ES2621948T3 - Conjunto de combustión de turbomotor que comprende un circuito de alimentación de combustible mejorado - Google Patents

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ES2621948T3
ES2621948T3 ES14704845.8T ES14704845T ES2621948T3 ES 2621948 T3 ES2621948 T3 ES 2621948T3 ES 14704845 T ES14704845 T ES 14704845T ES 2621948 T3 ES2621948 T3 ES 2621948T3
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Jean-Pierre BADET
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Abstract

Conjunto de combustión de turbomotor (1), que comprende: - una cámara de combustión (10), - al menos un inyector de arranque (17), adaptado para iniciar la combustión dentro de la cámara, - una pluralidad de inyectores principales (18) repartidos a intervalos angulares constantes por la circunferencia de la cámara de combustión, adaptados para alimentar con combustible la cámara de combustión cuando está iniciada la combustión, y - un circuito de alimentación de combustible (40) a los inyectores, en el que la cámara de combustión (10) está delimitada por dos paredes de revolución, externa (14) e interna (12), que discurren una en el interior de la otra y que están relacionadas por una pared anular de fondo de cámara (16), caracterizándose el conjunto de combustión por que el circuito de alimentación de combustible (40) está adaptado para alimentar al menos un inyector de arranque en continuo, de tal modo que dicho inyector sea alimentado con combustible tanto en el transcurso de la iniciación de la combustión como en la alimentación de la cámara cuando está iniciada la combustión, por que cada inyector de arranque (17) alimentado en continuo está orientado hacia la pared de fondo de cámara (16) y está dimensionado para difundir un haz (F) de combustible que presenta una abertura angular en una primera dirección comprendida entre 120° y 180°, y por que el caudal de combustible inyectado por los inyectores principales (18') entre los cuales se hallan dispuestos los inyectores de arranque (17) es reducido con respecto al caudal inyectado por los demás inyectores principales (18), y por que cada inyector de arranque (17) se halla dispuesto entre dos inyectores principales (18') consecutivos, a igual distancia de los mismos.

Description

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DESCRIPCION
Conjunto de combustion de turbomotor que comprende un circuito de alimentacion de combustible mejorado Campo de la invencion
La invencion se refiere, de manera general, al campo de los turbomotores y, mas en particular, al campo de los conjuntos de combustion de turbomotores, que comprenden una camara de combustion y una pluralidad de inyectores exclusivos para el arranque y para la alimentacion de combustible a la camara de combustion.
Estado de la tecnica
Con referencia a la figura 1, los turbomotores 1 incluyen convencionalmente una camara de combustion 10 y un distribuidor 20 alojados dentro de un carter 30, estando la camara de combustion delimitada por unas paredes de revolucion externa 14 e interna 12 que discurren una en el interior de la otra y que estan relacionadas por una pared anular de fondo de camara 16.
El carter presenta asimismo una pared interna 32 y una pared externa 31 a las cuales estan respectivamente fijadas las paredes interna 12 y externa 14 de la camara de combustion.
En la camara de combustion es inyectada una mezcla de aire y de combustible por una pluralidad de inyectores, siendo inflamada esta mezcla para generar la energfa necesaria para la propulsion del turbomotor.
Dentro de una camara de combustion van dispuestos varios tipos de inyectores, entre ellos los inyectores de arranque 17, que forman parte del sistema de ignicion que comprende al menos una bujfa; este sistema de ignicion permite inflamar la mezcla de aire y combustible, iniciar la combustion y propagarla a los inyectores principales. Los inyectores de arranque generalmente penetran en la camara de combustion a traves de un orificio practicado en la pared externa de la camara de combustion.
Para caracterizar los inyectores, se utiliza una magnitud denominada Flow Number (FN) igual al caudal, en L/h, del inyector, dividido por la rafz cuadrada de la diferencia de presion, en bares, de la mezcla inyectada entre su presion a la entrada y a la salida del inyector.
