<B>Boite à tuyères d'une installation à turbine à gaz.</B> La, présente invention a pour objet une boîte à tuyères d'une installation à turbine à gaz, par exemple une boîte à tuyères d'un turbo-réa.eteur ou d'un turbomoteur pour aéronef.
Cette boîte à tuyères comprend tune enve loppe extérieure comportant une paroi munie (l'ouvertures, une enveloppe intérieure munie d'ouvertures, disposée à, l'intérieur de l'enve loppe extérieure de façon à former un espace entre ces deux enveloppes et entourant un espace dans lequel arrive de l'air ayant servi au refroidissement par exemple d'un palier principal de l'installation, et des entretoises formant des liaisons de support entre les deux enveloppes, chaque entretoise servant à for mer un conduit pour l'air reliant une ouver ture de l'enveloppe intérieure à une ouver ture de ladite paroi de l'enveloppe extérieure, et est caractérisée en ce que l'enveloppe exté rieure comporte,
en plus de ladite paroi dans laquelle sont, ménagées lesdites ouvertures, une paroi périphérique extérieure, ces parois formant entre elles une canalisation annu laire dans laquelle s'ouvrent lesdites ouver tures de ladite paroi intérieure de l'enveloppe extérieure et qui communique avec au moins une ouverture d'échappement de l'air.
Grâce à cette disposition il est possible de réaliser un agencement compact de canalisa tions servant à l'échappement de l'air ayant servi au refroidissement sans augmenter no tablement le diamètre de la boîte à tuyères. Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'in vention.
La fig.1 est une vue latérale d'un turbo réacteur<B>pourvu</B> de cette forme d'exécution. La fig. 2 est une vue isométrique, par tiellement en section; de cette forme d'exé cution.
La fig. 3 est une vue d'un détail de cette forme d'exécution.
Le turboréacteur représenté à la. fig. @. présente un compresseur axial 10, un dispo sitif de combustion 11 et une turbine 12. La boîte à tuyères 13 relie. le cône d'échappement 14 à l'échine 15 qui est l'élément de structure principal du turboréacteur et porte les pa liers 16 et 17. On. notera. dans cette figure que le dispositif de combustion 11 comprend six chambres de .combustion, 18.
La boîte à tuyères 13 (fig. 2) de ce turbo réacteur comprend une enveloppe extérieure 20 et une enveloppe intérieure 21. Ces deux enveloppes sont reliées entre elles à l'endroit de la bride 22 par la.quelle toute la boîte à tuyères est montée sur l'échine 7.5, et forment entre elles un espace.
La boîte comprend six tubulures cylin driques 23 disposées symétriquement autour de la bride 22, et qui sont raccordées aux enveloppes extérieures des six chambres de combustion 18. Ces tubulures sont raccordées à des ouvertures d'une paroi tronconique an térieure que comprend l'enveloppe extérieure 20. A son extrémité arrière l'enveloppe exté rieure présente une bride 24 par laquelle la boite est fixée à la structure comprenant le cône d'échappement 14.
Six tuyères 25 s'étendant dans les tubu lures 23 et dans l'espace ménagé entre les enveloppes 20 et 27. (fig.2) amènent, les gaz chauds des chambres de combustion à l'au- bage directeur 26 de la turbine, monté dans l'orifice annulaire de sortie de la boîte à tuyères. Chaque tuyère a une portion d'en trée cylindrique 27 ajustée dans l'une des tu bulures cylindriques 23 et raccordée à une portion dont la section se transforme vers l'arrière jusqu'à correspondre, à son extré mité de sortie 28, à un secteur d'anneau.
Les extrémités de sortie 28 des six tuyères 25 sont en contact bout à bout l'une avec l'autre de manière à former ensemble un anneau situé en regard de l'aubage directeur 26.
