. a liberação de calor devido à combustão é mais estável e menos propensa a amplificar oscilações de pressão inerentes na combustão turbulenta. Esse comportamento facilita a redução de magnitudes acústicas, aperfeiçoando a operabilídade e aumentando a durabilidade dos componentes do combustor [0060] Os escudos de calor cônico-planos externos e internos 110, 111 podem ser fabricados a partir de materiais que retêm resistência suficiente em altas temperaturas. Os escudos de calor cônico-planos externos e internos 110. 111 podem ser resfriados com película. Um meio exemplificativo está ilustrado nas Figuras 11 e 12 para refrigeração de película dos escudos de calor cônico-planos externos e internos 110, 111. Apesar de o meio de resfriamento de película estar ilustrado somente para os escudos externos de calor còmco-píanos 110, o mesmo pode ser também usado para o escudo interno de calor. Os orifícios de resfriamento de película angulados a montante 180 ou fendas ou outras aberturas de resfriamento de película podem ser usadas para resfríar uma superfície cônica no sentido a jusante 114 das seções cônicas externas e míernas 142, 143 dos escudos de calor externos e internos 110, 111 respectivamente. Os arde refrigeração 182 passa através de orifícios de choque e de fornecimento 184 através de urna parede fria 190 para dentro de uma câmara de refrigeração de ar 186 dentro da seção cônica. Os orifícios de resfriamento de película angulados a montante 180 direcionam o ar de refrigeração de película 188 a partir de no interior da câmara de refrigeração de ar 186 através de uma parede quente 192 para e a jusante ao longo da superfície cônica no sentido a jusante 114 das seções de transição externas e internas 126, 127, [0061 jConforme ilustrado na Figura 13, as seções cônicas externas e internas 142. 143 dos escudos de calor cônico-planos externos e internos 110, 111 podem ter partes externas e internas dobradas posteriores ou a jusante 132, 133 com linhas de centro dobradas externas e internas 134, 135 respectivamente. O projeto ou formato das partes dobradas externas e internas 132, 133 podem ser cônicos com ângulos de cone semiposteriores externos e internos 136, 137 com relação às tinhas de centro dobradas e.xternas e internas 134, 135, respectiva mente. O valor dos ângulos de cone semiposteriores externos e internos 136, 137 podem ser os mesmos que os ângulos semicônicos externos e internos 153, 152 das seções cônicas anulares externas e internas 142, 143,.

[0062] Isso pode ser projetado pela rotação da localização das seções planas externas e mternas 144, 145 ao redor dos pontos externos e internos 138, 139 nas beiradas circulares externas e internas 156, 158 das seções cônicas externas e internas 142, 143. Isso forma as linhas de centro dobradas externas e internas 134, 135 que têm ângulos dobrados externos e internos 234, 235 com retaçâo às linhas centrais externas e internas 53, 52 e ângulos inclinados externos e internos 236, 237 das seções planas externas e internas 144, 145 com relação aos planos externos e internos 241, 243 normais às linhas centrais externas e internas 53, 52, respeitavelmente.

[0063] O escudo de calor descrito aqui pode ser utilizado em uma ampla variedade de motores de íurbrna a gás. O escudo de calor acima descrito e os conjuntos de misturador aperfeiçoam a durabilidade do combustor ao reduzir as amplitudes acústicas e as tensões térmicas do escudo de calor. As modalidades exemplificativas de um escudo de calor e dos conjuntos de misturador estão descritas acima em detalhes. O escudo de calor e os conjuntos de misturador nâo estão limitados ás modalidades específicas descritas aqui. Especificamente, o escudo de calor acima descrito tem bom custo-benefício e é alíamente confiável, e o mesmo pode ser utilizado em uma ampla variedade de combustores instalados em uma variedade de aplicações de motores de turbina a gás.