El Flow Number de los inyectores de arranque es inferior al Flow Number de los inyectores principales para un turbomotor dado. El Flow Number de un inyector principal de una maquina es, tfpicamente, de 3 a 10 veces el Flow Number de un inyector de arranque de la misma maquina.
El Flow Number de un inyector de arranque esta comprendido tfpicamente entre 1 y 4, preferentemente entre 1,5 y 2, en tanto que el de un inyector principal es tfpicamente superior a 4, por ejemplo, comprendido entre 5 y 15, ventajosamente entre 7 y 12.
Esta diferencia de Flow Number es resultado de una diferencia de funcionalidad de los inyectores: la iniciacion de la combustion en la camara por los inyectores de arranque precisa de una escasa cantidad de combustible, en tanto que la prosecucion, por los inyectores principales, de la combustion en el seno de la camara parar conferir su potencia al turbomotor precisa de un caudal mucho mayor. Evidentemente, los valores de FN de los inyectores principales o de los inyectores de arranque dependen de la potencia y del ciclo termodinamico del motor.
En la camaras llamadas “de tubos”, cada inyector principal aboca en un tubo de prevaporizacion 19, que incluye un conducto dotado de dos orificios de escape que abocan en la camara de combustion.
En funcionamiento, los inyectores de arranque inician la combustion inflamando el combustible merced a una bujfa y, asf, calientan los tubos de prevaporizacion.
Seguidamente, son alimentados los inyectores principales para proseguir la combustion en la camara, proyectando combustible en el interior de los tubos. Durante esta etapa, cesa la alimentacion de los inyectores de arranque y estos son purgados para evitar una coquizacion que podna llevar consigo su atascamiento.
En las figuras 2a y 2b se ha representado el circuito de alimentacion de combustible que permite la puesta en practica de este ciclo de combustion, respectivamente en fase de ignicion de la camara, cuando son alimentados los inyectores de arranque, y en fase de purga de dichos inyectores.
El circuito de alimentacion de combustible 40 comprende un conducto de alimentacion 43 de los inyectores de arranque, un conducto de alimentacion 44 de los inyectores principales 18 y un conducto de distribucion de combustible 42, en comunicacion fluida con los conductos de alimentacion y adaptado para alimentarlos con combustible.
Este circuito presenta, ademas, un circuito de purga 46, hacia la atmosfera, de los inyectores de arranque, accionado por una electrovalvula de arranque 47 que cierra, cuando es accionada tal como en la figura 2b, la comunicacion fluida entre el conducto de distribucion 42 y el conducto de alimentacion 43 de los inyectores de
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arranque.
El circuito de alimentacion 40 comprende asimismo una valvula de nivel 45, adaptada para cerrar la comunicacion fluida entre el conducto de alimentacion 44 de los inyectores principales y el resto del circuito cuando la presion dentro del conducto de distribucion de combustible, aguas abajo de su conexion con el conducto de alimentacion de los inyectores de arranque, es inferior a un umbral predeterminado. De este modo, esta valvula 45 se abre a consecuencia de un aumento de la presion, en el circuito de distribucion, consecutivo al aumento del caudal de combustible inyectado en la camara de combustion despues de haber realizado la ignicion para aumentar el regimen del motor.
Finalmente, la camara de combustion comprende una funcion antiextincion en caso de disminucion brusca de regimen, para no tener que volver a encender la camara de combustion en regimen post-arranque del turbomotor.
Esta funcion antiextincion recae en la utilizacion de un inyector principal priorizado 180, que es el inyector que se alimenta mayoritariamente si la presion de combustible dentro del circuito de alimentacion es demasiado baja. Para conseguir esto, se preve una valvula de distribucion 48 entre el conducto de alimentacion 49 del inyector priorizado y el conducto de alimentacion 44 de los demas inyectores para cerrar la comunicacion fluida con este conducto en caso de disminucion del caudal.