L'enveloppe intérieure 21 est de forme tronconique et est fixée par son extrémité avant de plus petit diamètre au bord inté rieur de la paroi tronconique antérieure de l'enveloppe 20 au moyen de boulons passant par la bride 22 précitée. Une portée annu laire 29 est prévue à l'extrémité arrière de l'enveloppe intérieure pour le montage de l'aubage directeur.
Des entretoises creuses 30 forment en outre des liaisons de support entre l'enve loppe extérieure 20 et l'enveloppe intérieure 21. Ces entretoises 30 sont disposées dans les intervalles qui séparent les portions médianes des tuyère 25.
Chaque entretoie 30 sert à for mer un conduit reliant une ouverture de l'enveloppe intérieure à une ouverture 32 d'une paroi de révolution 34 de l'enveloppe extérieure 20 faisant corps avec l'extrémité postérieure de la paroi tronconique de cette enveloppe.
Chaque entretoise 30 comprend une partie tubulaire 30a intérieure raccordée à une partie extérieure 30b formée au moyen d'une tôle recourbée en forme de [J dont les bord < , latéraux sont soudés à la. paroi tronco nique de l'enveloppe 20 et dont les, bords su périeures sont soudés à la paroi 34.
Les ou- vertiues 32 de la paroi 34 s'ouvrent, dans une
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canalisation <SEP> annulaire <SEP> 33 <SEP> formée <SEP> entre <SEP> cette
<tb> paroi <SEP> 34 <SEP> et <SEP> une <SEP> paroi <SEP> périphérique <SEP> extérieure
<tb> 35 <SEP> rapportée <SEP> comprenant <SEP> une <SEP> partie <SEP> evIin driqute <SEP> et <SEP> des <SEP> brides <SEP> dirigées <SEP> vers <SEP> l'intérieur
<tb> et <SEP> rejoignant <SEP> la <SEP> paroi <SEP> 34, <SEP> à. <SEP> laquelle <SEP> elles <SEP> sont
<tb> soudées. <SEP> La. <SEP> canalisation <SEP> 33 <SEP> commiiniquc <SEP> avec
<tb> des <SEP> ouvertures <SEP> d'échappement, <SEP> d'air <SEP> 36.
<SEP> Dans
<tb> une <SEP> variante <SEP> c'est <SEP> la <SEP> paroi <SEP> extérieure <SEP> qui
<tb> pourrait <SEP> faire <SEP> corps <SEP> avec <SEP> la <SEP> paroi <SEP> tronco nique <SEP> antérieure <SEP> de <SEP> l'enveloppe <SEP> 20, <SEP> la. <SEP> paroi
<tb> 34 <SEP> étant <SEP> rapportée <SEP> et.
<SEP> soudée <SEP> à <SEP> la <SEP> paroi <SEP> 3,.
<tb> L'ouverture <SEP> de <SEP> l'enveloppe <SEP> intérieure <SEP> 21
<tb> que <SEP> le <SEP> conduit <SEP> formé <SEP> au <SEP> moyen <SEP> de <SEP> chaque
<tb> entretoise <SEP> fait <SEP> communiquer <SEP> avec <SEP> une <SEP> ouver ture <SEP> 32 <SEP> de <SEP> la <SEP> paroi <SEP> 34 <SEP> est <SEP> constituée <SEP> par
<tb> l'alésage <SEP> d'une <SEP> douille <SEP> 40 <SEP> vissée <SEP> dans <SEP> un <SEP> col let <SEP> 31 <SEP> de <SEP> l'enveloppe <SEP> 21 <SEP> et <SEP> auquel <SEP> l'extré mité <SEP> libre <SEP> de <SEP> la <SEP> partie <SEP> tubulaire <SEP> 30a <SEP> de
<tb> l'entretoise <SEP> est <SEP> fixée <SEP> par <SEP> une <SEP> bride <SEP> 3 <SEP> 7 <SEP> au
<tb> moyen <SEP> de <SEP> quatre <SEP> boulons <SEP> 39 <SEP> vissés <SEP> dans <SEP> des
<tb> trous <SEP> taraudés <SEP> 38 <SEP> de
<SEP> la <SEP> bride <SEP> 37. <SEP> Une <SEP> ron delle <SEP> d'étanchéité <SEP> 41 <SEP> est <SEP> interposée <SEP> entre <SEP> la
<tb> douille <SEP> 40 <SEP> et <SEP> la <SEP> bride <SEP> 37.