[0064] Os escudos de calor cônico-pianos externos e internos 110, 111 podem ser arranjados em um padrão não simétrico ou assimétrico dentro de um ou dos dois (ou mais) das fileiras circulares internas e externas 140, 141, respectivamente, conforme ilustrado na Figura 15, para redução acústica. Pelo menos dois conjuntos de pares 232 de escudos de calor cônico-pianos externos e internos radiaímente adjacentes 110, 111 têm diferentes escudos de calor em cada uma ou nas duas das fileiras circulares externas e internas. São ilustrados na Figura 15 três grupos (primeiro, segundo e terceiro grupos A, B, C) de conjuntos 230 de pares radialmente adjacentes 232 de escudos de calor cônico-pianos externos e internos 110. 111.

[0065] O grupo A está ilustrado no presente documento na medida em que inclui três conjuntos 230, e cada conjunto 230 é ilustrado na medida em que inclui três pares 232 de pares radlafrnente adjacentes de escudos internos de calor 110, 111. Os grupos B e C sâo, cada um, ilustrados aqui na medida em que incluem três conjuntos 230 de um par radialmente adjacente 232 de escudos de calor cônico-pianos externos e internos 110, 111, Os pares 232 de escudos de calor cônico-pianos externos e internos radiaimente adjacentes 110, 111, em cada um dentre o primeiro, o segundo e o terceiro grupos A, B, C são diferentes dos escudos de calor cônico-pianos externos e internos 110, 111 em cada um dos outros grupos. Cada grupo é também representativa ou ilustra um setor da abóbada 46 que contém os escudos de caior cônico-pianos externos e internos 110, 111 e a placa de abóbada 50 sobre a qual os escudos de calor cóníco-planos externos e internos 110, 111 são montados ou aos quais eles são acoplados.

[0066] Cada um dentre o primeiro, o segundo e o terceiro setores ou grupos A, B, C pode ter parâmetros de projeto, dimensões, ou aspectos diferentes. Dentre os parâmetros de projeto ou dimensões que podem ser diferentes sâo: área total TA das superfícies planas no sentido a jusante 222 ao longo das seções planas externas e internas 144 145 de cada um dos escudos de cator cônico-pianos externos e internos 110, 111; os ângulos semiicônicos externos e internos 153, 152 das seções cônicas externas e internas 142, 143; e c espaçamento radial S entre as betradas externas e internas 156, 158 das seções cônicas externas e internas 142, 143 das seções planas externas e internas 144, 145 de cada um dos escudos de calor côníco-plartos externos e internos 110, 111 [0067] Outra assimetria exemplificatíva que está ilustrada na Figura 15 é uma inclinação circunferencial das superfícies planas no sentido a jusante 222 das seções planas externas e internas 144. 145 ao redor dos raios R normais para a linha de centro do motor 20. Os ánguios de inclinação de circunferência no sentido horário e anti-horário CL, CCL das superfícies planas no sentido a jusante 222 das seções planas externas e internas 144, 145 são ilustrados para o segundo e o terceiro setores ou grupos B, C, respectivamente, na Figura 15. {0068] Está ilustrada na Figura 16 outra diferença de projeto ou assimetria exemplifícativa que pode ser usada. Os escudos de calor cônico-planos externos e Internos 110, 111 podem ter um arranjo deslocado axialmente e misturado de maneira circunferencial dos escudos de calor internos e externos radialmente podem ser usados. Alguns dos grupos podem incluir um deslocamento axiai AX das seções planas externas e internas 144, 145 dos escudos de calor cônico-planos externos e internos 110, 111 a partir da placa de abóbada 50 A modalidade exemplifícativa de uso do deslocamento axtal AX é ilustrada na Figura 16 para o segundo e o terceiro grupos B, C, Observe que grupos diferentes podem ter diferenças de projeto diferentes. Por exemplo, pelo menos um dos escudos de calor cônico-planos externos e internos 110 111 em um dos grupos (isto é, grupo B) pode ter um deslocamento axiai AX mas nâo os outros dos grupos (isto é, grupos A e C), e pelo menos um dos escudos de calor cônico-planos externos e internos 110, 111 em um outro dos grupos (isto é, grupo C) pode ter um parâmetro de projeto diferente dos outros de outros grupos (isto é, grupos A e B).