Por lo tanto, el circuito de alimentacion es un ensamble complejo que presenta un elevado coste de produccion debido al gran numero de piezas que incluye.
Los documentos EP 1475569, FR 2971039, US 5881550 y FR 2922995 presentan conjuntos de combustion de turbomotor segun la tecnica anterior.
Presentacion de la invencion
La invencion tiene por finalidad solucionar el problema antes mencionado, proponiendo un conjunto de combustion de turbomotor que comprende un circuito de alimentacion de combustible simplificado.
A este respecto, la invencion propone un conjunto de combustion de turbomotor, segun la reivindicacion 1, que comprende:
- una camara de combustion,
- al menos un inyector de arranque, adaptado para iniciar la combustion dentro de la camara,
- una pluralidad de inyectores principales repartidos a intervalos angulares constantes por la circunferencia de la camara de combustion, adaptados para alimentar con combustible la camara de combustion cuando esta iniciada la combustion, y
- un circuito de alimentacion de combustible a los inyectores,
en el que la camara de combustion esta delimitada por dos paredes de revolucion, externa e interna, que discurren una en el interior de la otra y que estan relacionadas por una pared anular de fondo de camara, caracterizandose el conjunto de combustion por que el circuito de alimentacion de combustible esta adaptado para alimentar al menos un inyector de arranque en continuo, de tal modo que dicho inyector sea alimentado con combustible tanto en el transcurso de la iniciacion de la combustion como en la alimentacion de la camara cuando esta iniciada la combustion,
por que cada inyector de arranque alimentado en continuo esta orientado hacia la pared de fondo de camara y esta dimensionado para difundir un haz de combustible que presenta una abertura angular en una primera direccion comprendida entre 120° y 180°, y
por que el caudal de combustible inyectado por los inyectores principales entre los cuales se hallan dispuestos los inyectores de arranque es reducido con respecto al caudal inyectado por los demas inyectores principales,
y por que cada inyector de arranque se halla dispuesto entre dos inyectores principales consecutivos, a igual distancia de los mismos.
Ventajosamente, aunque facultativamente, el conjunto de combustion segun la invencion puede presentar, ademas, una de las siguientes caractensticas:
- el circuito de alimentacion esta adaptado para alimentar en continuo el conjunto de los inyectores de arranque.
- La razon del caudal dividido por la rafz cuadrada de la diferencia de presion de la mezcla de combustible entre su presion en la entrada y a la salida del inyector para los inyectores principales entre los cuales se halla dispuesto cada inyector de arranque es inferior a dicha razon para los demas inyectores principales.
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- Cada inyector de arranque alimentado en continuo esta dimensionado para difundir un haz que presenta una abertura angular comprendida entre 15 y 35° en una segunda dimension ortogonal a la primera direccion.
- La camara de combustion es del tipo camara de inyectores aerodinamicos o aeromecanicos.
- La camara es del tipo de tubos de prevaporizacion, estando conformado cada tubo de prevaporizacion para que el combustible inyectado por los inyectores principales sea dirigido hacia la pared de fondo de camara.
- La camara de combustion comprende:
o en su pared interna, una pluralidad de orificios de admision de aire, y
o en su pared externa, una pluralidad de orificios, llamados de dilucion,
en el que el numero y el diametro de dichos orificios estan adaptados para repartir la admision de aire dentro de la camara de combustion y para conservar la homogeneidad del campo de temperaturas dentro de dicha camara.
- La camara de combustion es una camara de flujo invertido.
- El circuito de alimentacion de combustible comprende:
o un conducto de alimentacion de los inyectores de arranque,
o un conducto de alimentacion de los inyectores principales y
o un conducto de distribucion de combustible, en comunicacion fluida con los conductos de alimentacion y adaptado para alimentar dichos conductos con combustible,
comprendiendo el circuito de alimentacion, ademas, un sistema de reparto adaptado para cerrar la comunicacion fluida entre el conducto de distribucion de combustible y el conducto de alimentacion de los inyectores principales cuando la presion de combustible dentro del conducto de distribucion es inferior a un umbral predeterminado.