<tb> Lors <SEP> de <SEP> l'assemblage <SEP> clés <SEP> enveloppes <SEP> les
<tb> boulons <SEP> 39 <SEP> sont <SEP> insérés <SEP> et <SEP> serrés <SEP> suffisam ment <SEP> pour <SEP> fixer <SEP> la <SEP> bride <SEP> 3 <SEP> 7 <SEP> à <SEP> l'enveloppe <SEP> in térieure <SEP> 21. <SEP> sans <SEP> déformation;
<SEP> les <SEP> dimensions
<tb> des <SEP> pièces <SEP> sont <SEP> choisies <SEP> de <SEP> manière <SEP> que <SEP> ce
<tb> serrage <SEP> ne <SEP> produise <SEP> pas <SEP> de <SEP> contact <SEP> entre <SEP> la
<tb> bride <SEP> 37 <SEP> et <SEP> le <SEP> collet <SEP> 31. <SEP> de <SEP> l'enveloppe. <SEP> Les
<tb> douilles <SEP> 40 <SEP> sont <SEP> alors <SEP> vissées <SEP> dans <SEP> les <SEP> collets
<tb> 31 <SEP> et <SEP> serrées <SEP> jusqu'à <SEP> ce <SEP> que <SEP> chaque <SEP> rondelle
<tb> d'étanchéité <SEP> 41 <SEP> soit. <SEP> pressée <SEP> contre <SEP> la <SEP> face <SEP> de
<tb> la <SEP> bride <SEP> 37 <SEP> de <SEP> manière <SEP> à <SEP> assurer <SEP> l'étanchéité
<tb> aux <SEP> gaz <SEP> sans <SEP> que <SEP> les <SEP> boulons <SEP> 39 <SEP> soient <SEP> sou mis <SEP> à <SEP> une <SEP> tension <SEP> excessive;
<SEP> crà <SEP> ce <SEP> à. <SEP> ce <SEP> mode
<tb> de <SEP> construction, <SEP> un <SEP> alignement <SEP> précis <SEP> entre
<tb> les <SEP> portions <SEP> tubulaires <SEP> 30a <SEP> des <SEP> entretoises <SEP> et
<tb> des <SEP> trous <SEP> centraux <SEP> des <SEP> collets <SEP> 31 <SEP> n'est <SEP> pas <SEP> né cessaire.
<tb> L'air <SEP> de <SEP> refroidissement <SEP> pour <SEP> les <SEP> paliers,
<tb> qui <SEP> est <SEP> prélevé <SEP> à <SEP> un <SEP> étage <SEP> approprié <SEP> du <SEP> com- <SEP> i
<tb> presseur <SEP> et <SEP> canalisé <SEP> dans, <SEP> l'échine <SEP> du <SEP> turbo moteur, <SEP> traverse <SEP> l'échine <SEP> jusqu'au <SEP> palier <SEP> 17
<tb> de <SEP> la <SEP> turbine <SEP> et <SEP> après <SEP> avoir <SEP> passé <SEP> à.
<SEP> travers <SEP> ce
<tb> palier <SEP> est <SEP> recueilli <SEP> par <SEP> l'espace <SEP> entouré <SEP> par
<tb> l'enveloppe <SEP> intérieure <SEP> 21 <SEP> de <SEP> la. <SEP> boîte <SEP> à <SEP> i
<tb> tuyères. <SEP> Cet <SEP> espace <SEP> est <SEP> fermé <SEP> à. <SEP> l'arrière <SEP> par un écran qui le sépare d'un espace à pression plus élevée pour empêcher les gaz chaude qui traversent l'aubage directeur 26 de eéchap- per vers l'intérieur;
ainsi, l'air qui a servi ait refroidissement ne peut s' co1,uler qu'a tra vers les entretoises 30 vers la canalisation 33. Cet air quitte alors cette canalisation par les raccords de sortie 36.