[0069] Os combustores anulares com um número de fileiras circulares diferentes de escudos de calor cônico-planos tais como uma abóboda de combustor anular único (SAG) ou abóbada de combusíor anular triplo (TAC) 46 podem ser usados em um combustor de motor de turbina a gás. Por exemplo, um combustor anular único (SAC) pode ter uma única fileira circular de escudos de calor cônico-planos montados sobre uma placa de abóbada do combustor. Outro exemplo pode ser um combustor anular triplo (TAC) que pode ter três fileiras circulares concêntricas de escudos de calor cônico-planos montados sobre uma placa de abóbada do combustor. Ainda em outro exemplo, a seção cônica 142 está inteiramente em contato e não é cortada. Nessa modalidade, as bordas de uma superfície plana a jusante 222 do escudo de calor 110 são todas retas, de modo que nem a borda externa nem a borda interna sejam parciaimente circulares, isto pode ser visto nas Figuras 15 e 16, [0070] Enquanto a invenção foi descrita em termos de diversas modalidades específicas, aqueles com habilidade na técnica irão reconhecer que a invenção pode ser praticada com modificação dentro do espírito e do escopo das reivindicações.

Reívinpicações

Claims (27)

1, ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO. para um combustor de motor de turbina a gás, caracterizado pelo fato de que o escudo de calor cônico-plano compreende; uma seção cônica anuíar que se estende a montante ou à frente a partir de e integrai com uma seção plana substancialmente anuíar do escudo de calor cônico-plano, a seção plana que induí bordas externas e internas racialmente, pelo menos uma das bordas externas e internas sendo circular e circunscrita ao redor de uma linha de centro, e a seção plana que inclui bordas radiais espaçadas de forma circunferenciai no sentido horário e antnhoráno que têm uma origem na linha de centro,

2, ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO. de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma superfície plana no sentido a jusante da seção plana geralmente perpendicular ou inclinada em um ângulo de face com relação a uma linha de centro.

3. ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma seção cilíndrica a montante a partir de e integra! corn. a seção cônica anular.

4. ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende; uma seção de transição disposta entre e integral com a seção cônica anular e uma seção cilíndrica, a seção cilíndrica que se estende a montante ou á frente a partir da seção cônica anular, e uma extremidade à frente da seção de transição substancialmente embutida com a seção cilíndrica e urna extremidade posterior da seção de transição substanclaimente embutida com a seção cônica anular,

5. ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende meios de resfriamento de película para resfriar uma superfície no sentsdo a jusante do escudo de calor cônico-piano a montante ou à Pente da seção piana.

6. ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO, de acordo com a reivindicação 2. caracterizado pelo fato de que ainda comipreende: uma câmara de refrigeração de ar disposta entre paredes frias e paredes quentes do escudo de calor cônico-piano a montante ou à frente da seção plana. orifícios de fornecimento de ar de refrigeração que se estendem através da parede resfriada ate a câmara de refrigeração de ar, e odfícios de resfriamento de película angulados a montante que se estendem a partir da câmara de refrigeração de ar através da parede quente até uma superfície no sentido a jusante do escudo de calor cônico-piano a montante ou à frente da seção pfana.

7 ESCUDO DE CALOR CÕNICO-PLANO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a seção piana que tem cantos planos com superfícies de cantos planos que estabilizam chamas.

8. ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende as superfícies de cantos planos que estabilizam chamas sendo pelo menos parte de uma superfície piana no sentido a jusante da seção plana geralmente perpendicular ou inclinada em um ângulo de face com reíaçâo a uma linha de centro,

9. ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma seção cilíndrica a montante ou à frente a partir de e integral com a seção cônica anular.

10. ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado peto fato de que ainda compreende uma seção de transição disposta entre a seção cilíndrica e a seção cônica anular.

11, ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado peto fato de que ainda compreende meios de resfriamento de película para resfriar uma superfície no sentido a jusante do escudo de calor cônico-plano a montante ou á frente da seção plana.

12. ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: uma câmara de refrigeração de ar disposta entre a parede fna e as paredes quentes do escudo de calor cônico-plano a montante ou à frente da seção plana, orifícios de fornecimento de ar de refrigeração que se estendem através da parede fria até a câmara de refrigeração de ar. e orifícios de resfriamento de película angulados a. montante que se estendem a partir da câmara de refrigeração de ar através da parede quente até uma superfície no sentido a jusante da seção de transição a montante ou á frente da seção plana.

13. COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS. caracterizado pelo fato de que compreende: uma placa de abóbada acoplada aos forros externos e internos anulares do combustor, uma ou mais fileiras circulares concêntricas dos escudos de calor cônico-pianos montadas sobre ou acopladas á placa de abóbada, e cada um dos escudos de calor cônico-pianos que incluí uma seção cônica anular que se estende a montante ou á frente a partir de e integral com a seção plana do escudo de calor cônico-plano.

14 COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS. de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: uma superfície plana no sentido a jusante da seção plana geralmente perpendicular ou inclinada em um ângulo de face com relação a uma linha de centro. a seção plana que inclui bordas externas e internas radialmente. pelo menos uma das bordas externas e internas sendo circular e circunscrita ao redor de uma linha de centro, e a seção plana que incluí bordas radiais espaçadas de forma circunferenctaí no sentido horário e anti-horário que têm uma origem na linha de centro.

15. COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a seção plana que tem cantos planos com superfícies de cantos planos que estabilizam chamas e as superfícies de cantos planos que estabilizam chamas sendo pelo menos parte das superfícies planas no sentido a jusante,

16. COMBUSTOR DE. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 15. caracterizado pelo faío de que ainda compreende: os escudos de calor côntco-planos em uma ou mais fileiras circulares arranjadas em um padrão não simétrico ou assimétrico. pelo menos primeiro e segundo grupos (A. B) dos escudos de calor cônico-planos, e pelo menos primeiro e segundo escudos de caior cônico-planos diferentes no primeiro e no segundo grupos (A, B), respectivamente, pelo menos em uma única dentre uma ou mais fileiras circulares

17. COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: dois ou mais grupos (A, B, C) dos escudos de calor cônico-planos em uma ou mais fileiras circulares dos escudos de calor cômico-planos, cada um dos escudos de calor cônico-planos que tenha um ou mais parâmetros de projeto, e pelo menos um dos escudos de calor cônico-planos em um primeiro de dos ou mais grupos (A, B, C) que tenha um ou mais parâmetros de projeto diferentes de um ou mais parâmetros de projeto dos escudos de cator cônico-planos em um segundo dentre dois ou mais grupos (A, B, C).

18. COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado peto fato de que ainda compreende um ou mais parâmetros de projeto escolhidos a partir de um grupo que consiste em; área total (TA) das superfícies planas no sentido a jusante ao longo das seções planas externas e internas de cada um dos escudos de calor cônico-planos externos e internos, ângulo semicònico da seção cônica, um deslocamento axíai (AX) da seção piana ou dos escudos de calor cônico-planos externos e internos a partir da placa de abóbada, e ângulos de inclinação circunferência! no sentido horáno e/ou anti-horário (CL, CCL) das superfícies planas no sentido a jusante das seções planas externas e internas.

19. ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO. conforme definido na reivindicação 18, caracterizado peio fato de que ainda compreende: câmaras de refrigeração de ar dispostas entre a parede fria e as paredes quentes dos escudos de calor cônico-pianos a montante ou para frente das seções planas. orifícios de fornecimento de ar de refrigeração que se estendem através das paredes frias para as câmaras de refrigeração de ar, e orifícios de resfnarnento de película angulados a montante que se estendem a partir das câmaras de refrigeração de ar através das paredes quentes até as superfícies no sentido a jusante das seções de transição a montante ou á frente das seções planas.

20. COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: os escudos de calor cônico-plartos que incluem seções de transição dispostas entre e integrais com as seções cônicas e seções cilíndricas, as seções cilíndricas que se estendem a montante ou à frente a partir das seções cônicas anulares, extremidades à frente das seções de transição substancialmente embutidas com as seções cilíndricas, e extremidades posteriores das seções de transição substancialmente embutidas com as seções cônicas anulares.

21. ESCUDO DE CALOR CÔNICO-PLANO, conforme definido na reivindicação 20. caracterizado pelo fato de que ainda compreende; câmaras de refrigeração de ar dispostas entre a parede fria e as paredes quentes dos escudos de calor cônico-ptanos a montante ou à frente das seções planas, orifícios de fornecimento de ar de refrigeração que se estendem através das paredes frias até as câmaras de refrigeração de ar, e orifícios de resfriamento de película angulados a montante que se estendem a partir das câmaras de refrigeração de ar através das paredes quentes até as superfícies no sentido a jusante das seções de transição a montante ou à frente das seções planas.

22. COMBÜSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS. caracterizado pelo fato de que compreende: duas ou mais fileiras circulares concêntricas dos escudos de calor cônico-ptanos externos e internos acopladas a ou montadas sobre uma placa de abóbada do combustor, as duas ou mais fileiras circulares concêntricas que incluem pelo menos um par de fileiras circulares externas e internas radiaimente adjacentes dos escudos de calor cônico-pianos externos e internos, e os escudos de calor cônico-pfanos externos e mternos que incluem seções cônicas anulares externas e internas que se estendem a montante ou â frente a partir de e integrais com as seções planas externas e internas dos escudos de calor cônico-pianos externos e internos respeitavelmente,

23. COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS. de acordo com a reivindicação 22. caracterizado pelo fato de que ainda compreende superfícies planas no sentido a Jusante das seções planas externas e internas geralmer->te perpendiculares ou inclinadas em um ângulo de face com relação a uma linba de centro.

24. COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado peto fato de que ainda compreende a superfície plana no sentido a jusante de uma das primeiras seções planas externas e internas inciinada em um primeiro ângulo de face no sentido da iínha de centro e a superfície plana no sentido a jusante de uma segunda das seções planas externas e internas inclinadas em um segundo ângulo de face distante da iinha de centro.

25. COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS. de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a superfície plana no sentido a jusante de uma das primeiras seções planas e.xternas e internas inclinadas em um primeiro ângulo de face com retaçâo à linha de centro e a superfície plana no sentido a jusante de uma segunda das seções planas externas e internas inclinadas em um segundo ângulo de face com relação á segunda linha de centro.

26. COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: dois ou mais grupos (A, B, C) dos escudos de calor côníco-planos externos e internos em duas ou mais fileiras circulares concêntricas. cada um dos escudos de calor cônico-planos externos e internos que têm um ou mais parâmetros de projeto, e pelo menos um dentre dois ou mais grupos (A, B, C) que inclui os escudos de caior cônico-planos externos e internos que têm pelo menos um de um ou mais parâmetros de projeto diferentes de um de um ou mais parâmetros de projeto em outros dois ou mais grupos (A, B, C).

27. COMBUSTOR DE MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acorde com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um ou mais parâmetros de projeto que são escolhidos a partir de um grupo que consiste em: área total (TA) das superfícies planas no sentido a jusante ao iongo das seções planas externas e internas de cada um dos escudos de calor cônico-planos externos e internos, respectivamente, ângulos semicônicos externos e internos das seções cônicas externas e internas, respectivamente. espaçamento radial (S) entre as beiradas externas e internas das seções cônicas externas e internas das seções planas externas e internas dos que sâo radiafmente adjacentes aos escudos de calor cônico-planos externos e internos respectívamente, um desiocamento axtat (AX) das seções planas externas e internas dos escudos de calor côníco-ptanos externos e internos, respectivamente. a partir da placa de abóbada, e ângulos de inclinação circunferencial no sentido horário e/ou anti-horáno (CL, CCL) das superfícies planas no sentido a jusante das seções planas externas e internas.