- El sistema de reparto, ademas, esta adaptado para repartir el caudal de combustible entre unos inyectores principales que presentan un caudal reducido y los demas inyectores principales.
Merced a la alimentacion continua de los inyectores de arranque, el circuito de alimentacion de combustible ya no necesita comprender un circuito de purga.
Ademas, el hecho de alimentar combustible en continuo a los inyectores de arranque permite mantener encendida la camara incluso en caso de rapida reduccion del caudal de combustible hacia los inyectores principales -por ejemplo, en caso de reduccion del regimen del turbomotor-. Por lo tanto, se suprime la funcion de inyector priorizado y la adaptacion del circuito de alimentacion de combustible realizada al efecto.
Adicionalmente, el hecho de adaptar el haz de combustible difundido por los inyectores de arranque y de reducir el caudal de los inyectores principales adyacentes a los inyectores de arranque con respecto al de los demas inyectores principales permite preservar la homogeneidad del combustible dentro de la camara de combustion y, por tanto, mantener la vida util de las piezas agua abajo de la camara.
Descripcion de las figuras
Otras caractensticas, propositos y ventajas de la invencion se desprenderan de la descripcion que sigue, que es puramente ilustrativa y no limitativa, y que debe leerse con relacion a los dibujos que se acompanan, en los cuales:
la figura 1, ya descrita, representa una vista en seccion axial de un turbomotor del estado de la tecnica.
Las figuras 2a y 2b, tambien ya descritas, representan un circuito de alimentacion de combustible a los inyectores de un turbomotor del estado de la tecnica, respectivamente en una fase de alimentacion de los inyectores de arranque y en una fase de purga de dichos inyectores.
La figura 3a representa una vista parcialmente seccionada de un turbomotor que comprende una camara de combustion del tipo de tubos de prevaporizacion,
la figura 3b representa una vista parcialmente seccionada de un turbomotor que comprende una camara de combustion de inyectores aerodinamicos o aeromecanicos,
la figura 4 representa un circuito de alimentacion de combustible a los inyectores de un turbomotor.
La figura 5 representa una vista en seccion transversal de un turbomotor, y
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la figura 6 representa una vista en perspectiva parcial de una camara de combustion de un turbomotor.
Descripcion detallada de al menos una forma de realizacion de la invencion
Con referencia a las figuras 3a y 3b, se ha representado un conjunto de combustion de turbomotor 1, que comprende una camara de combustion 10 y un carter 30 (representado en la figura 3b), estando delimitada la camara de combustion 10 por dos paredes de revolucion, externa 14 e interna 12, que discurren una en el interior de la otra y que estan relacionadas por una pared anular de fondo de camara 16.
El carter comprende asimismo una pared externa 31 (representada en la figura 3b) y una pared interna (no representada en la figura 3b), a las cuales estan respectivamente fijadas las paredes interna 12 y externa 14 de la camara de combustion.
El turbomotor 1 comprende, ademas, una pluralidad de inyectores de combustible, que comprende al menos un inyector de arranque 17, preferentemente al menos dos inyectores de arranque 17, y una pluralidad de inyectores principales 18, preferentemente al menos tres inyectores principales 18, por ejemplo, 8 inyectores principales.
El sistema de ignicion comprende al menos un inyector de arranque 17 y dos bupas (no representadas) adaptadas para inflamar el haz de combustible entregado por el inyector 17 y, asp iniciar la combustion dentro de la camara.
De acuerdo con una primera forma de realizacion del turbomotor, representada en la figura 3a, la camara de combustion es del tipo de tubos de prevaporizacion, en la que cada inyector principal 18 aboca en un tubo de prevaporizacion 19, que a su vez aboca en el interior de la camara. Cada tubo de prevaporizacion comprende un conducto que aboca, por dos orificios, en la camara de combustion.