La boîte à tuyères décrite ne présentant pas de pattes de montage pour la. fixation du turboréacteur sur ses supports principaux peut, par conséquent, être construite en tôles relativement minces. Dans ces conditions, il est désirable qu'aucun coude ou raccord de dimensions restreintes ne soit fixé à la paroi 34 de l'enveloppe extérieure à l'endroit des ouvertures 32.. La canalisation 33 ayant en coupe transversale une forme relativement plate mais présentant la:
section de passage nécessaire, ceci évite toute augmentation sen sible du diamètre extérieur de la. boîte à tuyères; en fait, le diamètre extérieur de l'enveloppe 20 est sensiblement plus petit que le diamètre du cercle enveloppant les tubu lures cylindriques 23.
<B> Nozzle box of a gas turbine installation. </B> The present invention relates to a nozzle box of a gas turbine installation, for example a nozzle box of a turbo- jet engine or turbine engine for aircraft.
This nozzle box comprises an outer casing comprising a wall provided (the openings, an inner casing provided with openings, arranged inside the outer casing so as to form a space between these two casings and surrounding a space in which arrives the air having served for cooling, for example a main bearing of the installation, and spacers forming support links between the two envelopes, each spacer serving to form a duct for the air connecting an opening of the inner casing to an opening of said wall of the outer casing, and is characterized in that the outer casing comprises,
in addition to said wall in which are formed said openings, an outer peripheral wall, these walls forming between them an annular pipe in which open said openings of said inner wall of the outer casing and which communicates with at least an air exhaust opening.
Thanks to this arrangement, it is possible to achieve a compact arrangement of ducts serving for the exhaust of the air having served for cooling without significantly increasing the diameter of the nozzle box. The drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
FIG. 1 is a side view of a turbojet <B> provided </B> with this embodiment. Fig. 2 is an isometric view, partially in section; of this form of execution.
Fig. 3 is a view of a detail of this embodiment.
The turbojet shown in. fig. @. has an axial compressor 10, a combustion device 11 and a turbine 12. The nozzle box 13 connects. the exhaust cone 14 at the chine 15 which is the main structural element of the turbojet engine and carries the bearings 16 and 17. On. will note. in this figure that the combustion device 11 comprises six .combustion chambers, 18.
The nozzle box 13 (FIG. 2) of this turbo-reactor comprises an outer casing 20 and an inner casing 21. These two casings are connected together at the location of the flange 22 by la.quelle the entire nozzle box is mounted on the chine 7.5, and form a space between them.
The box comprises six cylindrical pipes 23 arranged symmetrically around the flange 22, and which are connected to the outer envelopes of the six combustion chambers 18. These pipes are connected to openings of an anterior frustoconical wall that the outer casing comprises. 20. At its rear end the outer casing has a flange 24 by which the box is fixed to the structure comprising the exhaust cone 14.
Six nozzles 25 extending in the tubes 23 and in the space formed between the casings 20 and 27. (fig. 2) bring the hot gases from the combustion chambers to the director blade 26 of the turbine, mounted in the annular outlet of the nozzle box. Each nozzle has a cylindrical inlet portion 27 fitted in one of the cylindrical bulures 23 and connected to a portion whose section is transformed towards the rear until it corresponds, at its outlet end 28, to a ring sector.
The outlet ends 28 of the six nozzles 25 are in end-to-end contact with one another so as to form together a ring situated opposite the director blading 26.