Los tubos de prevaporizacion 19 penetran en el interior de la camara de combustion a traves de un orificio practicado en la pared externa 14 o en la pared de fondo de camara 16 de la camara de combustion 10, y presentan una seccion en T cuyos extremos estan incurvados hacia la pared de fondo de camara.
De acuerdo con una segunda forma de realizacion del turbomotor, representada en la figura 3b, los inyectores principales 18 son de tipo aerodinamico o aeromecanico, y penetran directamente en el interior de la camara 10 a traves de un orificio practicado en la pared de fondo de camara 16.
Ventajosamente, la camara de combustion es del tipo de flujo invertido.
El turbomotor 1 comprende asimismo un circuito de alimentacion de combustible 40 a los inyectores, habiendose representado dicho circuito en la figura 4.
El circuito de alimentacion de combustible comprende una entrada de inyeccion de combustible 41, por la que el combustible penetra en el circuito a un conducto de distribucion de combustible 42.
El conducto de distribucion de combustible esta relacionado con los inyectores de arranque mediante un conducto de alimentacion 43 de los inyectores de arranque, y con los inyectores principales mediante un conducto de alimentacion 44 de los inyectores principales.
El circuito de alimentacion de combustible esta adaptado para alimentar en continuo los inyectores de arranque, de modo que dichos inyectores sean alimentados con combustible tanto en el transcurso de una etapa de iniciacion de la combustion, en cuyo transcurso el combustible es inflamado por la bupa, como en el transcurso de la posterior etapa de alimentacion de combustible a la camara, cuando ya esta iniciada la combustion.
Para proceder a la alimentacion en continuo de los inyectores de arranque, el circuito comprende un sistema de reparto 45 adaptado para cerrar la comunicacion fluida entre el conducto de distribucion de combustible y el conducto de alimentacion de los inyectores principales, por ejemplo cuando la presion del combustible dentro del conducto de distribucion es inferior a un umbral predeterminado.
De este modo, el combustible se dirige de manera priorizada hacia los inyectores de arranque, y solamente en un aumento de presion del combustible -por ejemplo, consecutivo a un aumento de regimen del turbomotor- es cuando se alimentan los inyectores principales.
Debido a la alimentacion en continuo de los inyectores de arranque, no es necesario purgarlos. Por lo tanto, se elimina el circuito de purga, y el circuito de alimentacion de combustible se ve simplificado.
Adicionalmente, la funcion de inyector priorizado se ve eliminada igualmente debido a que los inyectores de arranque cumplen esta funcion, al ser alimentados permanentemente con combustible: en caso de bajada de regimen del turbomotor, los inyectores de arranque permanecen alimentados con combustible y asumen la funcion antiextincion, prosiguiendo la combustion en el interior de la camara.
Por ende, se elimina la valvula de distribucion de los inyectores que permite priorizar un inyector principal, y el circuito de alimentacion de combustible se ve aun mas simplificado y se hace menos costoso en su fabricacion.
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La constitucion de la camara de combustion y el posicionamiento de los inyectores tienen que estar adaptados para conservar una correcta homogeneidad de los campos de temperatura dentro de la camara y a la salida de la camara.
Para conseguir esto, volviendo a la figura 3a, en el caso en que la camara de combustion es del tipo camara de tubos de prevaporizacion, los inyectores de arranque 17 y los orificios de salida de los tubos de prevaporizacion 19 estan orientados hacia la pared de fondo de camara 16.
Alternativamente, en el caso de una camara de combustion con inyectores aerodinamicos o aeromecanicos, tal como se ilustra en la figura 3b, los inyectores de arranque 17 estan orientados hacia la pared de fondo de camara.
De esta manera, el combustible se inyecta directamente en el flujo en movimiento del combustible en combustion, denominado “recirculacion”.
Esto permite al combustible procedente del inyector de arranque 17 aumentar su tiempo de permanencia en la zona primaria de la camara de combustion, es decir, la zona en la que tienen lugar evaporacion y combustion. Por lo tanto, la combustion del combustible en la zona primaria es cuasi completa, lo cual permite que el combustible inyectado por los inyectores de arranque se comporte de manera similar al combustible inyectado por los tubos de prevaporizacion, de modo que la utilizacion continua de dichos inyectores carece de efecto negativo sobre el rendimiento global de combustion y sobre las emisiones contaminantes.
Ademas, se utilizan inyectores de arranque de tipo “Flat Spray”, es decir, del tipo en el que la seccion transversal del haz F (vease la figura 5) presenta una notable abertura angular en una primera direccion, comprendida entre 120° y 180°, y una abertura angular reducida en una segunda direccion, ortogonal a la primera, comprendida entre 15 y 35°.
El haz de los inyectores de arranque esta orientado contra la pared de fondo de camara de modo que la segunda direccion, correspondiente a la abertura angular reducida, sea radial alrededor del eje del turbomotor, tal y como se ilustra en la figura 5.
La utilizacion de inyectores de arranque de tipo Flat Spray permite repartir por un sector angular mas amplio el aporte puntual de combustible y, asf, obtener un campo de temperatura homogeneo en la zona primaria de la camara de combustion.
Ademas, con referencia a la figura 5, los inyectores principales 18 estan regularmente repartidos por la circunferencia de la camara de combustion, es decir, con un intervalo angular constante entre dos inyectores principales consecutivos.
Los inyectores de arranque se hallan dispuestos entre dos inyectores principales consecutivos y a igual distancia de los mismos, de modo que los orificios de los tubos de prevaporizacion 19 en los que abocan los inyectores principales se hallen dispuestos encarados con los extremos del haz de los inyectores de arranque.
Con objeto de evitar un exceso de riqueza local de combustible en la zona de combustion en la proximidad de los inyectores de arranque, es decir, un acrecentamiento de caudal local originado por los inyectores de arranque alimentados permanentemente, los inyectores principales 18' entre los que se hallan dispuestos los inyectores de arranque presentan un caudal reducido con respecto al caudal de los demas inyectores principales 18.
Esta reduccion de caudal se puede obtener reduciendo el Flow Number de los inyectores 18' con respecto al de los inyectores 18. Efectivamente, esto presenta la ventaja de alimentar los inyectores principales 18 y 18' con la misma presion de inyeccion, lo cual permite simplificar el circuito de combustible aguas arriba de los inyectores.
A tftulo de ejemplo no limitativo, el conjunto de los inyectores principales presenta un Flow Number superior a 4, comprendido por ejemplo entre 5 y 15, ventajosamente entre 7 y 12, aunque ventajosamente, el Flow Number reducido de los inyectores 18' esta comprendido entre 6 y 8, preferentemente, igual a 7, y el Flow Number de los demas inyectores principales es superior o igual a 9. Por su parte, el Flow Number de los inyectores de arranque esta comprendido entre 1 y 4, preferentemente, entre 1,5 y 2. Por supuesto, el Flow Number de los inyectores depende de parametros variables, tales como el tamano del turbomotor, el numero de inyectores, o tambien el maximo caudal de combustible. Un experto en la materia sabra adaptar el valor del Flow Number de los diferentes inyectores utilizados en funcion del turbomotor en el que estan instalados estos inyectores.
Finalmente, los valores de Flow Number tienen que estar adaptados para minimizar, para los regfmenes de gran potencia, la diferencia de caudal de combustible entre un sector de camara correspondiente a un tubo de prevaporizacion y un sector correspondiente a un tubo de prevaporizacion y un inyector de arranque.
Por ejemplo, en el caso en que el turbomotor comprende ocho inyectores principales, cuatro de ellos pueden presentar un Flow Number reducido.