The inner casing 21 is frustoconical in shape and is fixed by its front end of smaller diameter to the inner edge of the front frustoconical wall of the casing 20 by means of bolts passing through the aforementioned flange 22. An annu lar bearing 29 is provided at the rear end of the inner casing for mounting the steering vane.
Hollow spacers 30 further form support connections between the outer casing 20 and the inner casing 21. These spacers 30 are disposed in the gaps which separate the middle portions of the nozzle 25.
Each strut 30 serves to form a conduit connecting an opening of the inner casing to an opening 32 of a wall of revolution 34 of the outer casing 20 forming one unit with the rear end of the frustoconical wall of this casing.
Each spacer 30 comprises an inner tubular part 30a connected to an outer part 30b formed by means of a bent sheet in the form of [J, the side edges of which are welded to the. frustoconical wall of the casing 20 and the upper edges of which are welded to the wall 34.
The openings 32 of the wall 34 open, in a
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pipe <SEP> annular <SEP> 33 <SEP> formed <SEP> between <SEP> this
<tb> wall <SEP> 34 <SEP> and <SEP> an outer <SEP> wall <SEP> peripheral <SEP>
<tb> 35 <SEP> reported <SEP> comprising <SEP> a <SEP> part <SEP> evIin driqute <SEP> and <SEP> of the <SEP> flanges <SEP> directed <SEP> towards <SEP> the interior
<tb> and <SEP> joining <SEP> the <SEP> wall <SEP> 34, <SEP> to. <SEP> which <SEP> they <SEP> are
<tb> welded. <SEP> The. <SEP> pipe <SEP> 33 <SEP> commiiniquc <SEP> with
<tb> of <SEP> openings <SEP> exhaust, <SEP> of air <SEP> 36.
<SEP> In
<tb> a <SEP> variant <SEP> it is <SEP> the <SEP> outer <SEP> wall <SEP> which
<tb> could <SEP> make <SEP> body <SEP> with <SEP> the <SEP> wall <SEP> truncated <SEP> earlier <SEP> of <SEP> the envelope <SEP> 20, <SEP > the. <SEP> wall
<tb> 34 <SEP> being <SEP> reported <SEP> and.
<SEP> welded <SEP> to <SEP> the <SEP> wall <SEP> 3 ,.
<tb> The opening <SEP> of <SEP> the inner <SEP> envelope <SEP> 21
<tb> that <SEP> the <SEP> leads <SEP> formed <SEP> to the average <SEP> <SEP> of <SEP> each
<tb> spacer <SEP> causes <SEP> to communicate <SEP> with <SEP> a <SEP> opening <SEP> 32 <SEP> of <SEP> the <SEP> wall <SEP> 34 <SEP> is < SEP> constituted <SEP> by
<tb> the bore <SEP> of a <SEP> sleeve <SEP> 40 <SEP> screwed <SEP> in <SEP> a <SEP> col let <SEP> 31 <SEP> of <SEP> l ' envelope <SEP> 21 <SEP> and <SEP> to which <SEP> the free <SEP> end <SEP> of <SEP> the <SEP> tubular <SEP> part <SEP> 30a <SEP> of
<tb> the spacer <SEP> is <SEP> fixed <SEP> by <SEP> a <SEP> flange <SEP> 3 <SEP> 7 <SEP> to the
<tb> average <SEP> of <SEP> four <SEP> bolts <SEP> 39 <SEP> screwed <SEP> in <SEP> of
<tb> tapped <SEP> holes <SEP> 38 <SEP> of
<SEP> the <SEP> flange <SEP> 37. <SEP> A <SEP> seal <SEP> <SEP> 41 <SEP> is <SEP> interposed <SEP> between <SEP> the
<tb> sleeve <SEP> 40 <SEP> and <SEP> the <SEP> flange <SEP> 37.