Volviendo a la figura 5, en el caso en que se reduce el caudal de los inyectores 18' con respecto al de los demas inyectores principales 18, sin que por ello se reduzca el Flow Number, el sistema de reparto 45 esta adaptado
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asimismo para repartir el caudal de combustible entre los diferentes tipos de inyectores (es dedr, distribuir un caudal menor a los inyectores 18'). A este respecto, este puede comprender, ademas, un conducto de alimentacion 44' de los inyectores 18', ventajosamente independiente del conducto de alimentacion 44 de los inyectores 18, para permitir que el combustible que alimenta dichos inyectores 18' este a una presion diferente del que alimenta los inyectores 18.
Con referencia a la figura 6, se ha representado una camara de combustion en vista en perspectiva parcial. La camara incluye una zona primaria, que discurre desde la pared de fondo de camara hasta una posicion axial correspondiente a la posicion axial de unos orificios de admision de aire 13 dispuestos en la pared interna 12 de la camara de combustion 10, denominados “agujeros primarios”, midiendose la posicion axial paralelamente al eje del turbomotor. Esta posicion axial se halla dispuesta, por ejemplo, a aproximadamente 40 mm de la pared de fondo de camara.
Los orificios de admision de aire 15 estan repartidos por la circunferencia de la camara de combustion de modo que, por cada tubo de prevaporizacion 19, dos orificios de admision de aire esten enfrentados con un orificio del tubo, y un orificio de admision de aire este enfrentado con el otro orificio del tubo.
Una zona, llamada de dilucion, discurre de la zona primaria a una posicion axial correspondiente a la posicion axial de unos orificios de dilucion 15 dispuestos en la pared externa 14 de la camara, encontrandose esta posicion axial a aproximadamente 70 mm del fondo de camara 16.
El numero y el diametro de los orificios de dilucion y/o los de los orificios de admision pueden estar adaptados con el fin de adaptar angularmente el caudal de admision de aire dentro de la camara. Esto permite tener controlado el campo de temperatura dentro de la camara de combustion, por ejemplo, eliminar ocasionales puntos calientes generados por el aumento puntual de riqueza en combustible debido a la alimentacion en continuo de los inyectores de arranque. Esta adaptacion permite preservar la vida util de las piezas del turbomotor, especialmente aguas abajo de la camara de combustion.
Por ejemplo, los orificios de dilucion y orificios de admision pueden presentar un diametro comprendido entre 4 y 7 mm, preferentemente comprendido entre 5 y 6 mm. Esto permite eliminar ocasionales puntos calientes dentro de la camara de combustion, aguas abajo de la zona primaria con relacion a la direccion de escape del combustible, lo cual preserva la vida util de las piezas del turbomotor. Por supuesto, el numero y el tamano de los orificios primarios y de los orificios de dilucion dependen de parametros variables, tales como el tamano del turbomotor, el numero de inyectores o tambien el caudal de aire del motor. Un experto en la materia sabra adaptar el numero y el tamano de los orificios en funcion del turbomotor en el que esta instalada la camara de combustion.
De este modo, se ha propuesto un turbomotor cuyo circuito de alimentacion de combustible esta simplificado, debido a la alimentacion en continuo de los inyectores de arranque, sin menoscabar la vida util de las piezas del turbomotor.

Claims (11)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Conjunto de combustion de turbomotor (1), que comprende:
    - una camara de combustion (10),
    - al menos un inyector de arranque (17), adaptado para iniciar la combustion dentro de la camara,
    - una pluralidad de inyectores principales (18) repartidos a intervalos angulares constantes por la circunferencia de la camara de combustion, adaptados para alimentar con combustible la camara de combustion cuando esta iniciada la combustion, y
    - un circuito de alimentacion de combustible (40) a los inyectores,
    en el que la camara de combustion (10) esta delimitada por dos paredes de revolucion, externa (14) e interna (12), que discurren una en el interior de la otra y que estan relacionadas por una pared anular de fondo de camara (16),
    caracterizandose el conjunto de combustion por que el circuito de alimentacion de combustible (40) esta adaptado para alimentar al menos un inyector de arranque en continuo, de tal modo que dicho inyector sea alimentado con combustible tanto en el transcurso de la iniciacion de la combustion como en la alimentacion de la camara cuando esta iniciada la combustion,
    por que cada inyector de arranque (17) alimentado en continuo esta orientado hacia la pared de fondo de camara (16) y esta dimensionado para difundir un haz (F) de combustible que presenta una abertura angular en una primera direccion comprendida entre 120° y 180°, y
    por que el caudal de combustible inyectado por los inyectores principales (18') entre los cuales se hallan dispuestos los inyectores de arranque (17) es reducido con respecto al caudal inyectado por los demas inyectores principales (18),
    y por que cada inyector de arranque (17) se halla dispuesto entre dos inyectores principales (18') consecutivos, a igual distancia de los mismos.
  2. 2. Conjunto de combustion de turbomotor segun la reivindicacion 1, en el que el circuito de alimentacion (40) esta adaptado para alimentar en continuo el conjunto de los inyectores de arranque (17).
  3. 3. Conjunto de combustion de turbomotor segun una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la razon del caudal dividido por la rafz cuadrada de la diferencia de presion de la mezcla de combustible entre su presion en la entrada y a la salida del inyector para los inyectores principales (18') entre los cuales se halla dispuesto cada inyector de arranque es inferior a dicha razon para los demas inyectores principales (18).
  4. 4. Conjunto de combustion de turbomotor segun una de las anteriores reivindicaciones, en el que cada inyector de arranque (17) alimentado en continuo esta dimensionado para difundir un haz (F) que presenta una abertura angular comprendida entre 15 y 35° en una segunda dimension ortogonal a la primera direccion.
  5. 5. Conjunto de combustion segun una de las anteriores reivindicaciones, en el que la camara de combustion (10) es del tipo camara de inyectores aerodinamicos o aeromecanicos.
  6. 6. Conjunto de combustion segun una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la camara es del tipo de tubos de prevaporizacion (19), estando conformado cada tubo de prevaporizacion (19) para que el combustible inyectado por los inyectores principales (18, 18') sea dirigido hacia la pared de fondo de camara (16).
  7. 7. Conjunto de combustion de turbomotor segun una de las anteriores reivindicaciones, en el que la camara de combustion (10) comprende:
    - en su pared interna (12), una pluralidad de orificios de admision de aire (13), y
    - en su pared externa (14), una pluralidad de orificios (15), llamados de dilucion,
    en el que el numero y el diametro de dichos orificios estan adaptados para repartir la admision de aire dentro de la camara de combustion y para conservar la homogeneidad del campo de temperaturas dentro de dicha camara.
  8. 8. Conjunto de combustion de turbomotor segun una de las anteriores reivindicaciones, en el que la camara de combustion es una camara de flujo invertido.
  9. 9. Conjunto de combustion de turbomotor segun una de las anteriores reivindicaciones, en el que el circuito de alimentacion de combustible (40) comprende:
    - un conducto de alimentacion (43) de los inyectores de arranque,
    - un conducto de alimentacion (44) de los inyectores principales y
    - un conducto de distribucion de combustible (42), en comunicacion fluida con los conductos de alimentacion y adaptado para alimentar dichos conductos con combustible,
    comprendiendo el circuito de alimentacion, ademas, un sistema de reparto (45) adaptado para cerrar la 5 comunicacion fluida entre el conducto de distribucion de combustible (42) y el conducto de alimentacion (44) de los inyectores principales cuando la presion de combustible dentro del conducto de distribucion (42) es inferior a un umbral predeterminado.
  10. 10. Conjunto de combustion segun la reivindicacion 9, en el que el sistema de reparto (45), ademas, esta adaptado para repartir el caudal de combustible entre unos inyectores principales (18') que presentan un caudal
    10 reducido y los demas inyectores principales (18).
  11. 11. Turbomotor (1) que comprende un conjunto de combustion segun una de las anteriores reivindicaciones.
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