<tb> In <SEP> of <SEP> assembly <SEP> keys <SEP> envelopes <SEP> the
<tb> bolts <SEP> 39 <SEP> are <SEP> inserted <SEP> and <SEP> tightened <SEP> sufficiently <SEP> to <SEP> fix <SEP> the <SEP> flange <SEP> 3 < SEP> 7 <SEP> to <SEP> the inner <SEP> envelope <SEP> 21. <SEP> without <SEP> deformation;
<SEP> the <SEP> dimensions
<tb> of <SEP> parts <SEP> are selected <SEP> <SEP> of <SEP> way <SEP> than <SEP> this
<tb> tightening <SEP> does <SEP> produce <SEP> not <SEP> of <SEP> contact <SEP> between <SEP> the
<tb> flange <SEP> 37 <SEP> and <SEP> the <SEP> collar <SEP> 31. <SEP> of <SEP> the envelope. <SEP> The
<tb> bushings <SEP> 40 <SEP> are <SEP> then <SEP> screwed <SEP> in <SEP> the <SEP> collars
<tb> 31 <SEP> and <SEP> tight <SEP> until <SEP> this <SEP> that <SEP> each <SEP> washer
<tb> sealing <SEP> 41 <SEP> either. <SEP> pressed <SEP> against <SEP> the <SEP> face <SEP> of
<tb> the <SEP> flange <SEP> 37 <SEP> from <SEP> way <SEP> to <SEP> ensure <SEP> tightness
<tb> to <SEP> gas <SEP> without <SEP> that <SEP> the <SEP> bolts <SEP> 39 <SEP> are <SEP> under <SEP> to <SEP> a <SEP> voltage < MS> excessive;
<SEP> crto <SEP> this <SEP> to. <SEP> this <SEP> mode
<tb> of <SEP> construction, <SEP> a precise <SEP> <SEP> alignment <SEP> between
<tb> the <SEP> tubular <SEP> portions <SEP> 30a <SEP> of the <SEP> spacers <SEP> and
<tb> of the <SEP> holes <SEP> central <SEP> of the <SEP> collars <SEP> 31 <SEP> is <SEP> not <SEP> necessary.
<tb> Air <SEP> from <SEP> cooling <SEP> for <SEP> the <SEP> bearings,
<tb> which <SEP> is <SEP> taken <SEP> to <SEP> an appropriate <SEP> stage <SEP> <SEP> from <SEP> com <SEP> i
<tb> presser <SEP> and <SEP> channeled <SEP> in, <SEP> the spine <SEP> of the <SEP> turbo engine, <SEP> crosses <SEP> the spine <SEP> to < SEP> stage <SEP> 17
<tb> of <SEP> the <SEP> turbine <SEP> and <SEP> after <SEP> having <SEP> passed <SEP> to.
<SEP> through <SEP> this
<tb> landing <SEP> is <SEP> collected <SEP> by <SEP> space <SEP> surrounded <SEP> by
<tb> the inner <SEP> envelope <SEP> 21 <SEP> of <SEP> la. <SEP> box <SEP> to <SEP> i
<tb> nozzles. <SEP> This <SEP> space <SEP> is <SEP> closed <SEP> to. <SEP> the rear <SEP> by a screen which separates it from a space at higher pressure to prevent the hot gases which pass through the guide vane 26 from escaping inwards;
thus, the air which has been used for cooling can only co1, uler through the spacers 30 towards the pipe 33. This air then leaves this pipe through the outlet fittings 36.
The described nozzle box does not have mounting brackets for the. Fixing the turbojet on its main supports can, therefore, be constructed from relatively thin sheets. Under these conditions, it is desirable that no elbow or connection of restricted dimensions be fixed to the wall 34 of the outer casing at the location of the openings 32. The pipe 33 having in cross section a relatively flat shape but having the:
necessary passage section, this avoids any appreciable increase in the external diameter of the. nozzle box; in fact, the outside diameter of the casing 20 is substantially smaller than the diameter of the circle enveloping the cylindrical tubes 23.